电梯钢丝绳使用寿命短，钢丝锰系磷化耐磨保护涂层可能没有达到15克/平米

首先，26毫米直径与24.5毫米直径钢丝绳的破断拉力是不一样的，24.5毫米直径钢丝绳破断拉力要低一些，这样，提升机的安全系数有所下降。看看卷筒是否有槽，如果有槽的话，24.5毫米直径钢丝绳与槽的比压会下降一些，摩擦驱动力也会有所下降。

矿用提升机，最好配备锰系磷化耐磨涂层钢丝绳，这种钢丝绳钢丝表面有15-40克/平米的锰系磷化膜，属于耐磨保护涂层，防止磨损与生锈的效果超过天天给钢丝绳涂油润滑，磷化膜膜重越大则越耐磨、使用寿命也越长，光面矿用钢丝绳属于淘汰产品。

按照国家标准GB8903-2005电梯用钢丝绳生产的锰系磷化涂层电梯钢丝绳，锰系磷化膜就是一种耐磨涂层，磷化膜自身就极其耐磨，磷化钢丝表面喷涂润滑脂以后，耐磨损能力有大幅度提高，在曳引轮槽比压高的情况下，如那种V型槽的曳引轮，锰系磷化涂层电梯钢丝绳依然极其耐磨。因为使用寿命超长，所以单位使用成本更低。

锰系磷化涂层钢丝绳是世界钢丝绳制造领域当代最先进技术，因为锰系磷化涂层钢丝绳疲劳寿命在同结构钢丝绳之中是最长的，锰系磷化涂层钢丝绳的日均使用成本仅仅是光面钢丝绳的三分之一左右，是各类光面钢丝绳的升级换代产品。选用锰系磷化涂层钢丝绳的时候，注意磷化膜膜重必须符合约生产商的约定合同，磷化膜膜重是甄别锰系磷化涂层钢丝绳的最关键技术指标，一些已经通过签约获得专利许可的企业，生产锰系磷化涂层钢丝绳的磷化膜膜重多在15-30克/平米。

电梯钢丝绳的使用与维护

钢丝绳是电梯中一个载重元件，几乎承受着电梯的全部重量，钢丝绳的质量的好坏会直接影响到电梯与性的安全与否。在电梯运行中，钢丝绳绕曳引轮、导向轮以及反绳轮单向或交变弯曲。钢丝绳在绳槽中也承受着较高的比压。所以要求电梯用钢丝绳具有较高的强度，挠性及耐磨性。而年久失修的电梯，钢丝绳的检修以及更换就成了当务之急。下面我们来看看电梯钢丝绳的是如何选择的。

为电梯选择合适的钢丝绳，首先要识别标志，按照其标志来区分究竟什么型号的钢丝绳适合什么样的电梯。钢丝绳的标识上通常会标明钢丝绳的直径、钢丝绳结构、绳芯结构、钢丝绳级别、钢丝表面状态、捻制类型及方向等。钢丝绳由绳股、绳股钢丝和绳芯组成。电梯钢丝绳是以单绳股围绕绳芯呈螺旋状捻制而成。为了安全，电梯钢丝绳用特号或1号钢丝，其钢丝直径限制在0.3～1.3mm之间。为了安全起见，通常电梯钢丝绳会采用用特号或1号钢丝，钢丝直径一般都限制在0.3～1.3mm之间。电梯钢丝绳绳芯均选用浸油的纤维绳芯，绳芯支撑和固定绳股位置以致改善绳丝之间的接触，减缓冲击载荷，起贮油池作用供钢丝绳长期润滑之油源，使钢丝润滑良好。

1.曳引钢丝绳的安全系数

电梯的安全系数部分取决于曳引钢丝绳的安全系数。钢丝绳在工作中存在静动两种载荷，但影响钢丝绳使用寿命的主要还是静载荷，为了计算简化起见，仅对静载作实用计算。

首先钢丝绳直径的选择很重要。为了提高电梯钢丝绳的强度，延长使用寿命 钢丝绳的直径必须选择最适合的大小。其次对于安全系数计算，也是选择钢丝绳最重要的步骤。通过国家核定的标准计算出相应的安全系数，以次来权衡电梯钢丝绳的安全性能。

