本文刊登于《中国电梯》杂志2024年第7期

作者：王兴昌，王乐乐，高瑞琦  / 陕西省特种设备检验检测研究院

钢丝绳作为电梯曳引系统中的重要部件，承载着轿厢、乘客或货物的全部重量，直接关系到乘客的生命安全。但在使用期间，钢丝绳可能会出现弯折、绳股挤出等问题，甚至会发生钢丝绳瞬间断裂的情况。在本文中，笔者对电梯钢丝绳在使用中出现的几种常见安全问题进行分析，总结电梯钢丝绳报废条件，并介绍电梯钢丝绳的检测方法，提出电梯钢丝绳的维护建议，旨在保障电梯钢丝绳的安全性。

电梯钢丝绳材质通常为碳素钢或合金钢，具有高强度、高韧性的特点。在电梯使用中，钢丝绳和曳引机之间长时间受交变应力和挤压应力作用，钢丝绳会产生一些外部磨损和内部磨损，导致钢丝绳直径变小。钢丝绳使用时间越长，磨损越严重，直径变小的风险就越大^[1]，如不按时进行维护或更换，会出现损伤、断裂等问题，严重时会发生电梯事故。如图1所示，笔者对某电梯钢丝绳使用游标卡尺进行检测，发现钢丝绳存在直径变小的问题，但未达到报废标准。通常，如果钢丝绳的实测直径小于公称直径的90%，应判定为报废，需及时进行更换。

钢丝绳弯折(见图2)是钢丝绳在外界影响下出现的角度变化，这与钢丝绳的使用频率和钢丝绳的质量有直接的关系。另外，钢丝绳使用一段时间会出现张力不均的现象，即每根钢丝绳受力不平衡。受力大的钢丝绳对曳引轮挤压应力就会变大，这将加剧曳引钢丝绳劣化，长时间使用会导致曳引轮轮槽出现不正常磨损，钢丝绳出现绳股挤出问题(见图3)。钢丝绳如果出现弯折、绳股挤出，强度和稳定性会大幅度降低，此时应更换。

钢丝绳主要由钢丝、绳芯及润滑脂构成，先由多层钢丝捻成股，然后股围绕绳芯绕成螺旋状。如果钢丝绳在出厂时质量不合格，钢丝绳的抗拉性、强韧性都会受到影响，在使用过程中容易出现断丝、断股。钢丝绳在使用中，受交变应力影响会发生一定的弹性伸长变形。当钢丝绳中各钢丝之间的变形出现不一致时，各钢丝之间会产生相对滑动现象，引发磨损，并在磨损部位形成微裂纹。随着弯曲应力的持续作用，这些微裂纹会逐渐扩展，最终可能导致钢丝绳出现断丝(见图4)、断股(见图5)等问题。钢丝绳如果出现断股，可以通过目测检测出来。一旦出现断股，应判定报废并及时更换。如果出现断丝，通过目测只能发现外侧一圈断丝情况，无法判断内部断丝情况，此时可借助钢丝绳检测仪来检测内部断丝情况。

在电梯使用过程中，钢丝绳容易发生锈蚀。严重锈蚀是指钢丝绳绳股间隙填满铁锈。从制造工艺来看，粗制滥造的钢丝绳更容易出现锈蚀，工艺越不严谨，钢丝绳生锈的速度就会更快；从使用环境来看，电梯如果安装在潮湿或有腐蚀性气体的环境中，钢丝绳会发生氧化反应，快速被氧化腐蚀，出现生锈的情况。当钢丝绳出现严重锈蚀后，钢丝绳的整体强度会变弱，承载能力下降。在日常检测中，发现钢丝绳出现严重锈蚀的情况也比较多。如图6所示，笔者在检测时发现有6根钢丝绳生锈，其中3根钢丝绳出现严重锈蚀。钢丝绳出现严重锈蚀时，应及时更换。

根据TSG T7001—2023《电梯监督检验和定期检验规则》附件A第A1.2.5.1条“钢丝绳”等安全技术规范和标准要求，总结出电梯钢丝绳报废条件如表1、表2所示。

