论钢带检测方式及其原理

论钢带检测方式及其原理

陈阳

浙江省特种设备科学研究院  浙江杭州 310020

摘要：电梯曳引钢带是电梯系统中至关重要的组成部分，承担着承载和传递载荷的重要任务。然而，由于长期使用和外界环境的影响，曳引钢带可能会出现各种缺陷和故障，对电梯的安全性和可靠性构成潜在威胁。通过对电梯曳引钢带的失效分析和无损检测，我们可以及时发现和解决潜在问题，提高电梯系统的安全性和可靠性，保障乘客的安全。

关键词：电梯；曳引钢带；失效；无损检测

引言

为了及时发现并解决曳引钢带的问题，必须进行失效分析和无损检测。失效分析可以帮助我们了解曳引钢带失效的原因和机制，从而采取相应的预防和修复措施。无损检测方法可以在不破坏曳引钢带的情况下，检测出潜在的缺陷和故障，提前采取措施，确保电梯的安全运行。

1曳引钢带的结构与应用优势

曳引钢带是通过粘结方式将承载体和包覆层结合为一体。包覆层主要采用尼龙或聚氨酯材料制成。目前，国内市场上使用的钢带包覆材料以热塑性聚氨酯为主，而承载体则是由调质细钢丝缠绕而成的细钢丝线。该结构设计可以有效保护曳引钢带内部的承载体，并在提升曳引轮韧性以及强度方面发挥作用。通过对材料性能进行分析可知，热塑性聚氨酯材料具备较强的化学稳定性以及耐磨性，可以对抗工作环境中的侵蚀。其应用优势主要体现在以下几方面。

1)使用安全性高。曳引钢带采用扁平结构，可增大其与曳引轮、导向轮等的接触面积，增加摩擦力，防止电梯在运行过程中出现打滑现象，确保电梯安全、稳定运行。曳引钢带无需多个曳引轮绳槽，在使用过程中不会发生脱槽。与曳引钢丝绳相比，曳引钢带具有较好的韧性和较高的承载性能。另外，通过在曳引钢带上加装自动监控设备，可以实时监控曳引钢带的运行情况，并在短时间内找到安全隐患。

2)使用寿命长。曳引钢带包覆层由聚氨酯材料制成，其可以在一定程度上保护曳引钢带，减少电梯运行时对曳引钢带的磨损，以及使用环境对曳引钢带的腐蚀。由实际对比测试可知，曳引钢带的使用寿命是曳引钢丝绳的2～3倍。

3)运行舒适性好。曳引钢带采用的聚氨酯材料具有良好的弹性，在使用过程中产生的噪声较小。曳引钢带相较于曳引钢丝绳，在运行时受振动的影响较小，可使电梯运行平稳，提升电梯运行舒适性。

4)后续维护方便。在日常使用中，曳引钢带无需进行润滑处理，故运行维护工作比较简单。另外，在使用较长时间后，曳引钢带拉长情况不明显，从而避免了频繁的长度调整工作。另外，曳引钢带采用的聚氨酯材料可起到防护作用，提高曳引钢带强度，防止长期使用中曳引钢带出现细钢丝绳断丝、断股等情况，从而延长曳引钢带使用寿命。

2多磁轭励磁装置的应用

通过对电梯励磁系统进行模拟计算可知，多磁轭励磁装置与多磁极励磁装置均能实现对电梯钢带的非破坏性测试。多磁轭励磁装置中的横截面可以依据实际需求设计为矩形、梯形等，以满足无损检测目标。结合曳引钢带结构特征，在本文中选取具有矩形磁轭横截面的励磁装置进行试验验证。在多磁轭励磁装置中，选取具有矩形磁轭横截面的励磁元件制成实物。励磁装置上部包括一个磁极，磁极在中心位置，发挥励磁功能。这一段由两个磁轭组成，磁轭分别位于磁极的左右两侧，作为磁导。励磁装置的下部结构与上部结构基本相同，由两个磁轭励磁单元构成，使整个磁路具有相同的励磁方向和磁场强度，而且磁极的N、S区域是完全相同的，励磁更加均匀，更加易于实现。

