广州特种机电设备检测研究院
摘要：随着建筑行业的不断发展，电梯被广泛地运用到现代化的生活与生产领域，对于曳引式电梯来说，其主要是利用曳引轮与曳引的钢丝绳之间的摩擦力对轿厢进行提升的。为了保证电梯安全稳定的运行，其必须满足相应的曳引基本条件。因此必须对电梯的曳引的基本条件的影响因素进行必要的研究。
关键词：曳引式电梯；曳引条件；曳引能力
电梯是现代社会必不可少的垂直交通运输工具，是自动化程度很高的大型机电一体化设备，曳引式电梯是依靠曳引钢丝绳与曳引轮之间的摩擦力来提升轿厢的，因此电梯正常运行必须满足一定的曳引条件，曳引能力过大容易导致轿厢冲顶，曳引能力太小则使钢丝绳在曳引轮上打滑，造成溜梯事故。本文分析了影响电梯曳引能力的因素，针对大多数情况下电梯曳引能力不足的情形，提出提高曳引能力的措施，以保证电梯曳引能力符合标准要求，确保电梯安全运行。
一、电梯的曳引基本条件
曳引式电梯驱动时钢丝绳的受力情况。设T1＞T2，并且曳引的钢丝绳在与曳引轮接触的位置处于临界的平衡状态，即处于打滑与未打滑之间。利用欧拉公式，可以知道T1与T2之间存在以下关系：T1/T2＝efα式中：e——表示自然对数的底α——曳引绳与曳引轮之间的包角、f——表示曳引轮与曳引绳之间的当量摩擦系数T1、T2——表示曳引的钢丝绳中的张力efα表示相应的曳引系数，其属于客观量，只与f和α有关；efα决定了T1/T2的比值，efα较大时，表示电梯的曳引能力较大，也就是说efα代表了电梯的曳引能力。
我们得出T1与T2之间的关系式的前提是要求电梯必须处于静平衡的条件下，为了防止电梯运行过程中出现打滑的现象，必须对电梯的曳引能力进行保证，也就是说T1与T2之间的关系一定要满足T1/T2＝efα的基本关系。为了对电梯相关的技术与制度进行必要的规范，因此国家制定了相应的标准，如在《电梯制造与安装安全规范》中对钢丝绳的曳引条件做出了以下规定：要求轿厢在装载过程中，达到125%的额定负载时，仍能够达到比较平稳的运行状态，即不打滑。确保在紧急制动的过程中，不管轿厢的载荷如何，均要求轿厢的减速度必须低于缓冲器所能够承受的减速度（如图一）。
图一，电梯的曳引原理
二、电梯的曳引相关的检查
轿厢在空载的情况下，在电梯行程上部的范围之内进行上行且电梯执行最为严重的紧急制动的情况下，停车数次之后，进行相应的曳引检查，并要求每次进行实验的时候，轿厢必须完全静止下来。
在轿厢载荷达到125%的额定载荷的情况下，在电梯行程下部的范围内进行下行，且电梯执行最为严重的紧急制动的情况下，停车数次之后，进行相应的曳引检查，并要求每次进行实验的时候，轿厢必须完全静止下来。
要求电梯的平衡系数必须满足相关的要求。当轿厢的面积超出所规定的范围，如病床电梯和载货电梯，不仅要进行以上相关的检查，而且对达到125%载重的轿厢，还必须进行相应的静态曳引试验。
三、电梯的曳引条件影响因素
（一）电梯的设计与制造对曳引条件的相关影响
在采取整改措施的同时应根据不同电梯的使用条件加以综合考虑，以达到目的。电梯正常、安全运行。应通过曳引能力试验检查电梯的曳引能力是否符合要求。当量摩擦系数，又受绳槽的材料、形状以及润滑等影响。一般来说，半圆形的绳槽的当量摩擦因数最小，V形的绳槽最大。润滑情况与绳槽材料均对当量摩擦系数有所影响。包角也对曳引能力有着重要影响，包角增大能够提高曳引的能力。一般在设计与制造的过程中使用复绕的方式或采用2∶1的曳引比来增大包角。
（二）电梯的安装过程对曳引条件的影响
