甘肃省特种设备检验检测研究院 甘肃兰州 730050
摘要：近年来，我国的城市化进程有了很大进展，对电梯的需求也在不断增加。要保证电梯的安全运行，首先要保证电梯钢丝绳具有良好的机械性能，并处于正常的工作状态中。因此，为了人们的生命财产安全，要进一步加大对电梯起重机械钢丝绳质量的监管力度。文章从电梯起重机械钢丝绳在运行期间的常见问题出发，对问题进行分析之后，进一步分析介绍了钢丝绳的检测、探伤及评估方法，并提出了钢丝绳维护保养的建议。
关键词：电梯；起重机械钢丝绳；检测技术；维护技术
引言
电梯起重机械钢丝绳断裂故障是电梯起重机械钢丝绳的主要故障类别，电梯起重机械钢丝绳的输出负荷分为柔性负荷和刚性负荷，构建故障特征分析模型，进行故障检测。结合电梯起重机械钢丝绳的可控性负荷特征检测方法，进行故障大数据挖掘，采用物联网技术进行电梯起重机械钢丝绳故障特征的多维信息融合检测，提取电梯起重机械钢丝绳故障的高分辨关联特征量，根据电子元件和机械元件的故障相似度进行故障辨识，通过物联网检测技术，进行故障在线监测优化，最后进行仿真测试分析，得出有效性结论。
1钢丝绳允许偏角
根据GB/T3811规定，钢丝绳允许偏角的推荐值：1）钢丝绳绕入绕出滑轮绳槽时偏斜的最大角度，即钢丝绳中心线和滑轮轴垂直平面之间的角度，推荐不大于5°。2）钢丝绳绕进绕出卷筒时钢丝绳偏离绳槽的角度推荐不大于3.5°。3）对于光卷筒和多层缠绕卷筒，钢丝绳偏离与卷筒轴垂直平面的角度推荐不大于2°。
2难点分析
对于多层缠绕卷筒的安装和使用，一般要控制以下难点：（1）卷筒的制造尺寸精度要求高。当整圆卷筒皮剖分成半圆时，要注意控制变形，特别是在卷筒法兰两端换绳爬坡区域，需加强尺寸控制和检测。（2）在施工人员安装卷筒皮时，应注意控制卷筒挡板与卷筒皮形成的入绳孔的直径尺寸。安装后的钢丝绳要与卷筒皮贴合紧密，间隙不得过大，以免下一层钢丝绳压上后此处钢丝绳有移动，从而影响后续排绳。（3）产品钢丝绳到货检验。在一般情况下，成品钢丝绳直径应控制在公称直径的102%～104%范围内。钢丝绳实际直径如果过粗或过细，会造成钢丝绳与卷筒皮绳槽不匹配，从而导致钢丝绳在卷筒上出现排绳混乱的现象。（4）钢丝绳预紧安装。对于多层缠绕卷筒，预紧安装钢丝绳是尤为重要的。底层的钢丝绳缠绕在卷筒皮上，下一层钢丝绳是以前一层钢丝绳排布形状为绳槽的。如果某一层钢丝绳安装时没有足够的预紧力，那么这层钢丝绳会比较松散。下一层钢丝绳在负载下就可能嵌入前一层钢丝绳或更深位置，出现钢丝绳压扁或挤坏现象，从而损坏钢丝绳。（5）现场检测难度高。由于该起重机主钩可下放至水面下5m位置，在主钩在水面上的常规状态下，施工人员无法使主钩起升卷筒露出底层卷筒皮和钢丝绳，检测人员也无法进行相应检查。通过现场勘查和分析，初步判定问题的主要原因是主钩缠绕钢丝绳安装上卷筒时，安装的预紧力不足，导致卷筒上排绳不紧密，从而产生乱绳的现象。
3电梯起重机械钢丝绳的检测技术分析
3.1起重机钢丝绳选择
