钢丝绳疲劳磨损数据分析报告 电梯专用钢丝绳主要是指曳引用钢丝绳，曳引绳承受着电梯的全部重量，并在电梯运行中绕着曳引轮、导向轮或者反绳轮单向或交变弯曲。钢丝绳在绳槽中也承受着较高的比压。钢丝绳主要由钢丝组成的绳股和绳芯组成，钢丝是钢丝绳的基本组成元件，要求钢丝有很高的强度和韧性。钢丝绳股由钢丝捻成，一般8到9股。绳芯通常由纤维剑麻或烯烃类的合成纤维制成。 一、影响电梯用钢丝绳使用寿命的因素主要包括以下几个方面：钢丝绳的拉伸载荷、钢丝绳使用中的弯曲半径、曳引轮材质及槽型、钢丝绳本身的材质及钢丝绳的使用与维护等。 1、 钢丝绳的拉伸载荷 拉伸载荷是钢丝绳在电梯使用运行中所承受的载荷及其运动中的变化量。在保养调试良好的电梯上，各根钢丝绳在运行过程中所承受的载荷应该基本相同。 2、 钢丝绳使用中的弯曲半径 钢丝绳的曲率半径，在钢丝绳使用中，根据曳引轮、反绳轮、导向轮的节径和相对位置而确定，不同的位置，不同的节径决定了钢丝绳在使用中的弯曲次数和弯曲应力。弯曲应力与各轮节径成反比，节径越大，弯曲应力越小。在GB<>中第9.2.1条规定，不论钢丝绳股数多少，曳引轮的节圆直径与悬挂绳的公称直径之比不应小于40。因此选择设计钢丝绳，应该在曳引能力满足的状况下，尽量增大曲率半径，减少绳轮数量，避免钢丝绳反向弯曲或扭曲，减小使用过程中的钢丝绳弯曲应力，从而减小对钢丝绳使用寿命的不利因素。 3、 曳引轮材质及槽型 曳引轮的槽型与材质与钢丝绳的使用寿命密切相关。一般来说，电梯钢丝绳在使用过程中由于其硬度比绳槽高，磨损应该很慢。但由于钢丝绳张力和槽型的匹配，钢丝绳在槽中打滑、偏磨、打滚，而与绳槽产生磨损。 4、 钢丝绳本身因素 疲劳是电梯钢丝绳使用过程中内部产生较多断丝的主要原因之一，绕曳引轮运动部分的电梯钢丝绳断丝是弯曲疲劳与磨损疲劳共同作用的结果。 5、 钢丝绳的使用与维护 二、电梯钢丝绳的使用与维护是在电梯安装完成之后对钢丝绳进行有效的维护，主要从下面四个方面进行维护保养更换，确保电梯钢丝绳的安全使用，同时达到预期的使用寿命。 1、在电梯运行过程中，及时定期检查钢丝绳的运行状况，主要检查：钢丝绳的断丝根数、部位和捻距断丝情况；钢丝绳直径变细情况；钢丝绳张力均匀情况；钢丝绳的润滑、清洁和锈蚀情况；钢丝绳绳头组合件，有无伸长或异常情况。 2、观察钢丝绳运行过程的磨损和变形，确认是否更换新绳。电梯钢丝绳在正常的工况下突然断裂的现象很少，其损坏一般是在长期运行中由于磨损、弯曲疲劳、锈蚀或者外部损伤逐渐形成的，因此及时观察钢丝绳在运行中的异常现象，避免不必要的安全因素。 3、钢丝绳在绳槽的状况，检查绳槽工作表面是否平滑，钢丝绳卧入绳槽内的深度是否一致。 4、钢丝绳的锈蚀状况检查，电梯钢丝绳在使用过程中会发生锈蚀，机械性能降低，钢丝直径变细、股间松动，以致发生脆性断裂，这种断裂是雪崩式的断裂，比一般的断丝或磨损更危险。 电梯钢丝绳作为电梯悬挂装置的最主要部件，对于电梯的安全性能起着举足轻重的作用。在生产过程中，从工艺参数的设计与生产过程的控制都对钢丝绳耐疲劳性能有至关重要的影响，针对这些因素采取对用措施，可以提高钢丝绳的耐疲劳性能。在电梯钢丝绳使用过程中，正确的安装与维护也可以延长钢丝绳的使用寿命。 三、电梯钢丝绳报废的主要判断准则
电梯的钢丝绳在曳引轮上的运行寿命将受到磨损和钢丝交变应力的限制。对大多数情况来说，只要观察出外部有明显的钢丝破断现象就应确定更换。 1、 钢丝表面有明显的钢丝破断现象就应确定更换； 2、钢丝表面腐蚀占直径的30%时，即使断丝数为0亦应报废； 3、钢线绳出现断股时应报废； 4、钢丝绳直径减少10%应报废； 5、钢丝绳表面有严重锈蚀、发黑、斑点、麻坑以及外层钢丝松动，必须立即更换； 6、更换钢丝绳时，同组的钢丝绳要一同更换； 7、使用中，若发现内部的润滑油被挤出有如流汗现象时，表示钢丝绳已达超载状态，发生此现象要立即检查更换新绳。
（黑色的油污为：钢丝绳内部的润滑油被挤压出来变成的油泥）
（支架上有明显的钢丝绳磨损脱落的铁销）
