由于永磁同步無齒輪技術(shù)的廣泛應(yīng)用,電梯主機(jī)小型化已成為主流,尤其是小機(jī)房和無機(jī)房電梯設(shè)計(jì)的推出,使得曳引輪變得越來越小,且鋼絲繩經(jīng)過的導(dǎo)輪也越來越多。這種設(shè)計(jì)的變化使電梯系統(tǒng)成本大大降低,但對鋼絲繩的使用條件變得更為苛刻,對其使用壽命的影響也更大。
一、 電梯曳引系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化
推薦使用半圓槽曳引輪,因?yàn)殇摻z繩在V形槽中更容易被磨損。對于半圓槽曳引輪,減小其下部切口角,有利于鋼絲繩磨損疲勞壽命的提高。另外,對于半圓槽曳引輪,當(dāng)鋼絲繩實(shí)際直徑與繩槽直徑相同時(shí),接觸面積最大,接觸應(yīng)力最小,有利于提高鋼絲繩的疲勞壽命。繩槽過大,鋼絲繩被壓扁;繩槽過小,鋼絲繩被擠壓變形,還會(huì)引起電梯噪聲。鋼絲繩本身在可能的條件下應(yīng)選用直徑大的,直徑小的鋼絲繩的疲勞壽命明顯降低。應(yīng)選擇合適的曳引輪直徑,除考慮曳引輪與鋼絲繩的直徑比外,還應(yīng)考慮曳引輪直徑與鋼絲繩外層鋼絲直徑的比值,推薦該比值不小于650。
二、 鋼絲繩的合理選擇
在所有影響因素中,盤條用鋼的純凈度和鋼絲拉拔前的最終熱處理較為關(guān)鍵。對電梯鋼絲繩來說,鋼中非金屬夾雜物控制非常重要,各種非金屬夾雜等級(jí)總和不應(yīng)超過3級(jí)。磷和硫是鋼中的有害元素,會(huì)導(dǎo)致鋼的塑、韌性降低,從而降低鋼絲繩的疲勞性能。對于電梯鋼絲繩來說,盤條用鋼中磷和硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都應(yīng)低于0.025%。半成品鋼絲最終熱處理組織應(yīng)為索氏體,不推薦使用正火處理,因?yàn)殇摻z經(jīng)過正火處理所得到的組織主要為粗片狀珠光體和鐵素體,會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩疲勞性能顯著降低。
另外,鋼絲繩股外層鋼絲強(qiáng)度應(yīng)和曳引輪的硬度相匹配,否則會(huì)造成鋼絲繩過度磨損。鋼絲的磨損率直接影響鋼絲繩的疲勞壽命。正常使用中,磨損失效主要是鋼絲繩與曳引輪槽和導(dǎo)輪間的磨擦的結(jié)果。其磨損形式主要是磨料磨損與疲勞磨損。曳引輪硬度超過鋼絲繩,會(huì)明顯加快鋼絲繩磨損。建議曳引輪與鋼絲繩外層鋼絲硬度關(guān)系取為 Hr= K·Hs,其中Hr為鋼絲繩外層鋼絲硬度,HV;Hs為曳引輪的硬度,HB;K為系數(shù),取1.75 ~ 2.00。
三、對鋼絲繩的維護(hù)
除了在安裝時(shí)應(yīng)避免鋼絲繩扭曲和損傷之外,還應(yīng)定期對鋼絲繩進(jìn)行清潔和維護(hù)。鋼絲繩張力不均或缺乏潤滑會(huì)使鋼絲繩壽命降低50%。正常使用情況下,建議電梯每運(yùn)行20 ~ 30 萬次對鋼絲繩進(jìn)行一次清潔和潤滑,潤滑應(yīng)使用專用的電梯鋼絲繩維護(hù)油,禁止使用煤油、汽油、柴油等溶劑對鋼絲繩進(jìn)行清洗。