在起重机中，不同的功能需选择不同的钢丝绳。对于钢丝绳和卷筒的配合，由于钢丝绳是通过钢丝螺旋捻合形成，同时钢丝绳螺旋缠绕在卷筒上，两个同时有旋向的物体缠绕在一起，必须考虑旋相配合问题。对于左旋卷筒，必须选择右旋的钢丝绳；对于右旋的卷筒，必须选择左旋的钢丝绳。通过这样旋向相反的配合，钢丝绳本身的载荷让钢丝的的各股形成对绳芯的环绕力，维持住钢丝绳的结构，各股之间的受力更加均衡。若是旋向相同的配合，让钢丝绳的抗扭转力矩急剧减少，受载后钢丝绳会形成钢丝绳打结，导致只有部分钢丝绳股受载并过载，严重损坏钢丝绳，甚至发生断裂的情况。对于吊钩用钢丝绳，钢丝绳本身只收到了吊钩的重力作用，在圆周方向没有任何的限制。
对于此类情况，所选的钢丝绳必须充分考虑钢丝绳的抗扭转参数。若是单钩用钢丝绳，其所选用钢丝绳的抗扭转参数须小于0.015。这样方能保证吊钩在空间由于风和其他的外力的作用不至于发生旋转。
3.2吊耳布置
为便于确定驳船上受拉吊耳的位置，施工人员进行以下操作并测量对应尺寸数据。（1）通过调整起重机船体压载系统，将船体上浮，尽量提高起重机离水面的高度，并测量起重机处船体甲板距离水面的实际距离。（2）将驳船压载至最大吃水深度，并测量驳船甲板距离水面的实际距离。（3）测量吊装钢丝绳环和卸扣的实际长度。根据以上测量数据，工艺人员以起重机臂架最大仰角80.2°的状态进行模拟计算，确定吊耳在驳船上的位置。吊耳和加强筋板必须分别与船体横向和纵向加强筋对筋安装。在吊耳安装前，需要对驳船甲板焊接区域钢板进行UT探伤。
3.3重视钢丝绳的选择与调整
在生产钢丝绳的过程中，选材是至关重要的一步。漏磁法在电梯起重机械钢丝绳的检测过程中运用非常广泛，漏磁法是采用专门的磁力探头使磁场线进入钢丝绳内部，使得钢丝绳局部发生磁化，得到准确的磁场变化数据。在对有关数据进行分析汇总后，得出钢丝绳的技术性能指标，并将其作为钢丝绳选材的重要依据。在电梯安装时，工作人员发现电梯设备的曳引钢丝绳出现受力不均匀状况时，应及时适当地调节钢丝绳两端绳头螺母的预紧力或调整绳头弹簧的弹力压紧度，消除电梯运行的隐患。若在钢丝绳检测维护工作中出现较大问题时，应积极上报有关部门，派遣专业人士对问题进行分析解决。
3.4桅杆式起重机
桅杆式起重机通常都用于船上，此类起重机可以将大臂起升和主钩的卷扬机放于机身内部，有利于与卷扬机的维护和保养。桅杆式起重机的大臂起升钢丝绳和主钩钢丝绳都经过桅杆传输至桅杆顶部，然后大臂俯仰钢丝绳在直接从桅杆顶部穿至大臂顶部，直接受载大臂和重物的重力；主钩钢丝绳则沿着桅杆外部往下传输，经过大臂枢轴附近变向后沿着大臂传输。货物的重力也是转化为大臂的压缩压力和弯曲应力。相对于移动吊，桅杆式起重机基于桅杆的高度，可以制造长度更大的大臂，而移动吊因为保持架的尺寸限制，大臂长度会受到限制。
3.5主钩起升机构调试
在主钩钢丝绳预紧完成后，调试工程师进行主钩起升机构的后续调试工作。在起重机主钩起升运行过程中，卷筒两侧挡板处还存在一定的钢丝绳轻微下陷现象，但钢丝绳的排绳间隙有较大改善。设计工程师查看主钩钢丝绳实际运行状态后，确认可以满足起重机安全使用要求。
结语
综上所述，随着近几年人们对电梯钢丝绳方面投入越来越多的关注，人们也逐渐意识到钢丝绳牵系着人们的生命安全。因此加强对钢丝绳的检测与维护工作也是势在必行。钢丝绳的使用性能事关人民群众的生命安全，因此各方都应该提高警惕，严格把关。构建故障特征分析模型，进行故障检测，提高电梯的维护效能，提出基于物联网的电梯起重机械钢丝绳断裂故障在线监测方法。
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