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預(yù)張拉設(shè)備在電梯用鋼絲繩生產(chǎn)中的應(yīng)用預(yù)張拉設(shè)備在電梯用鋼絲繩生產(chǎn)中的應(yīng)用

江蘇通冠金屬制品

1.概述

根據(jù)【?電梯用鋼絲繩?GB8903-2005】的發(fā)布和實施，對電梯繩增加了預(yù)張拉的要求，亦同時提出了其預(yù)張拉載荷的限定。預(yù)張拉要求的提出，主要目的為消除和降低電梯用鋼絲繩的延伸。電梯用鋼絲繩的延伸會影響電梯停留的高度，不能保證電梯轎廂層平穩(wěn)的準(zhǔn)確性，尤其在鋼絲繩最初使用的階段更為明顯。這給安裝、調(diào)正和使用都帶來了很大的麻煩和不便。鋼絲繩在使用中的延伸是鋼絲繩的自然屬性，鋼絲繩的延伸分彈性延伸和結(jié)構(gòu)延伸，鋼絲繩的彈性延伸是材料本身固有的特性引起的，其會隨著載荷的消失而消失；而鋼絲繩的結(jié)構(gòu)延伸為永久性延伸，不可恢復(fù)。其產(chǎn)生原因來自于捻制過程，由于鋼絲繩在捻制中絲與絲、股與股之間的間隙，捻制應(yīng)力、繩芯支承力、捻距倍率的選擇、預(yù)變形器調(diào)正的曲率半徑差異，以及工藝上的一些不合理因素綜合而形成，對鋼絲繩施加載荷后該延伸不可恢復(fù)，所以對于生產(chǎn)電梯用鋼絲繩的企業(yè)來說，在生產(chǎn)過程中，通過預(yù)張拉的方式，消除和減少電梯用鋼絲繩的結(jié)構(gòu)延伸，減少調(diào)正次數(shù)，提高安裝使用效率，很有必要。

2.預(yù)張拉設(shè)備的選擇

目前，就國內(nèi)外鋼絲繩預(yù)張拉設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式可分為兩類：纏繞連續(xù)式〔在線〕預(yù)張拉和間歇式〔分段〕預(yù)張拉。

纏繞連續(xù)式〔在線〕主要為引進(jìn)合繩機(jī)上配備的，這種鋼絲繩張拉與合繩同時進(jìn)行，典型的有布頓〔天津〕鋼絲繩和寶鋼集團(tuán)上海二鋼。其主要原理為主動拖動至制動發(fā)電反應(yīng)形成張力，或采用機(jī)械反應(yīng)形成張力。

以上兩種方式均采用大功率電機(jī)作為牽引。其工作原理是，通過控制兩組牽引輪的速度差來到達(dá)張控鋼絲繩的目的，以消除鋼絲繩的結(jié)構(gòu)伸長。以上兩種纏繞式預(yù)張拉的型式。一方面功率消耗較大，另一方面經(jīng)推算理論張拉效率較低，其控制局部也較復(fù)雜。且在一根鋼絲繩完成后新繩頭剛開始時總有一段所使用的張力與整根繩子所受的張力有差異。

間歇式〔分段〕預(yù)張拉就是將要張拉的鋼絲繩捻制完成后放在單獨的預(yù)張拉設(shè)備上進(jìn)行分段張拉，待到達(dá)張拉效果后將該段卷起來再張拉下一段。使用該設(shè)備典型的有鞍鋼集團(tuán)鋼繩廠，南通鋼繩集團(tuán)。布置方式有直線式和U字式布置。

間隙式〔分段〕預(yù)張拉既可反復(fù)加載又可恒張力保壓，但對廠房場地的要求相對較大，對兩端夾緊裝置要求較高，夾緊墊塊每次更換，生產(chǎn)效率較低。

綜合分析以上預(yù)張拉設(shè)備的各種情況，就目前電梯繩市場偏向小直徑、多根數(shù)的趨勢，我們選用了我國專利氣壓式機(jī)械差動反應(yīng)張拉設(shè)備。

該設(shè)備配用22KW調(diào)速電機(jī)一臺；收線力矩電機(jī)一臺；空壓機(jī)用電機(jī)一臺，總功率28KW。對常用的?16mm以下的電梯繩均能滿足其預(yù)張拉的要求。