2.钢丝绳的使用与维护

钢丝绳的使用与维护 是在电梯安装完成之后对电梯钢丝绳的有效维护。

第一，应该及时的检查 钢丝绳。电梯钢丝绳所处状况的好坏直接关系着设备和乘客的安全，必须引起足够的重视，工作中应仔细观察和慎重检查，其检查内容：（1）检查断丝的根数、部位和捻距断丝情况；（2）钢丝绳直径变细情况 ，除目测外定期用游标卡尺测量绳径和磨损情况 ；（3）检查电梯钢丝绳的张力，各绳张力相互差值不应超过5%；（4）钢丝绳的润滑、清洁和锈蚀情况；（5）绳头及其组合情况，全长有无其它异常情况，如绳的异常伸长变化等。

第二，及时的发现钢丝绳的磨损和变形辨认是否需要更换钢丝绳。由于电梯钢丝绳在正常工况下突然断裂的现象少见，其损坏一般是在长期运行中由于磨损、弯曲疲劳、锈蚀或外伤逐渐形成的。因此应特别注意磨损、锈蚀的检查。磨损包括钢丝绳表面、股与股之间、丝与丝之间的磨损。根据经验，电梯钢丝绳存在内部断丝时，电梯钢丝绳在运行中能听到“咔嚓”的响声。

第三，钢丝绳卧入绳槽的情况。检查绳槽工作表面是否平滑，电梯钢丝绳卧入绳槽内的深度是否一致。方法是把直尺沿轴向紧贴曳引轮外圆面，然后测量槽内钢丝绳顶点至直尺距离。当其差距达到1.5mm时，应重车或调换轮缘。 检查电梯钢丝绳在绳槽内是否落底和打滑，当钢丝绳与槽底的间隙减少至1mm时绳槽需重新车削。绳槽在切口下面的轮缘厚度，当钢丝绳直径为13mm时应不小于12.5mm当钢丝绳直径为16mm时应不小于15.5mm。

第四，电梯钢丝绳的锈蚀。电梯钢丝绳在使用过程中会发生锈蚀，机械性能降低，钢丝直径变细、股间松动，以致发生脆性断裂。这种断裂是“雪崩式”的断裂，它比一般的断丝或磨损更危险。维修中凡遇到钢丝绳锈蚀尤其要重视，应仔细观察，如发现锈蚀严重已形成麻坑或绳股外层钢丝有松动现象，不论断丝或绳径变细多少都应更换；如发现钢丝绳出现“红油”，说明绳芯无油，内部生锈，应引起注意，必要时可剁绳头检查钢丝绳的内部锈蚀情况 。防止钢丝绳锈蚀的方法是在绳上涂油保护。

第五，对断丝的分析。（1）过载断丝。电梯钢丝绳承受过载负荷或冲击负荷造成的，其断口呈现杯状塑性收缩，由于电梯钢丝绳的安全系数大，这种断丝少见；（2）疲劳断出。出现在股的弯曲程序最大一侧的外层钢丝，金属疲劳产生的断丝，断口形状平齐。（3）磨损断丝。钢丝绳同曳引轮之间磨擦打滑造成，这种断丝是在钢丝磨损极其严重且发生在外层钢丝，断口两侧呈斜茬，断口扁平；（4）锈蚀断丝。锈蚀严重产生的。断口不整齐，呈钎尖状；（5）剪切断丝。被硬性拉断或受较大外力打击、挤压造成。断口呈剪切状；（6）扭结断丝。这种断丝在正常使用中很少出现，只有在钢丝绳出现松驰造成扭结才出现。断口形状平整、光滑。

