电梯用钢丝绳长度变化的原因、产生的影响及应对措施

本文刊登于2026年第3期
作者信息：杨小姜1，2，3，丁 辰1/ 1.江苏省特种设备安全监督检验研究院；2.国家桥门式起重机械产品质量检验检测中心；3.江苏省市场监管重点实验室(起重运输机械安全与节能)
[摘要] 电梯用钢丝绳长度变化，会对电梯平层、电梯安全运行产生不利影响，必须及时采取应对措施。指出电梯用钢丝绳伸长是客观存在的，介绍了电梯用钢丝绳伸长的3种形式，即：结构性伸长、弹性伸长、温度伸长。指出电梯用钢丝绳缩短主要是人为造成的。指出电梯用钢丝绳长度变化对电梯平层的影响表现在电梯平层保持精度降低；对电梯安全运行的影响表现在对重缓冲距离过大或过小、限速器张紧装置处电气开关误动作、限速器钢丝绳对安全钳的提拉力过大或过小等。最后提出了应对钢丝绳长度变化的措施，包括：钢丝绳出厂前进行预张拉，电梯设置再平层功能，在钢丝绳伸长后进行人工截短，加装可拆卸式对重撞板等。
[关键词] 电梯用钢丝绳；长度变化；原因；平层；安全运行；应对措施

[基金项目]江苏省特种设备安全监督检验研究院科技计划项目[KJ(Y)202522]文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10852.html

电梯用钢丝绳长度变化，会对电梯平层、电梯安全运行产生不利影响。电梯维保人员在日常维保工作中，必须认真检查电梯用钢丝绳长度是否发生变化，一旦确认发生变化，应及时采取应对措施。鉴于在日常维保工作中应对电梯用钢丝绳长度变化问题工作量比较大，电梯设计人员应在电梯设计、制造阶段对电梯用钢丝绳长度变化问题予以充分考虑。在本文中，笔者介绍电梯用钢丝绳长度变化的原因，分析电梯用钢丝绳长度变化对电梯平层、电梯运行安全的影响，提出应对电梯用钢丝绳长度变化的措施，为电梯设计人员、维保人员提供参考。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10852.html

1 电梯用钢丝绳长度变化的原因

电梯用钢丝绳长度变化包括伸长和缩短。电梯使用中的钢丝绳长度变化主要以伸长为主，很少发生自然缩短。钢丝绳缩短主要是在电梯安装中或更换钢丝绳时人为造成的。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10852.html

1.1 钢丝绳伸长的原因

钢丝绳伸长的形式主要有3种：结构性伸长、弹性伸长和温度伸长。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10852.html

1)结构性伸长。由于钢丝绳受载后，各绳股、绳芯相互挤压变形，钢丝绳的结构变得更为紧密，从而造成钢丝绳伸长，而且这种伸长一般不会自动恢复。影响钢丝绳结构性伸长的因素有绳芯质量、预变形程度等。常见的6股纤维绳芯结构的钢丝绳，结构性伸长率为5%～7.5%；8股纤维绳芯结构的钢丝绳，结构性伸长率约为1%。结构性伸长主要发生在钢丝绳服役后的前几百个循环过程中，在之后的服役过程中只会产生轻微的结构性伸长。新装电梯在初期(特别是在第1个检验周期)运行过程中，结构性伸长会集中显现出来，主要表现为：轿厢在最高层平层前后，对重与缓冲器的距离严重不足，甚至可能直接触碰到缓冲器。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10852.html

2)弹性伸长。弹性伸长与材料的弹性形变类似，遵循胡克定律。弹性伸长的特点是：钢丝绳受载后会产生相应的伸长；卸载后，钢丝绳的长度会自动恢复。目前，绝大多数电梯采用曳引驱动，曳引轮两侧的悬挂钢丝绳都有负载，因此悬挂钢丝绳必然存在一定的弹性伸长。弹性伸长量随载荷的增加而增加，例如当有大量乘客涌入轿厢时，悬挂钢丝绳弹性伸长量会增加，从而造成轿厢暂时微量下沉。钢丝绳在服役期间的弹性伸长量是不断发生微小变化的，但整体上趋于稳定。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10852.html

3)温度伸长。由于热胀冷缩，钢丝绳长度变化量也会受温度的影响。钢丝绳长度变化量随温差变化的公式为：文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10852.html

ΔL=αL.ΔT (1)文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10852.html

式中：ΔL为钢丝绳长度变化量(mm)；α为钢丝绳线胀系数，α取12×10-6/℃；L为钢丝绳原长度(mm)；ΔT为钢丝绳所处环境的温差(℃)。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10852.html