1)目测检测法。这是对电梯钢丝绳最基础、最常见的检测方法^[2]。目测检测法是指：检测人员利用肉眼观察或者使用放大镜查看钢丝绳是否有明显损伤。该方法主要用于检测钢丝绳弯折、绳股挤出、明显的断丝断股等问题。使用该检测方法检测断丝时，使轿厢位于上端站、下端站、中间层站位置，查看曳引轮附近钢丝绳的断丝情况，如果有明显的断丝，统计在一个捻距内断丝的数量，与限值进行比较，判断是否达到报废标准。这种检测方法虽然直观简单，但难以发现钢丝绳内部断丝等更为细致的问题。

2)漏磁检测法^[3]。这是当前应用较为广泛的检测方法，具有检测精准度高、操作简单、损伤定位准的特点。采用钢丝绳漏磁探伤仪对钢丝绳检测时，基于电磁感应及磁通变化原理，钢丝绳的断丝、磨损处会出现漏磁的反馈。通过钢丝绳漏磁探伤仪，检测人员可以精准查看钢丝绳内部断丝的具体数值，进而展开定性和定量分析。相比目测检测法，漏磁检测法能够了解钢丝绳内部断丝情况，但容易受温度/湿度、电磁干扰等因素影响。

3)超声波检测法。这是一种较为先进的检测方法，主要是利用声波在不同介质呈现不同传播速度的原理，对钢丝绳的内外部质量进行检测，通过振动频率、声音等技术参数剖析钢丝绳内部的具体状态^[4]。但是超声波检测设备一般体积都比较大，因而携带不便；另外电梯机房普遍比较狭小，因而使用空间受限。

使用单位应定期巡视电梯钢丝绳的使用情况，并做好记录，方便日后检查。在日常巡查中发现异常情况，必须立刻通知维保单位进行检查。重点检查钢丝绳的磨损、锈蚀和断裂等情况，如果达到报废条件，应及时更换钢丝绳。在钢丝绳的使用过程中，应保持钢丝绳的干燥和清洁，避免水分和污物对其造成腐蚀。定期使用专业的润滑剂润滑钢丝绳，以减少磨损和摩擦力。维保单位应严格按照钢丝绳相关标准对钢丝绳进行检查(例如：钢丝绳应当无严重油污，张力均匀等)，定期对电梯钢丝绳进行保养。因每台电梯的使用情况不同，维保单位需要根据电梯的实际使用情况，选择适合的钢丝绳保养方式。可实施按需保养，对于使用情况较差的电梯应缩短检查周期。总之，保持干燥清洁、适时润滑、定期检查和避免过载是延长钢丝绳使用寿命的关键措施。

当前的钢丝绳维护方法均为对钢丝绳故障的“事后修补”，可探索将云计算、传感技术等物联网技术应用到电梯钢丝绳维护领域，对电梯风险进行“事前预警”。即：利用传感技术实时监测电梯钢丝绳的运行状态、负载情况，为后续数据分析和决策提供基础数据支持；利用云平台存储和处理电梯钢丝绳的实时数据，实现数据的集中管理、实时分析和远程监控，为电梯运营提供更加智能化的支持；利用云计算技术分析电梯钢丝绳的实时数据，预测电梯钢丝绳的运行趋势、故障风险，提前进行维保，减少安全问题发生率，进而实现电梯的智能监控、智慧运营和智慧维护。

各地市场监管部门在对电梯排查过程中，应依据电梯的使用年龄和使用频次，有重点地对电梯钢丝绳进行抽查。若发现钢丝绳出现安全隐患需要维护或者报废的情况，应及时告知使用单位钢丝绳失效产生的风险，开具整改意见通知书或告知书，指出钢丝绳存在的安全问题并督促使用单位限期整改。

笔者在实际检测中发现，使用年龄长、使用频率高的电梯，钢丝绳更容易出现安全问题。这些安全问题直接影响着电梯的运行安全，不容忽视。针对钢丝绳存在的各类问题，笔者提出了重视钢丝绳日常维护，探索引入物联网技术，以及加强电梯安全监管等维护建议，旨在保障电梯钢丝绳的安全性。

来源：《中国电梯》杂志