多因素综合的电梯油泥成因分析

程 俊，闻端强，冯一鸣，余焕伟，陈仙凤

（1.绍兴市特种设备检测院，浙江绍兴 312071；2.绍兴市特种设备智能检测与评价重点实验室，浙江绍兴 312071；3.绍兴市菱达电梯工程有限公司，浙江绍兴 312071）

0 引言

近年来，钢丝绳曳引驱动电梯在使用过程中出现的附着在钢丝绳及曳引轮、导向轮及反绳轮上的各种油泥（以下简称电梯油泥），越来越多地对电梯的安全使用造成困扰和安全隐患，严重的甚至影响电梯正常运行。

1 电梯油泥及其危害

随着电梯使用年限的增加，油泥会不断增多，特别是在冬季，随着温度降低，油泥迅速凝固变硬，会给电梯的安全使用带来各种问题，轻则影响限速器电气开关正常动作，重则出现过多过硬化的油泥，将钢丝绳从曳引轮中顶出，影响曳引能力，导致脱槽等事故。

电梯油泥是一种由多种物质元素组成的混合物（图1），呈黑色，具有较强的导磁性，并且不同电梯油泥的导磁性强弱不同。油泥随温度降低会加速变硬，通过钢丝绳和轮槽的反复挤压作用，堆积填充到绳轮处或粘附在钢丝绳上（图2），改变绳槽形状，减小绳槽半径，降低钢丝绳落槽状况，对电梯使用造成极大危害。

图1 电梯油泥

图2 充满油泥的轮槽

2 基于多因素的电梯油泥成因分析

通过对油泥较多的电梯进行分析和统计，综合考虑使用情况和环境因素，提出基于多因素综合的电梯油泥成因分析，主要从油泥中的油、油泥中的金属成分、环境因素及其他因素等4个方面进行分析讨论（图3）。

图3 油泥形成的各种因素

2.1 油泥中的油

电梯油泥中油的部分主要为钢丝绳绳芯中的油，在使用的过程中挤出到绳表面。在正常情况下，钢丝绳出厂后在使用过程中，绳芯的油不会大量挤出演变成油泥，但要考虑以下情况，一是有些小直径曳引轮，曳引轮和钢丝绳直径比刚好满足40∶1，再加上如果楼层较高，为防止使用中过度弯折和磨损，有些厂家会在钢丝绳出厂前，增加绳芯浸油量，以达到更好的润滑性以及更长的钢丝绳使用寿命，这往往会导致在使用中更多的油被挤出，形成油泥；二是曳引机漏油，当油封出现老化等情况时，曳引轮在旋转的过程中曳引机油封处渗漏出的油弥漫扩散到绳槽和钢丝绳上。同时，曳引机加油时不可加入过多，如加油量超过油位刻度点（图4a）），油位过高，会导致曳引机在旋转时输出轴处会有油渗出（图4b）），渗出的油弥散到曳引轮（图4c）），随着曳引轮的旋转，辐射到整个曳引轮甚至轮槽，再传到钢丝绳，在钢丝绳与绳槽的不断作用下演变成油泥。有时加油不慎，也会将曳引机油溢出或撒到主机上，最终变成油泥的一部分（图4d））。油泥中的油，还有极少数情况是使用单位或维保单位在保养时，给干燥钢丝绳加的润滑油。

图4 油泥中的油

2.2 油泥中的金属因素

油泥中的金属元素大多数来自于轮槽和钢丝绳的磨屑。曳引轮需满足强度大、韧性好、耐磨损、耐冲击，因此在材料上多用QT602 球墨铸铁制成。而GB/T 8903—2018《电梯用钢丝绳》中要求电梯钢丝绳由含碳量0.4%～1%的优质钢材制成，材料中硫、磷等杂质含量小于0.035%。使用中，除了钢丝绳及绳槽的正常磨损落屑之外，钢丝绳受力不均也较常见，电梯技术条件中要求，钢丝绳受力平均值与每根钢丝绳受力的偏差不能超过5%，但实际中往往超出，张力过大的钢丝绳绳芯受到的挤压力越大，绳芯油越容易被挤出，张力越大，钢丝绳与绳槽的摩擦加剧，绳槽和钢丝绳磨损增加，落屑增多，从而形成了电梯油泥中的金属部分，主要为铁（Fe），呈大小不同的微颗粒状，散落于油泥之中，用X 射线扫描某小区油泥样本，三维重构之后如图5 所示，其中图5a）、图5b）、图5c）为三维视图，图5d）为清除背景后的纯铁屑颗粒视图。铁屑颗粒较小，最大直径为0.6 mm，直径分布如图6 所示，显示大部分油泥直径为0.05～0.30 mm，铁屑体积占油泥样本总体积的0.24%。

图5 某油泥样本X 射线重构图

图6 油泥中铁屑直径分布

2.3 其他物质因素

其他物质主要指的是电梯油泥中除了金属和油的部分之外的成分，包括水分、灰尘、垃圾以及飘絮等。水分主要是空气中的水汽遇冷液化附着所致，还有极少量的水分来自于钢丝绳的绳芯润滑油。另外，井道内轿厢和对重运动带动空气流动使井道空气中及井道部件上的灰尘、飘絮和垃圾附着到带油泥的钢丝绳和反绳轮上，加剧了电梯油泥的形成。机房地面如果除尘油漆状况不佳，或者机房顶防水不良，有墙皮灰尘剥落，也会增加曳引轮和钢丝绳上的油泥堆积。此外，有些生活垃圾、碎絮，车间内的小边角料、碎絮，在打扫和搬运过程中，也会随厅门入口处门套间隙、厅轿门地坎间隙进入井道，飘附到钢丝绳和反绳轮上，形成电梯油泥。

2.4 环境因素

环境因素对电梯油泥的形成也有重要影响，主要体现在温度、光照、湿度以及风力等方面。温度对油泥的成形有较大影响，夏天温度高，油泥难以成块出现，一般以油状滴于钢丝绳及轮槽下方，造成污染，但不会堆积至轮槽，但冬季温度较低，特别是气温低于5 ℃时，油泥会迅速硬化结块，对电梯安全使用造成较大危害；光照对油泥的硬度和水分含量有一定影响，光照足的机房，机房内温度相对较高，油泥中的水分挥发快，因此，形成的油泥相对干燥，水分较少；空气中的灰尘和飘絮也会附着到带油污的轮槽和钢丝绳表面，变成油泥的一部分，而空气湿度也影响着油泥的含水量；机房和井道内的风力扰动，也会加速扬尘和飘絮的附着成为油泥。

3 结语

通过多因素分析，宏观与微观相结合，获知电梯油泥主要由钢丝绳挤出的油、轮槽及钢丝绳磨屑、灰尘、井道飘絮、水等组成的混合物。电梯油泥在温度低于5 ℃时，迅速变硬结块，对电梯使用造成危害，通过成因分析进行电梯油泥危害预防，能起到事半功倍的效果。