鋼絲繩在卷筒上的纏繞無非單層和多層的區別,單層容易控制,而多層就比較難,尤其是多層后的亂繩問題。3 b2 L, |) \; j, \, h8 K( }9 A
是不是就沒有辦法呢?答案是肯定有辦法。請耐心看下去。 C8 X2 F9 D3 p( I* s
鋼絲繩或許是任何提升設備最重要的元件,必須正確無誤地卷繞到絞車卷筒上,才能順利地進行作業。帶有繩槽的卷筒有助于將鋼絲繩整齊地卷繞,避免鋼絲繩亂繩。鋼絲繩的卷繞,要盡量平滑,這樣才能發揮鋼絲繩的性能,延長使用壽命。+ F9 v: w/ x7 q8 b; g$ \+ z
鋼絲繩卷繞在卷筒上的理想形式是一定要開始于卷筒的一端,每當卷筒旋轉一圈時,新卷繞的鋼絲繩恰好落在下面一層鋼絲繩的繩股之間。當鋼絲繩卷繞到卷筒的另一端(或法蘭)時,鋼絲繩開始卷繞第二層,然后再整齊地卷繞到它最先開始的法蘭處。
5 e& K/ n7 h" \- [6 e 當卷筒上有幾層鋼絲繩時,上層鋼絲繩有可能擠壓下層鋼絲繩。若上層繩股與下層繩股成一定角度,問題尤其嚴重。
8 `( [* [& j( u4 E; ] i$ L& S. w! P% G 卷筒上若有為鋼絲繩導向的繩槽,將有助于卷繞順利進行。絞車卷筒基本有兩種繩槽形式,一是螺旋式的,一是折線式的。% ]6 h4 P7 L, }9 @
螺旋式繩槽就像一條螺旋線,或者像螺栓的螺紋線。螺旋式繩槽有助于引導鋼絲繩整齊地卷繞在卷筒上,避免鋼絲繩的損壞。然而,這種幾何形狀繩槽的問題是,當鋼絲繩到達卷筒的一端時,雖然第一層能夠整齊地卷繞在整個卷筒上,但不能引導第二層鋼絲繩沿著卷筒整齊地繞回,相反,第二鋼絲繩自然地按一定的角度壓在下面一層鋼絲繩上。解決這一問題的辦法是在端部法蘭上增加一個凸臺。即使這樣,螺旋式繩槽也不適用于兩層以上鋼絲繩的卷繞方式。早在上世紀50年代,Frank LeBus就設計了解決這個老問題的方案。Frank LeBus是一位向油田提供設備的美國人,1937年他利用一根繩槽導桿解決了提升卷筒卷繞鋼絲繩的問題,并獲得了專利。后來他對這個專利進行了改進,稱為LeBus雙折線卷繞系統。該系統的幾何形狀與眾不同,除了兩處是折線外,繩槽與卷筒的法蘭(邊緣)平行。
* D/ G* K# n4 K W' y 折線繩槽意味著第二層鋼絲繩沒有與第一層鋼絲繩交叉,它大部分臥在下面一層鋼絲繩所形成的繩槽中。它把卷繞鋼絲繩交叉的長度減少到卷筒圓周長度的20%左右,而剩下的80%則與內層鋼絲繩一樣平行于卷筒的法蘭。( O. E9 q( H) @6 A2 I5 w0 c
折線繩槽使各層之間的負荷均勻分布,實踐證明大大延長了鋼絲繩的壽命。事實上,試驗表面可延長鋼絲繩壽命500%以上。減少鋼絲繩的損壞就是提高安全性,并且減少了機械的停工時間。
& d3 i- L1 l8 g 折線繩槽卷筒一般常稱之為Lebus卷筒,這種幾何形狀的繩槽則稱之為Lebus繩槽,是以它的發明人命名的。從技術角度上來講,這種稱謂是不正確的,因為Frank的孫子Charles擁有的Lebus國際公司今天仍然存在,并一直生產絞車卷筒和相關卷繞鋼絲繩的設備。它的總部設在美國得克薩斯州的longview市,在德國、英國和日本均有姊妹公司。Lebus國際公司今天仍然生產與其名稱相同的設備,而其他的公司也生產自己的折線繩槽卷筒。稱呼這些卷筒為Lebus卷筒就像稱呼所有的履帶挖掘機為卡特彼勒挖掘機一樣,是不合適的。2 o" s) U+ T9 l7 ^. X* \4 k3 t; Q
折線繩槽卷筒的缺點在于,它比較復雜,所以比螺旋繩槽卷筒的價格貴一點。然而,這額外的費用因節省鋼絲繩而很快地得到補償,因為鋼絲繩價格很貴,并且更換新的鋼絲繩也占用了生產時間。7 H/ s: C+ M g! [ O9 a j
折線繩槽卷筒也需要一定的作業條件。這些條件中最重要的一個條件是鋼絲繩的偏角,它是鋼絲繩從卷筒到第一個固定滑輪之間的角度,一般來講,這個偏角不應大于1.5°,并且不應小于0.5°。雖然有些公司稍有差異(大約有0.25°的變化),但記住這個通用的數據是有好處的。最佳的偏角還取決于負荷、鋼絲繩結構和提升速度。這一偏角表明,卷筒距離滑輪每10m,鋼絲繩距離卷筒中點的距離不應大于260mm(兩法蘭之間為520mm)。1 A, L! y9 j% N6 ?
應用螺旋繩槽的卷筒,偏角可達3o,因為繩槽與法蘭就有一個角度,只卷繞一層鋼絲繩問題不大。如果第二層有這樣大的一個偏角,那么鋼絲繩將會因折彎過大而留下間隙,這會損壞鋼絲繩。對于在卷筒上只有一層鋼絲繩的作業來講,螺旋繩槽通常是最好的選擇。在多層鋼絲繩作業方面,折線繩槽具有更高的效率。
3 h+ v$ o2 A) g2 G' [% s0 [& |. R" f 對于折線繩槽卷筒來說,若其偏角超過推薦的范圍,可以利用一個稱之為角度補償器的特殊裝置進行補償。/ v+ U9 V1 K4 R$ o; i* e9 t( k" G
對于多層卷繞的鋼絲繩作業,重要的是第一層鋼絲繩的卷繞應在拉力下進行,避免內層鋼絲繩松弛,被外層鋼絲繩擠壓或捻壓到槽壁上而損壞。
5 y, A% M; m3 b( m& l0 w 一般鋼絲繩拉得愈緊,卷繞得愈好。據LeBus推薦,鋼絲繩應承受至少2%的破壞載荷或10%的作業載荷。當然對于安全系數和鋼絲繩的設計來說,必須做好承受破壞載荷的準備工作。但是向專家咨詢,決不是一個壞主意。" E2 _9 Q% G5 {( o1 s( ~
折線繩槽卷筒的設計和制造,要滿足提升作業的特殊要求,繩槽的型式要適應鋼絲繩的長度、直徑和結構類型。 a7 k: j7 s' P# w' a8 g5 l, R7 H
在某些作業方面,省錢的辦法是采用一臺光卷筒和一個帶有折線繩槽的外襯套,將襯套橫向切成兩部分,用螺栓或焊接將其固定到或焊到光卷筒上。如果將來采用不同類型或規格的鋼絲繩的話,可將襯套取下,用為新鋼絲繩設計的襯套取代舊襯套。
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未完待續。。 |