淺談起重機上主卷揚減速機鋼絲繩的有序排列

李 靜

青島海力達齒輪箱有限公司 山東青島 266000

1 履帶式起重機主卷揚卷筒形式及實際應用中常見問題

目前國內市場上大多數主卷揚卷筒繩槽均采用雙折線繩槽形式，雙折線繩槽卷筒有兩處折線繩槽部分，其余繩槽與卷筒法蘭盤平行，為直線繩槽部分。折線繩槽約占20%，直線繩槽約80%。折線繩槽部分上一層鋼絲繩與下一層交叉，直線繩槽部分排列在下一層的鋼絲繩形成繩股之間；當鋼絲繩由第一層爬向第二層時，卷筒爬坡凸臺輔助鋼絲繩爬向第二層，爬坡完成后進入直線繩槽，然后沿著卷筒法蘭盤切換到第二層繩槽的第二圈，以此順序排繩[1]。

1.1 卷筒和鋼絲繩配合使用中常見問題

雙折線繩槽卷筒的繩槽節(jié)距與鋼絲繩公稱直徑不匹配。當繩槽節(jié)距較大或者鋼絲繩公稱直徑較小時，鋼絲繩排列縫隙較大，在鋼絲繩受到較大拉力時，鋼絲繩易發(fā)生陷繩現象；如重新纏繞鋼絲繩時，鋼絲繩在吊鉤自身重力而無負載時，這樣纏繞的鋼絲繩在卷筒上排列會比較松散，上下層之間會有虛排，排列不夠緊湊的現象。當起重機在進行高空吊裝作業(yè)時，鋼絲繩受到較大的拉力，上層鋼絲繩會陷入下層鋼絲繩，造成鋼絲繩磨損或者報廢。當卷筒繩槽節(jié)距較小或者鋼絲繩公稱直徑較大時，鋼絲繩各圈之間的縫隙較小，在鋼絲繩受到較大拉力時，鋼絲繩之間易磨損，影響鋼絲繩使用壽命。

1.2 雙折線繩槽卷筒實際生產過程中常見問題：

一是卷筒入繩口與直線繩槽一端的過渡圓角過小，入繩口處過渡圓角過小，鋼絲繩易發(fā)生凸起，高出第一層鋼絲繩總高度，導致第二層鋼絲繩排列到此處時，發(fā)生亂繩現象。二是卷筒繩槽在鑄造完成時，各個繩槽排列不規(guī)整，繩槽節(jié)距偏差較大，導致鋼絲繩纏繞到多層時，產生較大縫隙，影響正常作業(yè)。

三是卷筒法蘭盤的換向凸臺高度不等。當鋼絲繩由下一層升到上一層，纏繞第二圈時，由于換向凸臺高度不等，會發(fā)生鋼絲繩排序錯亂。當換向凸臺高度過高，換向角度較大，鋼絲繩纏繞軌跡會沿著換向凸臺到下一個繩股之間，發(fā)生亂繩現象；當換向凸臺高度過小時，換向角度較小，鋼絲繩纏繞軌跡會沿著換向凸臺騎到下層鋼絲繩上，而不是爬到下層鋼絲繩繩股之間，發(fā)生騎繩現象[2]。

2 卷筒與鋼絲繩配合纏繞的解決措施

2.1 控制卷筒繩槽節(jié)距與鋼絲繩公稱直徑的公差

初始設計卷筒時，卷筒與鋼絲繩相匹配。一般鋼絲繩公稱直徑公差控制在2—4%，相應的卷筒繩槽節(jié)距為鋼絲繩公稱直徑的1.04—1.05 倍。并控制單個和多個繩槽節(jié)距偏差，一般單個繩槽節(jié)距偏差在±0.1mm，多個繩槽一般控制在3 個繩槽節(jié)距偏差控制在±0.2mm。

