东芝电梯曳引机故障分析及体会

2022-09-11

广电中心主楼的两部东芝电梯 (型号CV55, 18层站) 是2001年为缓解载客压力而增设的。这两部电梯全天开放运行, 一直通过电梯售后维保, 每年通过省特种设备检测院年检。2007年四月我们发现两部电梯运行时, 均出现较有规律的振动, 就像火车过铁轨, 下行时特别明显, 其中2#梯较为严重。为此, 我们首先检查2#梯, 并联系电梯维保人员, 到现场共同诊断故障原因。在排除了电气、钢丝绳和导轨润滑等因素后, 打开曳引机减速箱发现蜗轮磨损严重, 周向连续有十几个齿轮啮合面点蚀严重, 大的有大拇指盖大, 小的如针状蚀孔。分析认为, 电梯在运行过程中, 其自身结构会形成为一个弹性系统, 产生固有振动频率, 蜗轮副由于受损, 不能正常完成进出的啮合过程, 引起蜗轮、蜗杆齿间连续冲击, 蜗轮副受迫振动的激振力成为振源。这种振动在传导过程中产生共振, 使轿厢感觉到的振动比在机房更加明显, 就出现了犹如火车过铁轨般现象, 当电梯运行到低层, 由于钢丝绳的放大作用, 振幅增大。原因找到了, 我们立即联系电梯厂家, 对曳引机蜗轮副、轴承和曳引轮进行更换, 调试后电梯恢复平稳安全运行, 舒适度明显提高。

相比之下, 主楼内1993年投入使用的两部三菱电梯运行已有十五年, 经检查还没有出现类似故障, 而东芝电梯才运行6年多, 同样是每年更换一次齿轮油, 为什么差别如此之大呢?影响磨损的主要因素有:润滑情况, 零件运动速度及单位压力, 温度、湿度及周围环境, 零件材料、表面加工质量、配合间隙等。不考虑零件材料及加工质量等原因, 经对比分析我们认为有如下几种原因。

1 减速箱结构不同

润滑对减少零件磨损有必要的作用。对机件进行良好润滑, 在摩擦副中保持足够的润滑剂, 可以减少摩擦副金属与金属的直接摩擦, 降低功耗, 延长零件使用寿命。三菱电梯减速箱为蜗杆下置式, 润滑性能好;而东芝减速箱为蜗杆上置式, 润滑性则较差。

2 齿轮油质量不同

齿轮油能防止粘着磨损, 供给齿轮副洁净的润滑油可以防止磨料磨损, 正确地选择齿轮油能够减低腐蚀磨损和疲劳磨损。标准法规定, 药物类商品必须标明生产日期及有效日期, 而对于润滑油类产品, 却无有效期规定。三菱电梯一直使用美孚4升小包装齿轮油, 质量没有问题, 但是东芝电梯一直使用维保公司提供的大桶散装齿轮油, 维保公司称是厂方统一配置的齿轮油。根据相关权威资料, 对于小包装类机油及齿轮油, 密封性好保存良好的, 存放一两年, 对质量影响不大;而对于大桶包装机油, 如保存良好, 一直未开封启用, 两三年后检查无沉淀一般可用;对于已开封但一时尚未用完而存放的, 即使怎么保存, 最多放半年就变质了。同时齿轮油的化学性能对磨损的影响也不同, 如果齿轮油的极压性太强也可能是磨损加大的原因。齿轮油在摩擦表面的高温下, 与金属反应生成化学反应膜。化学反应膜可以防止出现胶着、擦伤、波纹和螺脊现象, 减轻点蚀、剥落和磨粒磨损, 但是化学反应膜的临界剪切强度低于基体金属, 在摩擦过程中, 化学反应膜不断被磨损掉而成为磨屑, 所以化学反应膜的生成和磨损就是一种腐蚀性磨损。齿轮油的极压性强, 表明油中的极压剂化学活性高, 与金属的反应速度常数大, 反应活比能低。如果齿轮油的极压性太强, 就会容易出现腐蚀性磨损, 承载能力反而下降。我们无法有效地检查维保公司提供的齿轮油质量, 而导致磨损加大的可能性也存在。

3 机房环境温度不同

机械运转部件的润滑效果与环境温度有很大关系, 温度主要影响润滑油化学反应膜的强度。油膜有相当高的机械稳定性, 但温度及化学稳定性较差, 当在高温和化学变化时, 润滑油便失去吸附性能。一般润滑油的安全温度为50℃~60℃。当温度过高时, 摩擦表面的油膜便容易遭到破坏, 摩擦性质由边界摩擦变为干摩擦, 当然磨损也就加快。三菱电梯机房为大楼初建建筑, 层高空间较大 (高4.5米) , 且两台电梯为独立机房。而东芝电梯机房为后期增加建筑, 考虑到美观问题, 设计层高很低, 且两台电梯共用一个机房, (只有32平米, 高2.4米) , 电梯的发热量也大, 一到夏季, 机房环境温度要高很多, 虽然也安装了立柜空调, 但是机房温度一般在35℃~40℃左右。长时间运行工况下, 减速箱内的温度会更高, 导致齿轮油劣化, 达不到有效润滑效果。

由此可见, 电梯蜗轮、蜗杆式曳引机的使用寿命与其结构、运行工况有很大关系。作为用户单位, 在电梯出现安全隐患时, 要高度重视并及时整改, 避免出现安全事故, 同时在采购选型时应有更全面的考虑。随着电梯驱动技术的发展, 用户有了更多的选择, 例如在机房条件较差的情况下, 可以选用无齿轮永磁同步曳引机驱动型电梯。

摘要：随着高层建筑日趋增多, 我国电梯数量正以每年十几个百分点的速度增加。由于电梯是特种设备, 容易发生设备人身和伤亡事故, 因此牢固树立安全第一的思想, 长期细致地做好日常维修保养, 加大对电梯隐患的整改力度, 使电梯始终保持良好的工作状态至关重要。本文对本单位电梯曳引机出现重大隐患整改进行了分析, 并对今后电梯的选型提出了建议。

关键词：曳引机减速箱,振动,蜗轮副,有效润滑