第六，钢丝绳的报废更换 （1） 钢丝表面虽未受任何损伤，但断丝根数达到表中对应数字者应报废；（2）钢丝表面磨损或腐蚀占直径的30%时，即使断丝数为0亦应报废；（3）表面磨损百分数已达到，而对应的断丝数未达到者不报废；（4）电梯钢线绳出现断股时应报废；（5）电梯钢线绳为同向捻绕时，其容许的电梯钢丝断裂根数为表中数值的一半；（6）捻距的估算：一般以6.5倍绳径为一捻距，如8X（19）西鲁式钢丝绳8股Φ16mm的捻距约为6.5×16mm=100mm；（7）电梯钢丝绳直径减少10%应报废。（8）电梯钢丝绳表面有严重锈蚀、发黑、斑点、麻坑以及外层钢丝松动，必须立即更换；（9）更换电梯钢丝绳时，同组的各电梯钢丝绳要一同更换；（10）使用中，若发现内部的润滑油被挤出有如流汗现象时，表示电梯钢丝绳已达超载状态，发生此现象要立即检查，找出原因必要时应更换新绳；（11）保持电梯钢丝绳的清洁，若发现表面有沙土等污垢，应用煤油擦干净（严禁用汽油）；（12）对钢丝直径不等的钢丝绳，断丝数是指细丝而言，一根粗丝相当于1.7根细钢丝。

3.钢丝绳的润滑

钢丝绳的润滑可以有效的减少钢丝绳的的摩擦，从而能延长钢丝绳的使用年限。一般来说，在曳引轮直径较大，温度干燥的使用场所，钢丝绳使用3～5年自身仍有足够的润滑油，不必添加新油。但不管使用时间多长，只要在电梯钢丝绳上发现生锈或干燥迹象时，必须加润滑油。

电梯钢丝绳抖动的原因有很多种，电梯钢丝绳一般是5-7根的比较多，每根钢丝绳之间受力不均衡，是电梯钢丝绳产生抖动的原因之一。曳引轮槽磨损严重，与钢丝绳之间摩擦力有较大波动，也是引起抖动原因之一。电梯配重不合理，也会造成电梯钢丝绳抖动。当然，曳引机转速不均匀，也会引起电梯钢丝绳抖动。光面电梯钢丝绳容易磨损，与曳引轮槽的比压因此而改变，也会引起抖动现象，光面电梯钢丝绳疲劳寿命远远不及15-30克/平米的锰系磷化耐磨涂层电梯钢丝绳，锰系磷化耐磨涂层电梯钢丝绳是光面电梯钢丝绳的升级换代产品。

衬垫的工作条件主要包括表面状态、载荷压力、钢丝绳蠕动速度和环境温度等 4 个方面 ,也是影响衬垫摩擦系数的 4 个主要因素。

1 表面状态

衬垫工作时 ,由于受使用现场诸多因素的影响 ,其绳槽表面会有不同的状态 ,如干燥、淋水或有油脂 ,但往往不是单纯的一种 ,而是几种状态揉合在一起 , 如油脂加淋水 ,而且还受到矿粉的污染 ,尤其是有油脂状态 ,矿粉被油脂粘住而附着在钢丝绳上 ,并参与摩擦面的工作。地下水是造成淋水的直接原因 ,而油脂则是钢丝绳的防腐剂 ,是衬垫与钢丝绳接触时从钢丝绳上粘过来的。我国多数情况下 ,衬垫是在有钢丝绳防腐脂并且淋水的情况下工作的 ,这种状态是所有表面状态中最恶劣的 ,对衬垫摩擦系数的不利影响最大。当然 ,这里所说的油脂并不是普通的防腐脂 ,而是摩擦提升专用的钢丝绳防腐脂 ,简称摩擦脂。试验表明 ,一般情况下衬垫在不同表面状态下的摩擦系数是不同的 ,而涂脂状态下的摩擦系数最低 , 因此 ,衬垫的摩擦性能是与表面状态密不可分的。通常所说的衬垫摩擦系数 ,在没有特别指明的情况下 , 应该是指涂脂状态下的摩擦系数。

2 载荷压力

衬垫工作时受到来自钢丝绳的压力 ,此压力因衬垫所处位置不同而有较大差别。通常所说的压力(或比压) 指平均压力 ,是按照绳槽的投影面积计算而来的 ,计算公式为

式中: N 为衬垫所受压力的平均值T1 为重载侧钢丝绳张力T2 为轻载侧钢丝绳张力D 为摩擦轮直径d 为钢丝绳直径。

根据计算 ,不同规格、型号的提升机 ,其衬垫所受到的压力是不同的 ,但平均压力一般在 2. 0 MPa 左右 ,最大值低于 3. 0 MPa 。

3 钢丝绳的蠕动速度

正常工作时 ,衬垫与钢丝绳间是不容许有相对滑动的 ,如果出现滑动 ,则被认为是摩擦副失效 ,容易带来事故隐患。但由于钢丝绳是弹性体 ,根据弹性体传动理论,钢丝绳会在衬垫上产生弹性滑动即蠕动。由于受钢丝绳弹性差异、张力差的不同和运行速度不同等的影响 ,不同规格的提升机 ,钢丝绳的蠕动速度是不同的。蠕动速度的计算公式为

