摘要:电梯作为一种关系到人身安全的特殊设备,其安全附件,尤其是钢丝绳由于使用频繁,会出现不同程度的腐蚀、磨损、断丝等现象,严重影响电梯的安全使用。因此,有必要对钢丝绳的运行状况进行检测。传统的目视检查方法劳动强度大,漏检率高,已不能适应社会发展的需要。基于此,本文主要对电梯钢丝绳无损检验技术及其应用进行分析探讨。
关键词:电梯钢丝绳;无损检验技术;应用探析
1、前言
电梯钢丝绳作为一种工程承载构件,其工作环境十分恶劣。经过一段时间的使用,必然会发生断裂、磨损、腐蚀甚至突然断裂等情况,从而改变其内部结构的性能。电梯的损伤程度和承载能力关系到电梯运行的稳定性和乘客的人身安全。由于它的许多缺陷是内在的,仅凭它的外表是无法做出准确判断的。因此,能否准确地检测出钢丝绳的缺陷,并进行判断分析,已成为电梯钢丝绳无损检测的关键。
2、电梯钢丝绳无损检验技术
电梯曳引钢丝绳承受着电梯全部的悬挂重量,在运转过程中绕曳引轮、导向轮或反绳轮呈单向或交变弯曲状态,钢丝绳在绳槽中承受着较高的挤压应力,因此电梯曳引钢丝绳应具有较高的强度、挠性和耐磨性。钢丝绳使用过程中,由于各种压力、摩擦和腐蚀等,使钢丝绳产生疲劳、断线和磨损。当强度降低到一定程度,不能安全地承受负荷时应报废。
目前,我国电梯钢丝绳的安全判定依据正在制定。钢丝绳无损检测是采用漏磁检测方法。电梯曳引钢丝绳检测的探头采用了永久性磁铁,钢丝绳内穿过磁铁,通过霍尔零件或感应线圈等探伤传感器采集漏磁场的变化信号,检测信号经放大和滤波等处理后由计算机采集和判别,钢丝绳运行的位置由光电编码器编码后输入计算机,计算机对位置编码器发出的脉冲信号计数,通过计算处理后得到钢丝绳当量断丝数和当量磨损量的具体情况和相应的位置。功能试验是检验电梯各种功能和安全装置的可靠性,多是带载荷和超载荷的试验。在功能试验中需采用不同的检测技术进行各项性能测试。
1)电梯平衡系数的测试。电梯平衡系数是关系电梯安全、可靠、舒适和节能运行的一项重要参数。曳引驱动的曳引力是由轿厢和对重的重力共同通过钢丝绳作用于曳引轮绳槽而产生的。对重是曳引绳与曳引轮绳槽产生摩擦力的必要条件,曳引驱动的理想状态是对重侧与轿厢器的主机固定在导轨的一端,将光靶安装在导轨上,使得光靶靶面面向主机发光孔,在导轨上移动光靶,并将光靶上的激光测距仪测量的距离信号传送到电脑中,经计算处理后转化为导轨的线性度和扭曲度。电梯平衡系数测试时,交流拖动的电梯采用电流法,直流拖动的电梯采用电流、电压法。测量时,轿厢分别承载0、25%、50%、75%和100%的额定载荷,进行沿全程直驶运行试验,分别记录轿厢上、下行至与对重同一水平面时的电流、电压或速度值。对于交流电动机,通过电流测量并结合速度测量,作电流-载荷曲线或速度。载荷曲线,以上、下运行曲线交点确定平衡系数,电流应用钳型电流表从交流电动机输入端测量;对于直流电动机,通过电流测量并结合电压测量,作电流-载荷曲线或电压-载荷曲线,确定平衡系数。
2)电梯速度测试技术。电梯速度是指电梯上下方向位移的变化率,由电梯运行控制引起,监督检验时一般采用非接触式(光电)转速表测量。其基本原理是采用反射式光电转速传感器,使用时无需与被测物接触,在待测转速的转盘上固定一个反光面,黑色转盘作为非反光面,两者具有不同的反射率,当转轴转动时,反光与不反光交替出现,光电器件间接地接收光的反射信号,转换成电脉冲信号。经处理后即可得到速度值。
