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摘 要：随着当前我国城市化进程步伐的加快和城市高层建筑的不断发展，随之而来对电梯应用的需求也越来越大，社会各界对电梯质量的关注也越来越高，钢丝绳作为电梯的一个最主要的载重部件，承受着轿厢和对重装置的全部载荷，电梯钢丝绳的柔韧性和内外层丝的强度是电梯钢丝绳绳使用寿命的关键，其使用状况直接影响到电梯的使用寿命和安全，本文主要讨论了检验工作中常见的钢丝绳张力不均现象的成因及其影响，介绍了对张力不均的检测方法，并总结了电梯钢丝绳的预防和处理的方法。
关键词：电梯；钢丝绳；检验
引言
电梯钢丝绳顾名思义，是用在电梯上的钢丝绳，包括低速电梯钢绳、高速电梯钢丝绳，电梯钢绳规格主要有8mm，10mm，12mm，13mm，用量最大的是10mm低速电梯绳，最好的电梯绳工艺是双钢号内层丝70号，外层丝45号；双强度（1770N/mm2-1370N/mm2）内层丝1770N/mm2，外层丝1370N/mm2；在商品住宅的小区，电梯钢丝绳规格型号一般用8*19S+FC-8mm，8*19S+FC-10mm。而商场则用稍微大一点的电梯钢绳规格是12mm，13mm，商场载物电梯钢丝绳规格是12mm，13mm，16mm直径。
电梯钢丝绳是电梯重要的悬挂装置，承受着轿厢和对重的全部悬挂重量，并在运行时绕着曳引轮、导向轮或者反绳轮单向或交变弯曲，运行中的动态拉力对钢丝绳的寿命影响很大，而各钢丝绳的载荷不均匀是影响寿命的重要方面。
一、钢丝绳出现张力不均的原因
电梯曳引钢丝绳张力不均的原因主要有以下两个方面：
①电梯安装时基础静态张力的不一致。
②电梯投入使用一段时间后各钢丝绳结构性伸长不一致。
在安装时，各根曳引绳的截绳长度很难做到完全一样，而不同截绳长度必然会引起各绳受力的不均，使得曳引绳的基础张力在静态时就已发生了一定的偏差。为减少这种偏差，悬挂装置多采用带张力调节弹簧的绳头组合。通过反复多次调节弹簧的压缩量，使各个弹簧在轿厢、对重两侧相对高度一致，这时钢丝绳的张力达到基本均匀。此类张力不均问题在安装和检验时可以很容易发觉，通过观察绳头组合的张力调节弹簧高度就显而易见。一旦电梯投入运行一段时间后，各钢丝绳发生结构性伸长，又会使张力发生变化。钢丝在生产环节中产生的残余应力在捻制成股、成绳后仍然部分存在。电梯投入运行一段时间后，钢丝绳的弯曲和扭转变形逐步趋于稳定，在钢丝绳自重和电梯运行载荷的双重作用下，绳中的残余应力得于释放、相互作用与平衡。这种情况下钢丝绳产生结构性伸长。由于各绳的残余应力不同，所受到的载荷作用也不相同，使得各绳的结构性伸长量不同，因此导致钢丝绳张力的不均匀。
二、张力不均对电梯运行的影响
钢丝绳所受张力不均会导致绳及绳槽的磨损不均匀，长期的不均匀磨损使得各个槽节圆的直径不一、各钢丝绳的圆周速度也不同，进而导致钢丝绳在绳槽中产生相对滑动。电梯运行过程中，相对磨损量较大的钢丝绳速度将小于磨损量较小的钢丝绳，然而运行中需要所有钢丝绳运行同样的行程，又使得速度快的钢丝绳为了同步而降低速度，在绳槽内两股绳产生相对滑移。相对滑移使钢丝绳在绳槽内的摩擦加剧，磨损量又继续加大，进而再次增大滑移量。这是一个恶性循环，钢丝绳自身的磨损和对绳槽的破坏成几何级的增长，很快就会导致其自身或绳槽的报废。
三、常用的几种检测钢丝绳张力不均的方法
1、DGZ测试仪检测法
