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1、直径6mm电梯钢丝绳应用的探讨直径6ram电梯钢丝绳应用的探讨TalkingaboutApplicationofRope(6mm)inElevator电梯悬挂系统曳引绳的设计在近年不断有新的突破,继奥的斯公司推出复合钢带后,迅达公司推出ARAMID纤维曳引绳.当各种新型的曳引绳不断涌现时,我们把目光投向具有15O年历史的传统钢丝绳.技术日新月异的当代,传统的曳引钢丝绳如何与新型钢丝绳一较高下呢7目前D/dl;L0(4O)以及最小钢丝绳直径(8mm)决定了最小曳引轮直径,因此影响到驱动转矩以及曳引机设计.如果我们能够突破GB7588-2003的限制,把传统钢丝绳的直径由8mm减到6mm,将是钢丝
2、绳使用的一种突破,对电梯悬挂系统起到推进作用.16mm曳引钢丝绳悬挂系统的应用意义有利于进一步降低电梯电力驱动系统资源消耗和能源消耗.该钢丝曳引绳悬挂系统采用了优质6mm钢丝曳引绳,使得曳引轮的直径至少可以减少8Omm.即1/4.这意味着电梯曳引机的输出转矩至少可以降低1/4,就此也就可以进一步减小曳引机的体积,降低曳引机的制造材料消耗.同时由于曳引机输出转矩的降低,曳引机的制动器的制动转矩也就可以减少,这也节省了制动器的材料及电力能源的消耗(见表1).而且因为传统钢丝绳久经时间考验,易于观察使用磨损的情况,另外传统钢丝绳原材料普及,不受专利限制,工艺成熟.易于推广应用.当相同曳引轮直径大小.
3、采用更小直径的钢丝绳.钢丝绳寿命更长.目前在国外已经有利用小于8mm直径钢丝绳的众多例子.而且安全运行多年.因此值得相关部门研究,下面将初步探讨如何使用6mm的钢丝绳.2选用6mm钢丝绳的步骤具体步骤见图1.表1某公司6mm和8mm对应曳引机参数比较黄力敏图1选用6mm钢丝绳的步骤黄力敏,蒂森电梯有限公司56ChinaElevatorVol18No23Dec200736mm钢丝绳的寿命估算情况采用6mm钢丝绳突破了GB7588-2003电梯制造与安装安全规范有关曳引绳与轮直径比的要求,但是通过大量试验证明,这一突破是可行的.通过在欧洲地区及相关试验机构的大量试验证明在安全系数2O的前提下,6m
4、m钢丝绳即使在15Omm的反绳轮上的折弯寿命亦达到200万次以上.根据型式试验机构的建议:限定实际的安全系数应至少为23.这就意味着6mm钢丝绳在15Omm反绳轮上的折弯寿命将在200万次的基础上可能大大的提高.根据欧美的通用估算方法,200万循环次数意味着这种6mm曳引钢丝绳使用寿命在11年左右.46mm钢丝绳寿命的测试方式电梯公司应在全球范围内与一些专业的制造商一起开发研制用于这一悬挂系统的专用6mm曳引钢丝绳.最后从中筛选出来的几种6mm曳引钢丝绳,通过大量的试验确定其中一种为6mm专用曳引钢丝绳.试验时,通过6mm专用曳引钢丝绳与不同的轮系统进行一定的试验来确认这种钢丝绳的试验寿命与设
5、计寿命的差距.此外进行:新绳和所有旧绳的破断试验,主要用于分析经疲劳弯曲后的曳引绳的剩余破断强度与新绳的破断强度之间的差别;新绳的延伸试验,主要用于检测新绳的延伸率;6mm曳引钢丝绳绳头端接装置试验,主要用于验证6mm曳引钢丝绳绳头端接装置是否符合GB7588-2003电梯制造与安装安全规范的要求.考虑到世界上不同的地区存在电梯法规,标准,管理方法和技术水平的不一致,因此分别在国内及国外进行当地的安全等效性评估.根据当地的要求和实际情况通过一系列针对性的试验对6mm曳引钢丝绳悬挂系统这一技术进行确认.56mm钢丝绳寿命的试验标准(1)GB7588-2003电梯制造与安装安全规范.(2)ISO4
6、344-2004电梯用钢丝报废标准.(3)DIN15020-1974<<提升设备:复绕钢丝绳保养服务的基本原则.(4)6mm专用曳引钢丝绳设计使用寿命.在安全系数不小于2O的前提下,应不小于200万循环次数.在试验中发现,钢丝绳的循环次数和安全系数有密切关系,当安全系数增大时,能够提升循环次数.如果钢丝绳的安全系数不小于2O,钢丝绳的报废主要依据是绳径的减小率;当安全系数为12的时候,钢丝绳的报废依据是断丝的数量.66mm专用曳引钢丝绳的报废标准6mm专用曳引钢丝绳的报废标准的依据是lSO4344-2004电梯用钢丝绳最低要求之附件E电梯曳引绳的报废标准和DIN15020-1974