（此图可以看出钢丝绳内部外渗生锈痕迹） 以上图片来源为大厦内7#、20#电梯，因我司在上周刚做过维护保养，卫生刚打扫过，所以图片不是非常明显。经我司维修人员勘察，目前两台电梯的钢丝绳直径无明显变细，通过外表面观察： 1、钢丝绳出油现象已经基本结束，从去年二月份开始，已有一年多的时间； 2、钢丝绳外表面直径无明显变细，通过用游标卡尺选段测量结果最小值为11.3MM； 3、钢丝绳内部油芯已接近无油状态，油芯无油后钢丝绳与曳引轮的摩擦系数增大，必然会脱落铁屑，接着会生锈，最后出现断丝断股现象； 4、通过图片可以看出钢丝绳内部有外漏生锈痕迹。 5、结合上面提到的“电梯钢丝绳报废的主要判断准则”，目前电梯钢丝绳状态符合第七条的标准“使用中，若发现内部的润滑油被挤出有如流汗现象时，表示钢丝绳已达超载状态，发生此现象要立即检查更换新绳”；如不及时更换，接下来会出现第五条所说的现象“钢丝绳表面有严重锈蚀、发黑、斑点、麻坑以及外层钢丝松动，必须立即更换”。 从去年二月份开始到现在，电梯钢丝绳坚持使用已有一年多的时间，虽然暂时还没有发现钢丝绳断丝的现象，为了大厦内乘坐电梯人员的安全，请贵司领导引起重视，早日更换钢丝绳，解决电梯后患之忧。
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S7-300是德国西门子公司生产的可编程序控制器(PLC)系列产品之一。其模块化结构、易于实现分布式的配置以及性价比高、电磁兼容性强、抗震动冲击性能好，使其在广泛的工业控制领域中，成为一种既经济又切合实际的解决方案。
SMIATIC S7-300 是模块化微型PLC,满足中、小规模的性能要求，模块化与无风扇设计，易于实现分布式结构以及用户友好的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、小规模应用中各种不同控制任务的经济、方便的解决方案。SIMATIC S7-300 的应用领域包括：专用机床，纺织机械，包装机械，通用机械工程，控制器制造，机床，楼宇自动化。
电气与电子工业及相关产业。
一系列具有不同功率范围的CPU，以及具有很多用户友好功能的一系列扩展模块，可以使用户根据不同的应用情况选择相应的模块。 如果控制任务需要扩展，可以随时使用附加模块对控制系统进行扩展。SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器。高等级的电磁兼容性以及高等级的抗震性，使得它具有极高的工业控制能力。
中央处理单元（CPU）：
各种 CPU 可用于不同的性能范围，包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。
用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块(SM)
用于连接网络和点对点连接的通讯处理器 (CP)。
用于高速计数、定位控制以及闭环控制的功能模块（FM）。
根据要求，也可使用下列模块：
用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源的负载电源模块(PS)。
接口模块(IM)，用于多机架配置时连接中央控制器(CC)和扩展机架(ER)。
S7-300通过分布式中央控制器(CC)和3个扩展单元(EU) 可以操作多达32个模块。所有模块都是密封的，运行时无需风扇。
SIPLUS 模块扩展的环境条件下使用：
适用于-25至+60&C 的温度范围高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅，在防护等级为IP20机柜内使用时，可直接用于车载或室外使用。不需要全天候防护的机柜和IP 65机柜保护。
QAE-20mA)西门子温度传感器
QAE-20mA)/QAE
获取管内或容器内流体温度的有源传感器
工作电压:AC 24 V &20 % /DC 13.5...35 V
信号输出:0...10V
测量范围：－10...+120 &C (R2 =出厂设置),0...100 &C (R1), 0...70 &C (R3)
探头长度：100mm/150mm
QAE-20mA)/QAE用于通风及空调设备中的以下用途：
-控制和限定供水温度
-限定回水温度
-控制生活热水温度
QAE-20mA)西门子温度传感器功能：
通过传感元件的阻值随温度变化而成函数方式变化来获取介质温度值。 根据传感器类型，这些温度变化转化为DC 0...10 V，输出信号符合被选定的温度范围。
组成：外壳，印刷电路板，接线端，浸液杆，保护包.
