塔式起重機起升機構鋼絲繩使用預緊力纏繞的重要性

夏俊杰

（上海市建設機械檢測中心有限公司，上海 200030）

0 前言

塔式起重機屬于高危的高空作業(yè)特種設備，其使用頻率逐年都在飛快的增長之中，同時，在使用中出現的各種問題也在上升。其中鋼絲繩作為塔式起重機日常作業(yè)中必備不可少的重要部件。在塔式起重機在工作時，鋼絲繩的實際直徑尺寸應大于6mm。

鋼絲繩的受損乃至斷裂情況在我公司更是屬于保證項目、重中之重，容不得一絲馬虎。塔式起重機的鋼絲繩在長時間的使用之中，許多使用單位經常只留意到鋼絲繩的排繩角度問題和潤滑等情況，卻忽視了使用中鋼絲繩纏繞卷筒出現松弛，不夠緊密的情況。單單角度的計算并不能避免外部被壓入內部，導致排繩混亂從而鋼絲繩的受損及毀壞的情況，使得鋼絲繩能夠使用的壽命大大的減短。

1 鋼絲繩的分類

其中所使用的鋼絲繩按照功能性可以分成如起升用的鋼絲繩、變幅用的鋼絲繩等。較高的建筑施工用塔機的鋼絲繩選用多層股不旋轉使用效果較好，因兩層繩股的捻制方向相反，按照旋轉力矩相互平衡的原理，所以在受力的時候，自由端就不會發(fā)生扭轉，如圖1 所示。

2 在缺少預緊力纏繞時受損及報廢的原因

在作業(yè)過程中，因為缺少預緊力纏繞鋼絲繩受力后變細從而可能出現松弛的情況，而松弛恰恰正是引發(fā)鋼絲繩脫槽的重要原因之一：當鋼絲繩缺少預緊力出現松弛后，鋼絲繩會滑到滑輪輪緣和滑輪室側板的中間卡住，繼續(xù)上升或下降吊具時，也必定會使鋼絲繩受到一定程度的損壞，特別是當鋼絲繩在吊載重物時受到較大的力，一旦鋼絲繩進入滑輪的間隙，便會給滑輪造成較大的一個側向力，從而滑輪被破壞，乃至在鋼絲繩脫槽之后，因沒有及時的發(fā)現并去處理而致使受損漸漸嚴重，最后發(fā)生導致鋼絲繩斷裂，會發(fā)生難以想象的較大的事故，如圖2 所示。

圖1 鋼絲繩的分類

鋼絲繩未增加預緊力出現松弛的情況下受力時，會出現變形、紐結、斷絲、亂繩等情況都會使鋼絲繩的使用時間大幅減短甚至報廢，如圖3 所示。

同時，導致亂繩的原因還有：①新繩纏繞至卷筒上時應力沒有消除；②臂尖扭矩裝置轉動不靈活或卡滯；③卷筒進入繩的距離過遠，由于振動共振的原因最終致使亂繩；④各鋼絲繩輪的老化（輪槽內出花紋）；⑤選繩的錯誤，如圖4 所示。

圖2 鋼絲繩較為常見的散股現象

圖3 鋼絲繩出現亂繩的現象

圖4 鋼絲繩出現斷絲現象

按照《起重機鋼絲繩保養(yǎng)、維護、檢驗和報廢（GB/T 5972—2016）》中，鋼絲繩如果出現斷絲、繩徑減小、繩股斷裂、外部磨損、內部及外部被腐蝕、因受熱或電弧的作用等情況而引起的損壞等缺陷，應及時報廢。

3 如何保證鋼絲繩不受損壞并避免松弛的問題

想要增加預緊力，使纏繞穩(wěn)定可靠，最穩(wěn)妥的方式是使用專門的緊繩設備勻速而又有序的纏繞，這樣是為了確保在整個過程中鋼絲繩不會受到損壞，并能夠避免內部出現鋼絲繩松弛的情況，達到一個所預期的最理想的狀態(tài)?，F在有部分公司都為了貪圖省力，經常會去使用一些簡單的木塊去夾緊或是頂住一側，想借助產生的摩擦力來給鋼絲繩增加預緊力，這種方法往往會導致鋼絲繩的纏繞過程中損壞，而將一側頂住只有在少數的情況下才會適合使用，如圖5 所示。

4 緊繩設備的摩擦原理

圖5 塔吊所使用的排繩輪

使用制動帶及制動輪的摩擦，使裝置在工作平臺上同測力設備連接在一起。兩端分別放上鋼絲繩卷和需纏繞的機構，將繩卷的鋼絲繩拉出，向兩個卷筒上纏繞不得低于3 圈的鋼絲繩并且固定在機構的卷筒上，啟動后從驅動和制動之間所產生的摩擦力，會使鋼絲繩因張力而牢牢纏繞在卷筒上面，測力設備通過緊繩的制動器來精準確保鋼絲繩纏繞的張力，避免意外情況的發(fā)生，提高鋼絲繩的使用壽命以及可靠性。

5 鋼絲繩的選用

選擇鋼絲繩并不是直徑越粗越好。如果鋼絲繩的直徑過粗，鋼絲繩在通過滑輪的時候彎曲變大，很容易導致鋼絲斷裂，鋼絲繩的直徑過粗，還可能會造成與滑輪繩槽不相匹配的問題，在開始時被過度的受力擠壓，會出現斷絲、變形等現象。鋼絲繩的過度擠壓還會增加滑輪的翼緣磨損并損壞，及鋼絲繩跳槽、脫繩引發(fā)安全事故。反之如果選用的鋼絲繩直徑太細，會導致鋼絲繩安全系數的下降，造成很嚴重的安全隱患，還會加速槽底的磨損。

6 方法使用

（1）首先將鋼絲繩卷、緊繩設備、鋼絲繩裝在測力設備上，并確保鋼絲繩與繩卷相差有半個螺距。

（2）再將緊繩設備、鋼絲繩卷筒、動力擺放在一起，但是需要留意的是緊繩設備和卷筒之間的距離。

（3）緊繩設備在只可以縱向移動，呈浮動的狀態(tài)。

（4）人為的操控制動手柄，啟動動力使鋼絲繩與繩卷齒輪傳動，通過測力設備顯示的信息數據來實現按照需求纏繞的目的。

7 結語

鋼絲繩屬于在日常使用中因操作不當極易產生損耗，一旦發(fā)生損壞光更換既費時又費力，工地現場可能還沒有可以更替的備用鋼絲繩，容易使工程時間延長，乃至在缺少監(jiān)管的情況下發(fā)生危險事故，所以保證施工安全，應使用相匹配的更專業(yè)的相關機構。