2.2 卷筒亂繩現象的解決措施

一是管控卷筒入繩口處圓角，與直線繩槽的銜接處圓角，因為鑄造缺陷，此處無法形成纏繞鋼絲繩所需圓角，需要人工打磨，控制圓角半徑大于50°，才能抵消由于鋼絲繩曲率半徑形成的凸起，采取措施為定制專項檢查工裝，進行檢測。

二是卷筒繩槽排列不規(guī)整，由于鑄造缺陷引起的凸起，需要人工打磨，并用定制檢查繩槽節(jié)距的專項工裝進行檢查繩槽排列。

三是控制卷筒法蘭盤的換向凸臺高度。由于鑄造過程中，卷筒冷卻速度不均，造成卷筒法蘭盤變形。解決措施為對卷筒壁較厚部分加裝冷卻裝置，使卷筒冷卻速度均勻，并控制卷筒的冷卻時間，使卷筒兩側法蘭盤與卷筒壁保持垂直，從而鋼絲繩沿著卷筒法蘭盤從下一層爬向上一層，從第一圈換向第二圈時，有序排列，不發(fā)生亂繩、騎繩現象。

2.3 空載纏繩時，給鋼絲繩施加預緊力

鋼絲繩在纏繞時，拉的越緊，纏繞的越好。根據實際作業(yè)經驗，鋼絲繩應承受至少輸出扭矩10%--15%的作業(yè)載荷，增加鋼絲繩預緊力，在卷筒上排列規(guī)整、緊實，無縫隙。如何給鋼絲繩施加預緊力，如下解決措施，給鋼絲繩加裝加載裝置，空載纏繩時，打開加載裝置給鋼絲繩施加預緊力，使鋼絲繩排列緊實，無縫隙；在升降作業(yè)時，關閉加載裝置，不影響起重機的正常作業(yè)。該加載裝置為鋼絲繩預緊機構，包括馬達、減速機、主動卷筒、從動卷筒、離合器和底座。在主動卷筒和從動卷筒纏繞鋼絲繩；馬達與減速機連接輸入動力；減速機與離合器通過花鍵連接，離合器與主動卷筒連接，輸出動力；從動卷筒通過同步帶系統與主動卷筒自由轉動。起重機在空載纏繞鋼絲繩時，馬達通過減速機給主動卷筒一個反作用扭矩，實現鋼絲繩預緊，將鋼絲繩收緊，使鋼絲繩纏繞在卷筒上時排列規(guī)整，緊湊有序，各層之間無縫隙，這樣起重機在高空中作業(yè)時，內層鋼絲繩就不會被外層鋼絲繩擠壓或者兩側的鋼絲繩被捻壓的槽壁上，而發(fā)生磨損甚至損壞的現象，減少卷筒陷繩現象的發(fā)生，增加了鋼絲繩的使用壽命。打開離合器時，減速機停止工作，作用在主動卷筒上反作用扭矩消失，主動卷筒與從動卷筒無阻力自轉，鋼絲繩放松，起重機正常作業(yè)[3]。

3 結語

根據履帶式起重機在生產實踐的經驗，注意以下幾點：1、保證鋼絲繩在卷筒上有序排列，注意卷筒繩槽節(jié)距與鋼絲繩公稱直徑的配合使用；2、修磨雙折線繩槽卷筒鋼絲繩入繩口與直線繩槽的過渡圓角，保證鋼絲繩平滑進入卷筒直線繩槽；3、控制單個和多個卷筒繩槽節(jié)距偏差，保證鋼絲繩排列均勻，鋼絲繩之間無較大縫隙；4、當吊鉤無負載時，對鋼絲繩施加預緊力，保證鋼絲繩緊實有序的纏繞在卷筒上，避免起重機在較大載荷作業(yè)時，發(fā)生鋼絲繩亂繩和陷繩現象。卷筒和鋼絲繩滿足以上條件時，鋼絲繩在卷筒上纏繞5—6 層，不會因為卷筒和鋼絲繩問題而發(fā)生鋼絲繩排列不規(guī)整，而產生亂繩，騎繩和陷繩等問題。提高鋼絲繩的使用壽命，降低起重機運行成本和維護費用。