两个可组合式外壳，包括接线端和可拆卸面板.
测量电路和定位元件都固定在面板内的印刷电路板上，接线端在底座上.
电缆接入可通过传感器提供的M16电缆接入密封管 (IP54)，它可用螺丝拧紧固定在外壳上，浸液杆和外壳紧密连接，浸液杆插入保护包.
安装注意事项：
传感器的安装位置根据用途决定
用于供水温度控制（加热流体）
－泵连接流体，传感器直接放置在泵后
－泵连接回流，传感器放置在混合阀后1.5m－2m
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传感器应安装在弯头处，使其浸液杆或保护包能够正对流体方向，在测温处的流体必须
充分混合，如果泵连接回水，测温处必须在泵下游，离混合点至少1.5m
传感器应安装在避免使信号线从顶部进入的地方
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传感器不必覆盖结缘材料
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正确选择、使用和维护电梯曳引钢丝绳不仅关系到电梯的安全和正常运行，而且对延长使用寿命也是至关重要的。
　　1、电梯钢丝绳的选择
　　钢丝绳由绳股、绳股钢丝和绳芯组成。电梯钢丝绳是以单绳股围绕绳芯呈螺旋状捻制而成。通常采用50～65号优质碳素钢或60Si2Mn钢丝。为了安全，电梯钢丝绳用特号或1号钢丝，其钢丝直径限制在0.3～1.3mm之间。常用的电梯曳引钢丝绳有西鲁式（X型）和瓦灵吞式（W型）。目前，国产电梯普遍使用西鲁式8或6钢丝股的钢丝绳，其中8X（19）应用较多。
　　1.1丝绳标记识别举例
　　以额定载重量1 000kg的乘客电梯为例，曳引钢丝绳采用8X（19）&16&140右交，其中8为绳股数量，X为西鲁式，（19）为每一绳股中的钢丝根数，16为钢丝绳的公称直径（mm），140为钢丝绳的抗拉强度（kgf/mm2），右交为钢丝在绳股和绳股在绳中右交方向捻制。国产曳引钢丝绳均为右交。
　　1.2绳芯
　　电梯钢丝绳均选用带浸油的纤维绳芯，绳芯支撑和固定绳股位置以致改善绳丝之间的接触，减缓冲击载荷，起贮油池作用供钢丝绳长期润滑之油源，使钢丝润滑良好。
　　1.3西鲁式（X型）钢丝绳的结构与特征
　　西鲁式电梯钢丝绳交股的截面每股为1+9+9，即芯加第一层加第二层共19根钢丝组成：中心钢丝1根，ф1.2mm，内层钢丝9根，ф0.6mm，外层钢丝9根ф1.05mm。外层丝径比内层丝径大，因此又称外粗式钢丝绳。其特点①每股内外层钢线数量相同，但直径不等，外层嵌埋在内层凹口内，多层钢丝的捻距相等，结构紧密牢固，不易开卷。外层粗钢丝增加耐磨性，内层细钢丝提高柔软性，有利于受弯时的相互滑动，因而提高了钢丝绳的挠性和使用寿命。②层间钢丝平行线接触，钢丝绳耐疲劳性好，钢丝内部之间的耐磨损性能好，接触面积增大，接触应力减小。
　　2、曳引钢丝绳的安全系数
　　从安全角度要求电梯钢丝绳有一定的根数和安全系数，GB7588对K静有具体的规定：采用三根或三根以上曳引钢丝绳的电梯，K静=12；采用两根曳引钢丝绳的电梯，K静=16，通常要求乘客、载货和医用电梯钢丝绳根数应不少于4根，安全系数为12；杂物梯应不少于2根，安全系数为10。
　　钢丝绳在工作中存在静动两种载荷，但影响钢丝绳使用寿命的主要还是静载荷，为了计算简化起见，仅对静载作实用计算。
　　2.1钢丝绳直径的选择
　　为了提高电梯钢丝绳的强度，延长使用寿命，通常按式D/d&40选取电梯钢丝绳的直径，其中d为钢丝绳直径不小于8mm；D为曳引轮直径；
　　2.2安全系数计算
　　式中K静&电梯钢丝绳的安全系数；&
SP&电梯钢丝绳的破断拉力；&
m&电梯钢丝绳绕法所决定的倍率，1：1绕法时m=1，2：1绕法时m=2；&