我們將該設(shè)備單獨使用，既防止了在線張拉、合繩與張拉間的牽制〔張拉恒壓時間長短不一〕，以及繩頭一段張拉力與整繩的差異。又防止了間歇〔分段〕式張拉效率偏低，夾緊段重復(fù)張拉或夾緊段未被張拉的缺點。確保整繩的每一段所受張拉力一致。

3.電梯用鋼絲繩預(yù)張拉加載力的選擇

【?電梯用鋼絲繩?GB8903-2005】作了明確規(guī)定。為防止鋼絲繩損壞，在預(yù)張拉工藝過程中，施加的最大載荷不超過鋼絲繩最小破斷拉力的55%。根據(jù)ISO/TC105N121—91鋼絲繩彈性模量測量方法施載的力為最小破斷拉力的50%，也有用鋼絲繩最小破斷拉力40-50%施載的。國外有資料介紹也有用鋼絲繩所用鋼絲破斷拉力總和的百分比施載的。各個生產(chǎn)廠家執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不同，所選擇的張拉力也有所差異。經(jīng)綜合考慮我們選取了采用鋼絲繩最小破斷拉力50%的載荷進(jìn)行張拉。這樣既符合ISO/TC105N121—91標(biāo)準(zhǔn)，又滿足GB8903-2005標(biāo)準(zhǔn)。

4.氣壓式機(jī)械差動預(yù)張拉設(shè)備生產(chǎn)中的使用

該設(shè)備為纏繞連續(xù)式，作為一個單獨設(shè)備使用，一般需二人操作，一人管控制，一人管收排線。采用阻尼放線，力矩電機(jī)傳動收線。先將備用繩頭纏繞在一組槽輪上，經(jīng)反向輪再纏繞在另一組槽輪上經(jīng)變形器定經(jīng)輪至收線輪。需張拉的繩子用打結(jié)的方法連接上已經(jīng)纏繞的繩頭，開始運行。啟動空壓機(jī)、收線裝置、開動主機(jī)，即可進(jìn)行張拉工作。按不同規(guī)格所確定的張拉力〔有儀表顯示〕控制氣閥氣量使氣壓式差動機(jī)構(gòu)按需要的速度運轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定張拉力范圍內(nèi)，關(guān)閉進(jìn)氣閥，使其恒壓運行。張拉工作即正常運行了。運行過程中張拉力顯示始終在一個動態(tài)的過程中變化著。一般情況下，均在不超過±2%的幅度里變化。如運行一段時間后張拉力下降，低于所設(shè)置張拉力時即點動氣閥微量補(bǔ)氣，一般一、二秒鐘即可調(diào)整完畢。為滿足張拉效果，保壓時間無級可調(diào)，調(diào)整范圍10～40m/min。同時在進(jìn)線和出線處安裝有計長儀，能精確測出每根繩子經(jīng)張拉后伸長的長度。具有操作簡便、易掌握、張拉力穩(wěn)定、無損耗等特點。

5.電梯用鋼絲繩預(yù)張拉前后的比擬

經(jīng)屢次及多規(guī)格試驗，根據(jù)【?電梯用鋼絲繩?GB8903-2005】的各項允許偏差。以10NAT8×19S+FC為例：在無載荷的情況下，直徑偏差≤10+6+2；不圓度應(yīng)不大于其公稱直徑的3%。按極差法收集數(shù)據(jù)，按有關(guān)試驗方法進(jìn)行試驗。

10NAT8×19S+FC電梯用鋼絲繩張拉前后的比擬

項目張拉前張拉后試驗方法參照標(biāo)準(zhǔn)試驗結(jié)果

長度1000m1002.5m測長儀精度0.01m

直徑?10.4mm?10.25mmGB8903-2005

不圓度?10.24mm?10.23mmGB8903-2005

捻距63.25mm63.48mm游標(biāo)尺精度0.02mm

強(qiáng)度GB8558

應(yīng)力回轉(zhuǎn)度＜45°回轉(zhuǎn)度＜45°沒有變化

6.結(jié)語

經(jīng)過以上分析和實踐