导向轮与曳引轮的安装精度对电梯的曳引能力的影响。下面为带缺口的半圆形绳槽的当量摩擦系数的计算公式：f＝4μ[1－sin（β/2）]/[π－β－sinβ]。从上式可以看出，β角对摩擦系数有着重要的影响，能够改变电梯的曳引能力。在相关的规定中，对导向轮和曳引轮在满载或者空载时候的铅垂线的偏差有所要求，即不能超过2mm。当超过该标准的时候，导致β角（如图2所示）的大小不符合设计要求，从而对曳引能力有所影响。β角的影响因素很多，如导向轮与曳引轮不在一个水平面上或者发生错位等。
轮距的偏差与主机安装水平度对曳引能力的影响。若主机安装的水平度达不到要求或者主机底座上的缓冲的垫片发生变形，则包角便会受到影响。研究表明：若主机的机座的左侧偏高，包角偏大，曳引能力便会增大；若其右侧偏高时，包角偏小，曳引能力便会减小。
（三）电梯的使用过程中的曳引条件影响因素
T1与T2发生变化，直接影响紧急制动和轿厢的装载时候的曳引条件。当安装结束后，必须对其曳引的能力进行相关的测试，着重对电梯的平衡系数进行测试。平衡系数描述的是电梯设计配置中的对重的质量大小，对受不平衡载荷、钢丝绳的张力都有所影响。张力直接影响绳槽内的比压，张力越大，曳引能力越强。
（四）电梯维修与改造对曳引条件的影响
电梯通常采用的是多根钢丝绳对其进行曳引，我们对每根钢丝绳中的张力是有所要求的，即不应该超过平均张力的±5%。当每根钢丝绳中的张力不均匀时，在电梯运行时受力较差的钢丝绳在绳槽中，就会产生滑动摩擦，对绳槽产生不均匀的磨损，使得β角发生变化，曳引能力受到影响。所以所用的钢丝绳必须采用同卷的钢丝绳，主机底座上的缓冲垫片也要定期进行更换。
四、提高电梯曳引能力的措施
由以上的分析我们可以发现，对于电梯来说，在其设计、制造、安装、使用以及维修中，均可能对它的曳引能力产生影响。曳引能力的大小均对电梯的正常工作产生影响。下面将对曳引能力的提高所采用的措施进行介绍。
（一）增大曳引轮与钢丝绳之间的摩擦力可采取的方法
通过增加相应的摩擦副材料之间的摩擦系数，来增加系统的当量摩擦系数。由于当量摩擦系数和摩擦系数之间是成正比关系的，所以我们可以使用摩擦系数比较大且耐磨性比较好的非金属材质的槽垫来提高摩擦力。
适当地使曳引轮轮槽的切口角增加，可以有效地提高当量摩擦系数。然而我们使用这种方法时，必须对曳引轮轮槽内的压强加以注意，必须对许用的比压值进行校核。
（二）增大钢丝绳在曳引轮上的包角
一般所使用的曳引比为2∶1，采用复绕的传动方式，适用于设计、制造以及安装阶段。可以使用如图4的结构，即使用压紧轮，从而增加电梯的曳引能力。该种方法比较简单，然而曳引钢丝绳在曳引轮上的比压较大。
结语
随着经济的不断发展，建筑水平也在不断的提高，给电梯带来了发展机遇，本文对电梯的曳引条件做出相应的介绍，并对其影响因素做出了相关的阐述，最后经过相关的分析与探究，提出了提高电梯的曳引能力的相关措施。此外，我们应该对现有的技术进行相应的改进，并把新的科学技术运用到其中，如变频技术等。希望通过本文的相关介绍对读者有所帮助。
参考文献
[1]邬栋.电梯无损检测技术的研究[J/OL].机械研究与应用，2016（06）.
[2]陈卓豪.电梯定期检验常见问题与解决对策分析[J/OL].中国高新技术企业，2017（11）.
[3]韩方阵，李国勇，侯东斌，张阔.多算法超螺旋滑模观测器控制的电梯曳引系统[J].微特电机，2017（09）.
[4]于克勇，徐文晋.电梯曳引钢丝绳疲劳寿命研究[J].金属制品，2014（04）.
[5]赵斌，权龙，郝云晓.电-液混合驱动曳引电梯特性及能效分析[J].机械工程学报，2016（04）.