乌鲁木齐轴承公司细说高层建筑物电梯用轴承

细说高层建筑物电梯用轴承。随着建筑物的高层化，要在短时间运送多人，电梯开始向高速化、大容量化发展。高层建筑物为代表的东京晴空塔，通往距地面约350m的“天望观景台”和约450m的“天望回廊”，设置了600m/min高速度、大容量电梯，还设置了日本最长升降距离464.4m的工作用电梯。本文介绍给这些高速度、大容量电梯提供高度安全性和乘坐舒适感的滚动轴承。

1用于电梯的滚动轴承

图1是有机械室的电梯构造示意图。通过卷扬机、搭乘人和货物的轿箱和配重块用钢缆平衡。驱动方式称为牵引式，是用卷扬机的钢丝绳滑车和钢缆的摩擦力驱动的结构。滚动轴承用于引导卷扬机、偏导器轮、滑轮、门开闭装置、轿箱的升降的轨道部分等。

在电梯中，卷扬机是一个重要的部件，由电机、钢丝绳滑车及制动器等组成。以前，电机的旋转是用齿轮减速，驱动钢丝绳滑车。但现在不再使用齿轮，将钢丝绳滑车直接安装在电机轴上，是用变频器控制PM电机的结构。

卷扬机的驱动钢丝绳滑车荷载着轿箱搭载的重量、轿箱自重、配重块、钢缆自重等荷载，所以，高层用和大容量，荷载就大。为此，卷扬机使用的轴承要求负荷容量大，使用寿命长，而且高速性优越，低噪音、低振动。对于这些要求，可以吸收轴和壳挠曲的自动调心滚子轴承因为具有负荷容量大，组装容易等优点，多用于卷扬机用轴承。卷扬机用轴承一般使用润滑脂润滑，在条例规定点检时等进行润滑脂补充。

2轴承使用的特殊钢

滚动轴承由轨道轮和转动体、支撑转动体的保持架构成。轨道轮和转动体反复受高接触压力，进行随着滑动的滚动接触。保持架与轨道轮和转动体双方或其任意一方滑动接触，并承受着拉伸力、压缩力。因此，轴承的轨道轮和转动体以及保持架材料所要求的性能是不同的。

通常，轨道轮和转动体使用高碳铬轴承钢，表1是代表性的化学成分。一般情况下，大部分轴承使用SUJ2，但大型轴承为了提高淬透性，使用添加Si、Mn等的SUJ3。SUJ2的化学成分与其他各国作为轴承材料标准化的钢的成分相同，例如，AISI52100、DIN100Cr6和BS535A99等。

保持架材料要求的性能是耐磨损性优越。通常，要求耐磨损性时使用硬质材料。但是，如果保持架使用硬质材料，转动体磨损，担心对转动性能带来不良影响。因此，希望硬度低且耐磨损性好的材料，主要使用的保持架形式有冲压钢板的保持架和切削加工铜合金的切制保持架。冲压保持架的材料使用SPCC等，切制保持架使用CAC301等。

3轴承制造技术

作为影响轴承滚动疲劳寿命的主要因素有钢材中的非金属夹杂物。非金属夹杂物是存在于钢材中的杂质，如果存在轴承轨道面下，就会在其周围产生应力集中，以此为起点发生裂纹、并扩展，直到最终的压碎。特别是对于硬的氧化物系非金属夹杂物的不良影响，降低钢材中的氧含量是有效的方法。在钢材生产厂家，通过开发熔解、精炼技术、真空脱气技术和连铸技术等，降低了钢中的氧含量。

轴承的使用条件是严酷的，要求高机械强度。一方面，需要高精度的尺寸和加工成形，加工前有时需要提高加工性。因此，对轴承材料进行热处理，进行加工前的退火，加工后的淬火和回火，使材料容易加工，加工后具有高机械强度。淬火和回火对轴承的性能影响很大，所以，热处理条件和热处理后的管理很重要。图2是从钢材制造到后续加工的工序流程图。

4轴承的长寿技术

电梯用轴承要求高可靠性，所以，必须避免轴承压碎的发生。如上所述，压碎的发生钢材中非金属夹杂物存在的影响，所以，夹杂物评价和制造控制很重要。现在，主要轴承主要使用降低了钢中氧含量和夹杂物的高洁净度钢。并通过提高图像解析法等的材料洁净度评价技术，开发了降低影响轴承寿命的粒度大的夹杂物的高可靠性轴承用钢。

近年来，明确了多用于卷扬机的自动调心滚子轴承转动体和轨道轮间的切向力导致的特有的疲劳损伤的机理。作为防止疲劳损伤的措施，开发了抑制关系到转动体和轨道轮间切向力的转动面滑动的长寿命自动调心滚子轴承。

从安全性上，根据建筑基本法电梯有维修点检的义务。在要求安全性高、高速、大容量电梯中，维修时使用轴承的检查也非常重要。

5电梯用静音、低振动自动调心滚子轴承

以东京晴空塔为代表的高速度、大容量电梯卷扬机使用的自动调心滚子轴承，为了满足降低噪音及振动的要求，采用了以下特别的设计规范。

1）轴承内部间隙最佳化

将轴承装入轴和轴承壳时的内部间隙最佳化，降低滚子和内外轮或滚子与保持架的碰撞音。轴承内部间隙设定为最佳值，间隙范围缩小到ISO标准范围的约二分之一。

2）提高部件精度

改善轴承各部件的正圆度、粗糙度，实现圆滑旋转。

转动体：正圆度、滚子径相互差精确到标准轴承的二分之一左右。粗糙度减少到标准轴承的约四分之三。

轨道轮：正圆度精确到标准轴承的约三分之一。轨道面粗糙度减少到标准轴承的约三分之一。

6结语

对于要求高可靠性的电梯用轴承，钢材的高洁净度和品质管理特别重要。以发展中国家为主，将大力进行高层大厦的建设，预计高速电梯的需求将增加。高层大厦的高速电梯在要求高安全性的同时，高速性、低噪音等性能的要求也日益严格，希望开发适用于轴承的最佳材料。

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