式中:V 为钢丝绳蠕动速度ΔT 为摩擦轮两侧钢丝

绳张力差V0 为提升机运行时钢丝绳的线速度E 为钢丝绳的拉伸弹性模量A 为钢丝绳的有效横截面积。

研究表明 ,钢丝绳的蠕动速度对衬垫的摩擦性能有一定的影响 ,单纯从速度影响角度讲 ,蠕动速度增大会使衬垫的摩擦系数适当提高 ,但磨损会增大。

4 环境温度

我国幅员辽阔,冬夏两季室外气温从- 30～ + 40 ℃ 应属正常,而室内温度应能控制在 0～30 ℃范围内。

衬垫的工作环境一般都在室内 ,而与之密切联系的钢丝绳则不同。对于塔式提升机 ,钢丝绳要从机房通过四周开放的井塔到达井筒。对于落地式提升机 ,钢丝绳则要完全暴露地通过室外才能到达井筒 , 钢丝绳会受到日晒雨淋。相比之下 ,钢丝绳的工作环境要恶劣得多 ,但因衬垫始终与钢丝绳接触 ,其摩擦性能在一定程度上会受到钢丝绳温度的影响 ,尤其是当钢丝绳表面有油脂时 ,影响程度要大些。

高层建筑应该选用钢芯结构电梯钢丝绳，按照GB8903-2005电梯用钢丝绳标准，选用8*19S+8*7+1*19W钢丝绳，根据电梯载重量再考虑钢丝绳重量计算钢丝绳直径即可，电梯钢丝绳百米绳重可以在国家标准中查到，在考虑配重及比压等，仅供参考。

用户需要使用寿命或使用时间最长，性价比最高的钢丝绳，请依据使用条件和要求选用：

1.磷化涂层钢丝绳，钢丝经锰系或锌锰系磷化处理，钢丝耐磨、耐蚀防锈能力全面跃升，使用寿命是光面钢丝绳2-3倍（注意拉拔用锌系磷化与制绳用耐磨磷化的区别，货源紧张，供不应求）

2.镀锌钢丝绳，热镀锌和电镀锌

3.不锈钢丝绳，304或316不锈钢

4.涂塑钢丝绳，钢丝绳基础上，外层涂覆聚乙烯或聚丙烯

5.光面钢丝绳，将被磷化涂层钢丝绳全面淘汰。

大气环境优选锰系磷化涂层钢丝绳，重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳。

钢丝绳润滑的复杂性并不太为人们所了解，因而常受到忽视。人们一般将钢丝绳作为一种工业材料，但实际上它是由若干运动元件（钢丝、股绳、衬芯等）所组成，各个元件之间仍存在或多或少的相对运动，它和齿轮、轴承、链条等运动副有相似的情况。钢丝绳在受到拉伸、弯曲和扭转时，每根钢丝、每股扭绳以及衬芯各自和相互之间都有摩擦和磨损。在它通过滑轮等转向或压紧装置时不免有滑动，也同样有相对的摩擦和磨损。具体有下列几种现象产生：

1．由于润滑不足、压力过大，在上述实际接触摩擦部位出现连续磨损和粘着磨损。

2．由于尘屑、磨料的附着和掺入而引起磨料磨损。

3．如果钢丝绳暴露在潮湿、酸、碱或酸性气体时会引起腐蚀和化学侵蚀。钢丝和股绳内部的腐蚀因不易察觉而有继续发展不断降低强度的倾向，故极为危险。外部腐蚀不难看出，并可以迅速加以防止。而通过检查发现外部腐蚀，还能给润滑失效所引起的内部腐蚀提供信号。