目前新推出的一种检测方法—DGZ测试仪检测法。该仪器以传统方法为理论基础，通过传感器和计算机数据处理技术的应用，可实现同时对电梯所有曳引绳的检测。与弹簧秤拉等传统方法相比，DGZ测试仪检测最大的不同就在于利用多个传感器进行各钢丝绳的同时检测，并支持在线调整，可在第一时间显示出各钢丝绳所受张力，避免了人工作业中不可控制的误差，数据可靠度高。其目前的应用程度并不高，主要还是由于其相对较高的设备价格及检测费用，以及较少的实际应用实例。
2、主观检查法
检查钢丝绳张力不均可从最简单的检查绳头组合张力调节弹簧开始。一般情况下，同一端的各个张力调节弹簧高度应均匀一致；用力沿径向拉动绳头螺杆的上端部，感受到的弹簧预紧力应大小基本一致。如出现调节弹簧高度不一，且预紧力有明显差别的，可初步判定钢丝绳的张力不均。在轿顶检查时，可将轿厢运行至井道上端、下端和中部这三个位置，径向拉动钢丝绳来感受张力是否基本一致。
3、弹簧秤拉法
对于张力均匀度的检测，行业内较常用的传统方法—弹簧秤拉法。弹簧秤拉法的原理是利用弹簧秤将各根曳引绳分别径向拉到相同距离，记录其拉力值；然后松开弹簧秤观察回弹量，以曳引绳的拉力值及回弹力作依据判断其张力是否均匀。此方法操作简单，设备要求低，但由于实际操作中依赖人工控制，影响因素多，难以保证其检测精度。
四、电梯张力不均的預防和处理办法
1、采用出厂合格、品质优良的交互捻西鲁式钢丝绳，保证绳的柔适性。
性能优良的曳引绳是保证其在绳槽中变形自由，磨损减少的重要因素。根据标准，新电梯钢丝绳拉伸强度在1300～1800N/㎜2之间为佳，绳径在公称直径的102%～106%范围，圆度均匀，直径误差小。放绳时不得扭转，打结，变形和松股；挂绳时，先将钢丝绳自然悬垂，消除其内应力，避免运行中的扭转，保持绳的柔软性，从而保证半圆槽圆弧与曳引绳接触面增大，变形自由，减少扭转磨损；绳的不圆度及僵性过大，会造成槽和绳的急剧不均匀磨损。
2、安装和更换端按装置，应尽可能使用同义词同批量生产的产品，并调节各根钢丝绳的预紧力和张力差。端按装置的均衡调节，常见的采用压缩弹簧和橡胶缓冲垫的形式，它不仅调节钢丝绳的张力，还有缓冲和减震的作用。在安装和更换的过程中要采用弹性系数相同的弹簧和缓冲垫，并且原始长度应相同。特别是维修更换时更应该注意，如果是规格和参数不同，应全部更换，使其一样。
3、对新安装验收和维保的电梯，应采用正确的检验方法来检测电梯绳的张力差。
由于钢丝绳在使用过程中绳槽的挤压，受力变化，以及绳本身的才子特性的弹性影响，钢丝绳张力不一定能一次性调整符合要求，必须反复检测，反复调整，及时发现和调整，严格将张力控制在规范要求的“曳引绳张力与平均值偏差不>±5%”以内，并尽可能小。
4、提高曳引轮槽的加工精度及材质处理，保证曳引张力均匀。
在轮槽设计上改进轮绳槽形状。绳槽圆弧半径设计选择不当及钢丝绳直径的差异，会使槽面与绳接触不良，比压增大，磨损不均等。保证曳引轮材质及物理特性尤其是轮槽材质的均匀性，绳槽面硬度的均匀性，是抵抗钢丝绳张力不均匀磨损的有效方法。保证轮槽的加工精度，尤其各槽的节圆直径精度的一致性，生产厂家要尽可能使槽的节径误差减少到最小程度，一般规定：曳引轮绳面的法向跳动的允许误差为曳引轮节径的1/2000，各槽节径的半径方向的相对允许误差为0.10㎜。
5、改善绳槽标准，使用绳槽槽垫，改善绳槽受力，延长曳引轮和绳的使用寿命。同时由于衬垫弹性好，可以有效地缓解槽节径误差而造成的滑移，减少磨损。非金属槽的使用，还可以减少维修曳引轮的费用，扩大单绕方式的应用范围，且十分安全可靠。