由式(1)可以看出，钢丝绳原长度越长，所处环境的温差越大，钢丝绳长度变化量越大。在我国西北地区，冬季与夏季之间的温差往往超过20℃，由温差引起的钢丝绳长度变化量就不应被忽视。对于高层电梯，在不同季节钢丝绳长度变化量可达十几厘米，这可能导致对同一台电梯在不同季节进行检验检测可能得出不同的结果。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10852.html

以上3种形式的伸长是客观存在的，且在钢丝绳不同服役时期主次有所不同。在服役初期，钢丝绳长度变化的形式主要为结构性伸长；在服役中期，钢丝绳长度变化的形式主要为弹性伸长和温度伸长；在服役末期，随着钢丝绳塑性降低，钢丝绳非弹性伸长逐渐产生，预示着钢丝绳面临报废。

1.2 钢丝绳缩短的原因

1)在电梯安装过程中出现钢丝绳缩短，主要原因是作业人员粗心大意，对钢丝绳的预留长度计算错误。

2)在钢丝绳达到报废标准后更换过程中出现钢丝绳缩短，主要原因是作业人员粗心大意，对钢丝绳的预留长度计算错误。

3)钢丝绳因水泡出现缩短，主要原因是水浸入绳股、绳芯，直径会变大，长度会缩小[1]。

2 电梯用钢丝绳长度变化产生的影响

2.1 对电梯平层的影响

通常，悬挂钢丝绳长度变化量对电梯平层的准确度不产生影响。这是因为大多数电梯会以平层感应器检测到的轿厢的实际位置为基准进行平层，而悬挂钢丝绳长度变化量对平层感应器检测轿厢的实际位置并不产生影响。但是，悬挂钢丝绳长度变化量会对电梯平层保持精度产生影响。在高层电梯平层停靠后开门期间，如果有大量乘客涌入或涌出轿厢，会使悬挂钢丝绳受载发生较大变化，进而引发悬挂钢丝绳的弹性伸缩，导致轿厢地坎与层门地坎形成一定的高度差。如果高度差过大，可能导致乘客在进出轿厢时被绊倒，或导致轮椅无法平稳进出轿厢。

2.2 对电梯安全运行的影响

当悬挂钢丝绳的伸长量超过对重缓冲距离时，可能导致轿厢在顶层时不能正常平层(轿厢尚未到达顶层的平层位置时，对重就已经接触到对重缓冲器)。此时，如果对重侧缓冲器是液压缓冲器，可能会触发安全开关从而造成停梯故障；如果对重侧缓冲器是弹簧缓冲器或聚氨酯缓冲器，则会造成悬挂钢丝绳在曳引轮处打滑，从而造成轿厢动态滞留。

限速器钢丝绳的伸长可能造成限速器张紧装置处电气开关的触发间隙变小(见图1)。在电梯运行过程中，任何抖动都有可能造成该处电气开关的误动作，从而引发停梯困人事件。另外，限速器钢丝绳过长也可能会使限速器张紧装置的一侧落地(见图2)，从而造成限速器钢丝绳不能有效张紧，导致安全钳的提拉力不足，进而造成在紧急情况下限速器-安全钳系统不能有效制停电梯。

如果悬挂钢丝绳过短，会造成对重缓冲距离过大，从而造成轿厢的顶层空间不足。这会给在轿顶作业的人员带来较大风险。

如果限速器钢丝绳过短，在电梯正常运行时，限速器钢丝绳会过度张紧，致使限速器钢丝绳的拉力较大，进而造成对安全钳的提拉力过大。这不仅会加快限速器钢丝绳的磨损，还容易引发安全钳的误动作。

3 应对电梯用钢丝绳长度变化的措施

3.1 钢丝绳出厂前进行预张拉

在出厂前给钢丝绳预先施加一定的载荷，使其能完全或部分释放结构性伸长。该工艺即为预张拉工艺。对钢丝绳进行预张拉，可降低钢丝绳在服役期间的结构性伸长，使钢丝绳的接触应力得到有效控制，可使钢丝绳的使用寿命大幅延长[2]。给钢丝绳预先施加的载荷并不是越大越好，过大的载荷可能导致钢丝绳受损。通常，对钢丝绳施加的载荷不应超过钢丝绳最小破断拉力的55%，可通过静态或动态的方式进行加载。