4．由于超载、冲击或弯曲过度使钢丝结构变化、强度降低的疲劳现象为一种不易察觉的逐渐累积突然破坏形式。

5．由于钢丝相互之间，钢丝与绳轮、鼓轮之间；比压过大而油膜强度不足，以至出现印痕和变形。

6．由于金属直接接触所带来的摩擦热而引起的｛高温和继之快速的冷却，有使钢丝淬火而形成脆性硬度的倾向。如钢丝表面已变脆，则其脆化表面更易开J 裂、疲劳而终于断裂。

实际上，钢丝绳在制造过程中就须进行预润滑，而在使用和工作中还须保证维护润滑。钢丝绳选用什么润滑剂，是否需要连续的润滑和其润滑的周期的长短，则应按其使用的工作条件而定。

电梯曳引钢丝绳是摩擦驱动的，曳引机拖带曳引轮与钢丝绳摩擦，带动电梯上下运动，因而，钢丝绳的耐磨性对使用寿命有重大影响。长寿命是高质量钢丝绳的标志。

大气环境中使用，专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长，锰系磷化涂层可以大幅度提高制绳钢丝表面的耐磨性和耐蚀性，磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的3-4倍，最高达到5倍，随着对耐磨磷化液的研究，还有进一步提高的可能性。磷化涂层电梯钢丝绳，完全符合国家标准GB8903-2005电梯用钢丝绳的所有技术指标要求。

依据磷化涂层钢丝绳目前市场价格，磷化涂层钢丝绳日均使用成本仅仅是光面钢丝绳的百分之三十左右，磷化涂层电梯钢丝绳是光面钢丝绳的升级换代产品，只有长寿命才能称为高质量，仅供参考。

电梯三种驱动方式：

①曳引驱动电梯——提升绳靠主机的驱动轮绳槽的摩擦驱动的电梯。

②强制驱动电梯——用链或钢丝绳悬吊的非摩擦方式驱动的电梯。

③液压电梯——通过液压驱动的电梯。

一．曳引驱动

曳引驱动是采用曳引轮作为驱动部件。钢丝绳悬挂在曳引轮上，一端悬吊轿箱，另一端悬吊对重装置，由钢丝绳和曳引轮之间的摩擦产生曳引力驱动轿厢作上下运行。  

1. 绕绳方式

电梯曳引钢丝绳的绕绳方式主要取决于曳引机组的位置，轿厢的额定载重和额定速度等条件。在选择，确定绕绳方式时应考虑有较高的传动效率，合理的能耗及有利于钢丝绳使用寿命的延长。

2. 曳引力计算

在曳引轮槽中能产生的最大有效曳引力是钢丝绳与轮槽之间摩擦系数和钢丝绳绕过曳引轮包角的函数。  

3. 提高曳引能力的措施

a. 改变绳槽形状及绳槽材料，提高摩擦系数。 

b. 增大包角

c. 增加轿厢自重

4. 钢丝绳在曳引轮槽中的比压计算（参见教材）  

5. 钢丝绳在绳槽中的摩擦系数（参见教材）

6. 曳引轮绳槽磨损的原因  

影响钢丝绳寿命的因素，一般也同样影响曳引轮的寿命，有如下几方面的因素：

a. 曳引轮本身 

b. 钢丝绳的构造，材质及其物理性能

c. 轿厢运行高度

d. 载荷

e. 曳引机和其它部件的技术参数 

f. 环境和保养

二．卷筒驱动

早期电梯的驱动，除了液压驱动之外都是卷筒驱动。这种卷筒驱动常用两组悬挂的钢丝绳，每组钢丝绳的一端固定在卷筒上，另一端与轿箱或对重相连。一组钢线绳按顺时针方向绕在卷筒上，而另一组钢丝绳按反时针方向绕在卷筒上。因此，当一组钢丝绳绕出卷筒时，另一组钢丝绳绕入卷筒。

卷筒驱动电梯主要有以下几方面的问题：

1. 提升高度低

2. 额定载重低

3. 电梯行程不同，必须配用不同的卷筒

4. 导轨承受的侧向力大

5. 钢丝绳有过绕和反绕的危险

6. 能耗大

三．其它驱动方式

1. 液压驱动

将在另一门课程中介绍。

2. 螺杆式驱动

目前，实际很少采用。

3. 齿轮齿条式