施工升降機電纜滑車的改進設計研究

田學坤，王亦志，盧宏偉

（1.廊坊凱博建設機械科技有限公司，河北 廊坊 065001；2.河北省特種設備技術檢查中心，河北 石家莊 071000）

隨著高層超高層建筑物的增加，電纜滑車供電越來越廣泛地應用在施工升降機的供電系統(tǒng)中。電纜滑車供電能有效減小動力電纜本身的壓降及解決電纜自身強度帶來的問題，結構簡單，安裝方便且電纜的運行受風力的影響較小。但是在電纜滑車的使用過程中由于滑車本身的結構缺陷致使滑車出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象，進而導致供電電纜破斷。也由于滑車本身的結構特點致使管理人員不宜區(qū)分滑車的左右籠，也給安裝人員造成了一定的困擾。本文針對以上情況，從滑車結構組成、滑車滾輪的受力、導向滾輪輪廓表面等方面進行了分析研究。

1 滑車結構組成

圖1 舊有電纜滑車

舊有電纜滑車為整體式設計（圖1），由滑車架、滑車導向輪和電纜導向輪等幾部分組成。滑車分為左籠使用和右籠使用，左右籠用滑車為對稱設計，在客戶使用和購買配件的時候必須區(qū)分清楚所使用或購買的滑車到底是升降機的左籠還是右籠，否則就會出現(xiàn)安裝不上或者安裝使用不當?shù)那闆r，這會給使用現(xiàn)場管理人造成一定的困惑。同樣在廠家生產過程中同樣存在左籠滑車和右籠滑車區(qū)分的困擾，生產管理和技術人員稍有疏忽就會出現(xiàn)左右籠錯誤的情況。

新式滑車采用分體式設計（圖2），由滑車導向輪、滑車架、活動導向輪架和電纜導向輪等幾部分組成，不區(qū)分左右籠，可根據(jù)現(xiàn)場實際需求任意組裝為左籠使用或者右籠使用電纜滑車。新型滑車就完全避免以上情況的發(fā)生，既方便了客戶的使用，又方便了生產廠家的生產管理。

圖2 新式電纜滑車

上下兩個導向滾輪之間的間距也由原來的200mm 調整為330mm，此調整進一步減小了單個滾輪的受力，也同時減少了導致電纜滑車卡阻的因素，大大減小了電纜滑車卡阻的可能。

2 滑車滾輪的受力

舊有電纜滑車的滑車架為型鋼焊接而成，滑車架為一個整體的鋼結構，在運行過程中受力如圖3 所示，經(jīng)受力分析知，只有滑車導向輪2 和滑車導向輪3 受如圖3 中所示方向的力，而滑車導向輪1 和滑車導向輪4 都不受力。

圖3 滑車滾輪受力示意圖

施工升降機導軌架的標準節(jié)在對接時允許存在一定的階差，又因為其使用現(xiàn)場情況復雜，使用人員素質良莠不齊，在電纜出車的使用過程中在滑車滾輪與標準節(jié)立柱管之間出現(xiàn)雜物。由于滑車滾輪的受力不均勻很容易導致電纜滑車出現(xiàn)卡阻礙顯現(xiàn)，進而導致供電電纜的破斷，造成使用方成本增加，同時也影響現(xiàn)場施工進度。

新式滑車活動導向輪架和滑車架之間采用鉸接的方式，這樣就避免了舊型式滑車在使用過程中只有兩個導向輪受力的情況。經(jīng)受力分析知，滑車的3 個導向輪同時受力，且力的大小遠小于舊有電纜滑車單獨2 個導向輪受力的數(shù)值。這樣就能有效地降低電纜滑車的卡阻因素，降低供電電纜破斷的風險。

3 導向滾輪輪廓表面的設計研究

原導向滾輪的表面為弧形曲面，其與標準節(jié)立柱管之間的接觸方式為單點接觸，如圖4 所示。此種單點接觸方式導致導向滾輪和標準節(jié)立柱管之間的受力較大，進而導致他們之間的磨損都比較大。另外，弧形曲面的加工難度較高，生產成本較高，相應的客戶購買零配件的花費支出也相應增加。

圖4 單點接觸

圖5 三點接觸

新式滑車導向輪其輪廓表面由5 個平面組合而成，導輪與標準節(jié)立柱管之間為3 點接觸，如圖5 所示。導向滾輪與標準節(jié)立柱管之間的力較小，所以他們之間的磨損都比較小。其加工難度相對弧形曲面的加工難度而言較低，普通車窗就可以完成加工生產，成本較低廉，零配件價格也較低。

4 結語

新式電纜滑車解決了滑車在使用過程中的卡阻現(xiàn)象，降低了供電電纜破斷的風險。解決了安裝使用管理人員不易區(qū)分滑車左右籠的困擾。我國超高層建筑高度的不斷增加必然對施工升降機的供電系統(tǒng)提出更高要求，需要針對施工升降機供電系統(tǒng)的特點進行深入研究，提升我國施工升降機的整體技術水平。