3.2 电梯设置再平层功能

再平层功能是指：在电梯平层停靠后的开门期间，大量乘客涌入或涌出轿厢，会使悬挂钢丝绳的受载发生变化，进而引发悬挂钢丝绳的弹性伸缩，导致轿厢地坎与层门地坎高度差变大。若平层传感器检测到轿厢地坎与层门地坎高度差过大时，电梯控制系统会使电梯再次平层，从而缩小轿厢地坎与层门地坎的高度。该功能不是对电梯平层准确度的修正，而是针对因轿厢负载发生变化引起的悬挂钢丝绳伸缩的对策(此时轿厢发生位移，驱动主机侧的编码器脉冲是不变化的)[3]。很多电梯设置了该功能，以解决电梯卸载期间轿厢沉降的问题。GB/T 7588.1—2020《电梯制造与安装安全规范 第1部分：乘客电梯和载货电梯》第5.12.1.1.4条规定：轿厢的平层准确度应为±10 mm。如果平层保持精度超过±20 mm(例如在装卸载期间)，则应校正至±10 mm。再平层功能需要在轿厢开门到位的时候短接门锁，并以低速平层，可通过变频器和装在平层楼层的光电接近开关等装置的配合，控制电动机的运转来实现。

3.3 在钢丝绳伸长后进行人工截短

悬挂钢丝绳过度伸长后，一般需要进行人工截短，以确保对重缓冲距离处于合理范围内。截短悬挂钢丝绳时，一般先使对重处于蹾底状态，再将轿厢置于井道最高位置，并利用可靠的固定方式进行固定。针对无机房电梯和曳引比为1：1的有机房电梯，一般都需要进入井道或轿顶对钢丝绳进行截短和固定；针对曳引比为2：1的有机房电梯，可在机房内对钢丝绳进行截短和固定。GB/T 7588.1—2020第5.5.2.3条规定：电梯悬挂钢丝绳的数量至少为2根，应当先解除每一根悬挂钢丝绳的束缚，再进行截短和固定。此外，还要对截短后的各根悬挂钢丝绳进行张力再平衡，以避免各根悬挂钢丝绳受力不均。

3.4 加装可拆卸式对重撞板

鉴于人为截短悬挂钢丝绳具有一定的危险性，且工作量较大，电梯维保单位可在对重架底部加装可拆卸式对重撞板，以方便在悬挂钢丝绳过度伸长后对对重缓冲距离进行调整。如果悬挂钢丝绳长度过长导致对重缓冲距离不满足要求时，可拆掉一块高度合适的对重撞板，使对重缓冲距离增大。如果悬挂钢丝绳长度过短，可在对重架底部加装一块高度合适的对重撞板，让对重缓冲距离保持在合理范围内。该方法操作方便，危险性相对较小，特别适合应对新装电梯初期运行过程中钢丝绳异常伸长的情况，可大大降低作业人员的工作量。

根据可拆卸式对重撞板的受力情况，可将可拆卸式对重撞板简化为一端固定、一端自由的压杆(见图3)。在制作可拆卸式对重撞板时，必须确保其支撑稳定性。例如：在进行电梯空载曳引检查试验过程中，当对重压在对重缓冲器上时，若曳引机按照轿厢上行的方向旋转，是不能提升空载轿厢的。在这种情况下，几乎整个对重的重量会全部施加在可拆卸式对重撞板上，这很容易造成可拆卸式对重撞板弯曲失效，进而导致轿顶空间不足，最终对电梯造成损坏或对作业人员造成伤害。

根据压杆支撑稳定性校核公式，当压杆为小柔度杆时，只需考虑压杆的强度即可。因此应控制压杆的长细比，使压杆保持在小柔度范围内。目前，不同的维保单位加装的可拆卸式对重撞板的结构各异，多由空心圆柱钢、工字钢、热轧槽钢等型材制作。有些可拆卸式对重撞板的高度较高，但截面比较细。当细长的压杆所受的压力达到一定值的时候，会突然发生失稳。基于小柔度压杆的要求，如果不考虑动载影响，采用不同型材(材料为Q235钢)制作的可拆卸式对重撞板的控制高度如表1～表3所示。如果考虑动载影响，控制高度应为表1～表3中控制高度与动载系数的比值。总之，对于不同型材、不同材料的可拆卸式对重撞板，要严格控制高度，避免出现支撑失稳。

4 结语

电梯用钢丝绳伸长是客观存在的，而缩短主要是人为造成的。鉴于电梯用钢丝绳长度变化会对电梯平层、电梯安全运行产生影响，笔者提出了一些应对电梯用钢丝绳长度变化的措施。当然，笔者提出的这些应对措施仍有待完善，例如在对可拆卸式对重撞板的长度进行调整时，比较费时费力。未来，笔者将探讨以自动可伸缩式对重撞板来替代可拆卸式对重撞板，从而减少调整过程所需的人力，提高维保作业的安全性。

[参考文献]

[1] 董春友，应向前.例说电梯用钢丝绳意外伸长的原因及安全隐患[J].中国电梯，2021，32(15)：71-72.

[2] 李伟.钢丝绳预张拉的有效应用[J].金属制品，2009(2)：13-14.

[3] 余国清.关于电梯平层保持精度的分析[J].中国电梯，2015，26(7)：36-37，72.

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