Q&电梯的额定载重量；&
&W&Wj+Wg+Wp&
式中Wi为轿厢自重；Wg为轿厢处于最低层时轿厢与曳引轮之间的钢丝绳的重量；Wp为平衡绳拉紧负荷的一半（有平衡补偿装置时）。
3、钢丝绳的使用与维护&
　　3.1钢丝绳的检查
　　电梯钢丝绳所处状况的好坏直接关系着设备和乘客的安全，必须引起足够的重视，工作中应仔细观察和慎重检查，其检查内容：（1）检查断丝的根数、部位和捻距断丝情况；（2）钢丝绳直径变细情况 ，除目测外定期用游标卡尺测量绳径和磨损情况 ；（3）检查电梯钢丝绳的张力，各绳张力相互差值不应超过5%；（4）钢丝绳的润滑、清洁和锈蚀情况；（5）绳头及其组合情况，全长有无其它异常情况，如绳的异常伸长变化等。
　　3.2钢丝绳的磨损和变形
　　根据使用经验，电梯钢丝绳在正常工况下突然断裂的现象少见，其损坏一般是在长期运行中由于磨损、弯曲疲劳、锈蚀或外伤逐渐形成的。应特别注意磨损、锈蚀的检查。磨损包括钢丝绳表面、股与股之间、丝与丝之间的磨损。
　　机械磨损主要为外部均匀磨损、变形磨损和内部磨损三种，如图2所示（请点击）。A为纯机械磨损，一般来说，电梯钢丝绳在使用过程由于其硬度比绳槽高，磨损很慢。但由于张力、槽型、钢丝绳在槽中打滑、偏磨、打滚，而与绳槽产生磨损，这种磨损在正常情况下是均匀的。B为变形磨损，是指电梯钢丝绳在某一段内的局部磨损，由于电梯钢丝绳和绳轮经常发生慢性移位或电梯钢丝绳在绳轮上剧烈振动、冲击所造成，使电梯钢丝绳局部挤压变形；虽然电梯钢丝截面积并未减小，但局部挤压处的钢丝材质已受损，容易断丝。C为内部磨损，由于电梯钢丝绳的经常弯曲，股中钢丝间产生相对移位，股与股之间接触压力增大，使相邻股间的钢丝产生局部压痕，时间一长会因应力集中而折断。如上所述，电梯钢丝绳磨损、变细，将使钢丝绳内的电梯钢丝截面积变小，其拉力降低，严重时应报废更换电梯钢丝绳。根据经验，电梯钢丝绳存在内部断丝时，电梯钢丝绳在运行中能听到&咔嚓&的响声。
　　3.3钢丝绳卧入绳槽的情况
　　检查绳槽工作表面是否平滑，电梯钢丝绳卧入绳槽内的深度是否一致。方法是把直尺沿轴向紧贴曳引轮外圆面，然后测量槽内钢丝绳顶点至直尺距离。当其差距达到1.5mm时，应重车或调换轮缘。
　　检查电梯钢丝绳在绳槽内是否落底和打滑，当钢丝绳与槽底的间隙减少至1mm时绳槽需重新车削。绳槽在切口下面的轮缘厚度，当钢丝绳直径为ф13mm时应不小于ф12.5当钢丝绳直径为ф16mm时应不小于ф15.5mm。
　　3.4电梯钢丝绳的锈蚀
　　电梯钢丝绳在使用过程中会发生锈蚀，机械性能降低，钢丝直径变细、股间松动，以致发生脆性断裂。这种断裂是&雪崩式&的断裂，它比一般的断丝或磨损更危险。维修中凡遇到钢丝绳锈蚀尤其要重视，应仔细观察，如发现锈蚀严重已形成麻坑或绳股外层钢丝有松动现象，不论断丝或绳径变细多少都应更换；如发现钢丝绳出现&红油&，说明绳芯无油，内部生锈，应引起注意，必要时可剁绳头检查钢丝绳的内部锈蚀情况 。防止钢丝绳锈蚀的方法是在绳上涂油保护。
　　3.5对断丝的分析
　　（1）过载断丝。电梯钢丝绳承受过载负荷或冲击负荷造成的，其断口呈现杯状塑性收缩，由于电梯钢丝绳的安全系数大，这种断丝少见；（2）疲劳断出。出现在股的弯曲程序最大一侧的外层钢丝，金属疲劳产生的断丝，断口形状平齐。（3）磨损断丝。钢丝绳同曳引轮之间磨擦打滑造成，这种断丝是在钢丝磨损极其严重且发生在外层钢丝，断口两侧呈斜茬，断口扁平；（4）锈蚀断丝。锈蚀严重产生的。断口不整齐，呈钎尖状；（5）剪切断丝。被硬性拉断或受较大外力打击、挤压造成。断口呈剪切状；（6）扭结断丝。这种断丝在正常使用中很少出现，只有在钢丝绳出现松驰造成扭结才出现。断口形状平整、光滑。
(文：fengzi1)
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