五、结语
综上所述，在电梯工程中曳引钢丝绳张力不均只是电梯安全中一个很小的方面，但忽视其带来的问题会造成较大的损失。为此，电梯钢丝绳的重要性就成为保障电梯安全运行的一个重中之重。■
关键词：电梯；钢丝绳；检验
引言
电梯钢丝绳顾名思义，是用在电梯上的钢丝绳，包括低速电梯钢绳、高速电梯钢丝绳，电梯钢绳规格主要有8mm，10mm，12mm，13mm，用量最大的是10mm低速电梯绳，最好的电梯绳工艺是双钢号内层丝70号，外层丝45号；双强度（1770N/mm2-1370N/mm2）内层丝1770N/mm2，外层丝1370N/mm2；在商品住宅的小区，电梯钢丝绳规格型号一般用8*19S+FC-8mm，8*19S+FC-10mm。而商场则用稍微大一点的电梯钢绳规格是12mm，13mm，商场载物电梯钢丝绳规格是12mm，13mm，16mm直径。
电梯钢丝绳是电梯重要的悬挂装置，承受着轿厢和对重的全部悬挂重量，并在运行时绕着曳引轮、导向轮或者反绳轮单向或交变弯曲，运行中的动态拉力对钢丝绳的寿命影响很大，而各钢丝绳的载荷不均匀是影响寿命的重要方面。
一、钢丝绳出现张力不均的原因
电梯曳引钢丝绳张力不均的原因主要有以下两个方面：
①电梯安装时基础静态张力的不一致。
②电梯投入使用一段时间后各钢丝绳结构性伸长不一致。
在安装时，各根曳引绳的截绳长度很难做到完全一样，而不同截绳长度必然会引起各绳受力的不均，使得曳引绳的基础张力在静态时就已发生了一定的偏差。为减少这种偏差，悬挂装置多采用带张力调节弹簧的绳头组合。通过反复多次调节弹簧的压缩量，使各个弹簧在轿厢、对重两侧相对高度一致，这时钢丝绳的张力达到基本均匀。此类张力不均问题在安装和检验时可以很容易发觉，通过观察绳头组合的张力调节弹簧高度就显而易见。一旦电梯投入运行一段时间后，各钢丝绳发生结构性伸长，又会使张力发生变化。钢丝在生产环节中产生的残余应力在捻制成股、成绳后仍然部分存在。电梯投入运行一段时间后，钢丝绳的弯曲和扭转变形逐步趋于稳定，在钢丝绳自重和电梯运行载荷的双重作用下，绳中的残余应力得于释放、相互作用与平衡。这种情况下钢丝绳产生结构性伸长。由于各绳的残余应力不同，所受到的载荷作用也不相同，使得各绳的结构性伸长量不同，因此导致钢丝绳张力的不均匀。
二、张力不均对电梯运行的影响
钢丝绳所受张力不均会导致绳及绳槽的磨损不均匀，长期的不均匀磨损使得各个槽节圆的直径不一、各钢丝绳的圆周速度也不同，进而导致钢丝绳在绳槽中产生相对滑动。电梯运行过程中，相对磨损量较大的钢丝绳速度将小于磨损量较小的钢丝绳，然而运行中需要所有钢丝绳运行同样的行程，又使得速度快的钢丝绳为了同步而降低速度，在绳槽内两股绳产生相对滑移。相对滑移使钢丝绳在绳槽内的摩擦加剧，磨损量又继续加大，进而再次增大滑移量。这是一个恶性循环，钢丝绳自身的磨损和对绳槽的破坏成几何级的增长，很快就会导致其自身或绳槽的报废。
三、常用的几种检测钢丝绳张力不均的方法
1、DGZ测试仪检测法
目前新推出的一种检测方法—DGZ测试仪检测法。该仪器以传统方法为理论基础，通过传感器和计算机数据处理技术的应用，可实现同时对电梯所有曳引绳的检测。与弹簧秤拉等传统方法相比，DGZ测试仪检测最大的不同就在于利用多个传感器进行各钢丝绳的同时检测，并支持在线调整，可在第一时间显示出各钢丝绳所受张力，避免了人工作业中不可控制的误差，数据可靠度高。其目前的应用程度并不高，主要还是由于其相对较高的设备价格及检测费用，以及较少的实际应用实例。