7、提升设备:复绕钢丝绳保养服务的基本原则.综合两者的规定,当钢丝绳在使用中出现下列3种情况之一时,可以考虑更换或报废.(1)当钢丝绳的直径减少量至其公称直径的6%时,就必须考虑更换钢丝绳.(2)6d范围内的断丝数量超出标准要求.(3)30d范围内的断丝数量超出标准要求.依据断丝数判断是否报废详见表2.表2根据断丝数判断钢丝绳报废标准外股问随每绳捻距上每绳捻距上每绳捻距上每绳捻距上机断丝超过12根超过15根超过23根超过29根每绳捻距的长度大约等于6d(d为钢丝绳的公称直径)此外,6mm钢丝绳使用年限达到或超过10年(钢丝绳的设计使用寿命),必须考虑强制更换.特殊情况比如在电梯安装,试验或保养过程
8、中因意外造成钢丝绳出现损坏,则必须更换钢丝绳.76mm钢丝绳的定期检查(1)定期(每3个月)对电梯钢丝绳应有专门检查.(2)检查通过目测的方法进行.(3)电梯的运行速度调整至0.30m/s以下.(1-r下转第59页)中国电梯2007年12月第18卷第23期57CD线之间进行讨论即可.假设图1C)中AB线之下轿厢之上的钢丝绳长度为L.由于图1a)中L=0.图1b)中L=H,图1C)中L为任意值.因此,只需针对L为任意值进行公式推导便可.设轿厢NN丝绳张力为P1,对重侧钢丝绳张力为P,曳引绳单位长度重量为,.补偿链单位长度重量为Gr,随行电缆单位长度重量为.于是,轿厢NN丝绳的张力P1为:HLHL
9、1十十.2】yD丑d这里忽略了随行电缆部分长度变化对张力的影响,近似地把轿底电缆和电缆输出端的悬挂张力视为相同.这种影响在提升高度很大的电梯中是很小的.轿厢侧钢丝绳的张力P为:P2=(H),+GhL/2.轿厢侧与对重侧的钢丝绳张力之差AP为:H一2上H一上尸=一=(2上一H)+Gn+_一G【j.由此可知,轿厢位于顶层时L=0AP=GbH/2一HG,+(上接第57页)(4)应对钢丝绳进行逐根检查断丝和外径(使用专用的工具.如带反光镜的电筒等).(5)对钢丝绳的张力进行检测.每根钢丝绳的张力应至少在平均张力的95%105%的范围内.86mm钢丝绳使用要注意的几个问题(1)6mm钢丝绳最小安全系数,
10、除了符合GB7588-2003中的计算公式,还要考虑到钢丝绳寿命,建议保证安全系数在20以上.(2)考虑钢丝绳曳引绳头组合,每根钢丝绳受力接近,其张力与平均值偏差不大于5%,并且采用专用的绳头装置,确保张力均匀.(3)钢丝绳在结构上建议使用独立的钢芯,其金属面积相应增大,从而降低了横截面的拉伸应力.钢芯的钢丝绳与纤维芯的钢丝绳相比,在相同的负载下伸GdH/4.轿厢位于底层时L=HAP=HGqH/2.根据上述推导可知.轿厢位于任意位置时,P随L值的变化而变化而轿厢位于底层及顶层时,P和L无关.为使轿厢在顶层和底层时的曳引力差平衡.可见应使轿厢位于顶层及底层时,轿厢侧与对重侧钢丝绳的张力差AP相等
11、,即应满足下面的关系式:ObH/2一HGw七G/4HGJObH/2化简后,得:一2G一0.25.由此便推导出.曳引比2:1绕法中补偿链单位长度重量的公式.在利用上述公式实际计算时.与曳引比为2:1的电梯补偿链单位长度重量的计算公式运用一样.要注意钢丝绳和补偿绳的根数.即对由nE钢丝绳组成的电梯.则公式中钢丝绳单位长度重量G,应是n根合成一根后的总单位长度重量.若补偿链由m根组成,则由公式中计算出的单位长度重量q则是m根补偿链合成一根后的总和.那么单根补偿链的单位长度重量应是所求出数值的1/m.碴长率较小.(4)钢丝绳要求更小的直径公差.确保钢丝绳与轮槽之间的精密配合.并使之获得足够的曳引力,这样对延长钢丝绳的使用寿命起很大的作用.(5)建议使用硬化的曳引轮槽.防止因为软槽将外部压力降低.使钢丝绳的磨损转向内部.导致内部断丝增多,而且难于用肉眼方式检测.(6)钢丝绳应由高纯度,表面经过处理,材料优良的钢丝制成,并且通过必要的测试.所有钢丝绳都要经过严格的测试检查,对钢丝绳的直径,材料不均匀度和拧合状态作全长连续检测.这样可以确保所有生产的长度达到高品质标准的要求.(7)当6mm钢丝绳使用条件改变时,需要重新进行相关的寿命及安全测试.中国电梯2007年12月第18卷第23期59