3)电梯起、制动加速度和振动加速度测试技术。电梯起、制动加速度是指速度的变化率,由电梯运行控制引起;振动是指当大于或小于一个参考级的加速度值交替出现时,加速度值随时间的变化。
电梯运行过程中的加速度及其变化率是影响电梯运行舒适性的主要因素,主要表现在,一是电梯起动和制动过程中加速度变化引起的超重感和失重感,二是电梯在稳速运行时的振动。电梯振动产生的原因很多,如电梯安装时导轨安装质量不高、电梯曳引机齿轮啮合不良、变频器的控制参数调整不当、电梯轿厢的固有振动频率与主机的振动频率重合产生共振等。加速度的测试主要采用位移微分法。测试时,使用电梯加、减速度测试仪,将传感器安放在轿厢地面的正中,紧贴轿底,分别检测轻载和重载单层、多层和全程各工况的加、减速度值和振动加速度值。
3、电梯钢丝绳无损检验技术的应用
3.1检验要求及技术
1)检验要求:曳引钢丝绳不应有过度磨损、断股等缺陷,断丝数不应超过报废标准。2)检验技巧:在选定部位的6d或30d长度范围内(绳端处也应作为选择范围之一),目测检查钢丝绳的可见断丝数。必要时用钢丝绳探伤仪全长检测或分段抽测。对多层股钢丝绳应用钢丝绳探伤仪进行检测。将轿厢停在行程的适宜位置处,用张力检查装置测量每根钢丝绳的张力,计算张力偏差值。外观检查绳端固定及部件缺损情况。3)检验禁忌:切勿只认为钢丝绳严重磨损时才可能报废,而忽视了当钢丝绳公称直径减少7%时,即使未发现断丝,该绳也应报废。
3.2技术的应用
电梯综合性能测试技术是近几年发展起来的,通过一台便携式设备实现多种性能测试。电梯在运行中,利用专用电子传感器采集信号,经专用软件的分析处理,能够得到电梯安全参数的测试结果。德国检验机构TUV开发的ADIASYSTEM电梯诊断系统以专用电子传感器、数据记录仪及PC机获取与在线电梯安全相关的参数,是一种测量、存档有关行程、压力、质量、速度或加速度,钢丝绳曳引力和平衡力,电梯门特征及安全钳设置的综合测试设备。可快速准确地测量和处理相关安全数据,测量结果可方便地进行存储并与特定准则进行比较。
1)电梯运行中因供电中断、电梯故障等原因而突然停驶,乘客被困轿厢内时,应通过警铃、对讲系统、移动电话或电梯轿厢内的提示方式进行救援,不要擅自行动,以免发生“剪切”、“坠井”等事故。
2)为解救被困的乘客,应由维修人员或在专业人员指导下进行盘车放人操作。盘车时应缓慢进行,尤其当轿厢轻载状态下往上盘车时,要防止因对重侧重造成溜车。当对无齿轮曳引机的高速电梯进行盘车时,应采取“渐渐式”,一步步松动制动器,以防止电梯失控。
3)电梯运行中因机械和电气故障出现冲顶或暾底时,工作人员应要求轿厢乘客保持镇定,远离轿门,拨打求救电话或大声呼喊,等待救援。
4)发生火灾时,应当立即向消防部门报警;按动有消防功能电梯的消防按钮,使消防电梯进入消防运行状态,以供消防人员使用;对于无消防功能的电梯,应当立即将电梯直驶至首层并切断电源或将电梯停于火灾尚未蔓延的楼层。
5)发生震级或强度较大的地震时,一旦有震感应当立即就近停梯,乘客迅速离开电梯轿厢;地震后应当由专业人员对电梯进行检查和试运行,正常后方可恢复使用。
4、结语
电磁无损检测技术在钢丝绳检验中的应用越来越广泛,但在电梯钢丝绳的检测中还应更具针对性,才能彻底消除事故隐患,科学规划,节约用绳成本,有效提高生产效率,而电梯钢丝绳数据库的建立更能完善整个电磁无损检测技术在实际中的应用,也必将促进我国特种设备安全技术与监管水平快速越上一个新的高度。
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