2、主观检查法
检查钢丝绳张力不均可从最简单的检查绳头组合张力调节弹簧开始。一般情况下，同一端的各个张力调节弹簧高度应均匀一致；用力沿径向拉动绳头螺杆的上端部，感受到的弹簧预紧力应大小基本一致。如出现调节弹簧高度不一，且预紧力有明显差别的，可初步判定钢丝绳的张力不均。在轿顶检查时，可将轿厢运行至井道上端、下端和中部这三个位置，径向拉动钢丝绳来感受张力是否基本一致。
3、弹簧秤拉法
对于张力均匀度的检测，行业内较常用的传统方法—弹簧秤拉法。弹簧秤拉法的原理是利用弹簧秤将各根曳引绳分别径向拉到相同距离，记录其拉力值；然后松开弹簧秤观察回弹量，以曳引绳的拉力值及回弹力作依据判断其张力是否均匀。此方法操作简单，设备要求低，但由于实际操作中依赖人工控制，影响因素多，难以保证其检测精度。
四、电梯张力不均的預防和处理办法
1、采用出厂合格、品质优良的交互捻西鲁式钢丝绳，保证绳的柔适性。
性能优良的曳引绳是保证其在绳槽中变形自由，磨损减少的重要因素。根据标准，新电梯钢丝绳拉伸强度在1300～1800N/㎜2之间为佳，绳径在公称直径的102%～106%范围，圆度均匀，直径误差小。放绳时不得扭转，打结，变形和松股；挂绳时，先将钢丝绳自然悬垂，消除其内应力，避免运行中的扭转，保持绳的柔软性，从而保证半圆槽圆弧与曳引绳接触面增大，变形自由，减少扭转磨损；绳的不圆度及僵性过大，会造成槽和绳的急剧不均匀磨损。
2、安装和更换端按装置，应尽可能使用同义词同批量生产的产品，并调节各根钢丝绳的预紧力和张力差。端按装置的均衡调节，常见的采用压缩弹簧和橡胶缓冲垫的形式，它不仅调节钢丝绳的张力，还有缓冲和减震的作用。在安装和更换的过程中要采用弹性系数相同的弹簧和缓冲垫，并且原始长度应相同。特别是维修更换时更应该注意，如果是规格和参数不同，应全部更换，使其一样。
3、对新安装验收和维保的电梯，应采用正确的检验方法来检测电梯绳的张力差。
由于钢丝绳在使用过程中绳槽的挤压，受力变化，以及绳本身的才子特性的弹性影响，钢丝绳张力不一定能一次性调整符合要求，必须反复检测，反复调整，及时发现和调整，严格将张力控制在规范要求的“曳引绳张力与平均值偏差不>±5%”以内，并尽可能小。
4、提高曳引轮槽的加工精度及材质处理，保证曳引张力均匀。
在轮槽设计上改进轮绳槽形状。绳槽圆弧半径设计选择不当及钢丝绳直径的差异，会使槽面与绳接触不良，比压增大，磨损不均等。保证曳引轮材质及物理特性尤其是轮槽材质的均匀性，绳槽面硬度的均匀性，是抵抗钢丝绳张力不均匀磨损的有效方法。保证轮槽的加工精度，尤其各槽的节圆直径精度的一致性，生产厂家要尽可能使槽的节径误差减少到最小程度，一般规定：曳引轮绳面的法向跳动的允许误差为曳引轮节径的1/2000，各槽节径的半径方向的相对允许误差为0.10㎜。
5、改善绳槽标准，使用绳槽槽垫，改善绳槽受力，延长曳引轮和绳的使用寿命。同时由于衬垫弹性好，可以有效地缓解槽节径误差而造成的滑移，减少磨损。非金属槽的使用，还可以减少维修曳引轮的费用，扩大单绕方式的应用范围，且十分安全可靠。
五、结语
综上所述，在电梯工程中曳引钢丝绳张力不均只是电梯安全中一个很小的方面，但忽视其带来的问题会造成较大的损失。为此，电梯钢丝绳的重要性就成为保障电梯安全运行的一个重中之重。■