由于这种励磁装置对曳引钢带的轴向反演距离的测量较为精确，而上下两处极板反演长度与实际曳引钢带的损伤尺寸也相差不大，所以该装置可用于对曳引钢带的缺陷尺寸检测。采用多磁轭励磁装置来检测曳引钢带的损伤，并根据试验得到的漏磁信号，可以准确地检测到曳引钢带的损伤，不存在漏检、错检现象；通过对损伤的反演距离分析，发现上极板峰峰值的反演距离比下极板峰峰值要小，也就是说，靠近缺陷侧的反演距离小于远离缺陷侧的反演距离。

3电梯曳引钢带无损检测方法

3.1寿命测定法

在实验室试验中，检测曳引钢带的弯曲次数，当样品的残余强度低于临界值时视为达到寿命。在曳引钢带上安装计数设备，通过计数设备监测曳引钢带的弯曲次数。当弯曲次数超过上限时计数设备会立即发出警告，则说明曳引钢带已报废，应立即进行替换。

3.2磁通量检测法

通过电磁探测仪对曳引钢带内部的细钢丝绳进行检测，可以测定细钢丝绳是否存在断裂情况。当曳引钢带内部的细钢丝绳发生断裂时，断口处会产生磁场漏磁现象。通过对磁场漏磁信号的检测和分析，可以确定细钢丝绳的断裂位置和数量,如果断线数量超过了上限，说明曳引钢带已经达到或超过了报废标准，需要立即进行替换。电磁探测仪是一种常用的无损检测工具，可以快速、准确地检测曳引钢带内部细钢丝绳的断裂情况，可以提供及时的警报和报告，帮助维修人员判断曳引钢带的健康状况，及时采取维修和更换措施，确保电梯的安全运行。需要注意的是，电磁探测仪只能检测细钢丝绳的断裂情况，对于其他类型的缺陷如磨损、腐蚀等可能无法有效检测。因此，在实际应用中，电磁探测仪通常与其他无损检测方法结合使用，以全面评估曳引钢带的状态和健康程度。

3.3磁性记号检测

磁性记号检测是一种利用磁场漏磁现象来检测曳引钢带内部缺陷的方法。在磁性记号检测中，会在曳引钢带上施加一个磁场，通常使用磁性探头或传感器进行磁场的产生和检测。当磁场遇到曳引钢带内部的缺陷时，比如裂纹、疲劳损伤或其他缺陷，会导致磁通量的漏磁现象。这些漏磁信号可以通过磁性探头或传感器进行检测和记录。通过分析漏磁信号的强度、形状和分布，可以确定缺陷的位置和大小。磁性记号检测可以检测曳引钢带内部的各种缺陷，可以提供有关曳引钢带内部缺陷的定性和定量信息，帮助判断缺陷的严重程度和对电梯系统安全性的影响。

3.4红外热像检测

红外热像检测是一种利用红外辐射来检测曳引钢带表面温度变化的方法。通过使用红外热像仪，可以实时地将曳引钢带表面的温度分布显示为热像图像。当曳引钢带存在缺陷时，例如摩擦、磨损、断裂或局部过热等问题，这些缺陷会导致曳引钢带表面温度的异常变化。通过红外热像检测，可以直观地观察到曳引钢带表面的温度分布情况。如果存在异常热点，可能是由于摩擦、磨损或其他缺陷引起的局部过热。这些异常热点可能是电梯曳引钢带存在问题的迹象，例如松脱、断裂、过度磨损等。通过检测这些异常热点，可以及时发现潜在的问题，采取相应的维修和保养措施，确保曳引钢带的正常运行。因此，在实际应用中，红外热像检测通常与其他无损检测方法结合使用，以全面评估曳引钢带的状态和健康程度。

结束语

当前，电梯传动技术取得了较大进步，以曳引钢带为代表的一系列新技术使得电梯运行稳定性、舒适性以及安全性大幅提升。曳引钢带对电梯运行安全具有重要影响，因此应积极加大对曳引钢带性能检测技术的研究，可将现代检测技术应用到曳引钢带的性能检测中。

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