起重機(jī)械起升機(jī)構(gòu)滑輪與鋼絲繩的匹配

閻 濤 孫書成 王俊彤 天津市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院

起重機(jī)械起升機(jī)構(gòu)滑輪與鋼絲繩的匹配

閻 濤 孫書成 王俊彤 天津市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院

起重機(jī)械起升機(jī)構(gòu)滑輪與鋼絲繩的最佳匹配，可以減小起重機(jī)動(dòng)載荷及附加載荷，提高機(jī)械效率，做到制造和使用成本更低，從而使起重機(jī)在制造和使用中更加節(jié)能環(huán)保。

起重機(jī)械；滑輪；鋼絲繩；節(jié)能

在起重機(jī)械的起升機(jī)構(gòu)中滑輪與鋼絲繩是緊密相連而密不可分的關(guān)系，它們相互支撐、相互作用又相互配合完成起重設(shè)備功能，因此起重機(jī)械起升機(jī)構(gòu)滑輪與鋼絲繩的匹配在起重機(jī)械起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行中具有重要意義。

1 、滑輪與鋼絲繩的匹配

為了起重機(jī)械起升機(jī)構(gòu)滑輪與鋼絲繩的最佳匹配，應(yīng)多從以下幾方面考慮。

1.1 、滑輪和鋼絲繩的選材

滑輪和鋼絲繩是起重機(jī)械起升機(jī)構(gòu)中的重要零件，選擇合適的滑輪和鋼絲繩材質(zhì)直接影響到起重機(jī)械的性能。不同材質(zhì)滑輪和鋼絲繩之間有不同摩擦系數(shù)，滑輪及鋼絲繩在工作時(shí)，滑輪槽與鋼絲繩構(gòu)成一對(duì)摩擦副，考慮潤(rùn)滑不利時(shí)摩擦系數(shù)選擇不當(dāng)會(huì)使它們之間的磨損速度加快，直接影響到滑輪和鋼絲繩的使用壽命。

對(duì)于不同場(chǎng)合不同用途起重機(jī)械起升機(jī)構(gòu)的滑輪和鋼絲繩應(yīng)選擇不同的材料，如吊運(yùn)熔融金屬的起重機(jī)不得使用鑄鐵滑輪，而鋼絲繩要選耐高溫的重要用途鋼絲繩。

不同硬度材質(zhì)的滑輪對(duì)鋼絲繩使用壽命的影響不同。而滑輪若材料硬度不夠就會(huì)出現(xiàn)滑輪槽磨損；當(dāng)滑輪槽硬度較高時(shí)，在使用中鋼絲繩磨損速度會(huì)加快，鋼絲繩壽命會(huì)明顯下降；還應(yīng)注意普通滑輪和普通鋼絲繩，其自身耐磨性在各類鋼質(zhì)滑輪中相對(duì)較差，與之配合使用的鋼絲繩壽命也相對(duì)減短。

起重機(jī)械起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行使用脆性偏高的鋼絲制造的鋼絲繩，當(dāng)鋼絲繩繞過卷筒和滑輪時(shí)，在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)斷絲的情況，直接影響起重機(jī)械的使用。

1.2 、滑輪和鋼絲繩的選型

在起重機(jī)械滑輪選型時(shí)，應(yīng)根據(jù)起重機(jī)械起升機(jī)構(gòu)速度及機(jī)構(gòu)級(jí)別合理考慮滑輪公稱直徑與鋼絲繩公稱直徑的比值范圍，比值過小滑輪和鋼絲繩損壞速度加快，容易造成起重機(jī)械作業(yè)安全性危害發(fā)生，并且造成使用成本過高；比值過大會(huì)直接導(dǎo)致制造成本過高，造成浪費(fèi)而且不節(jié)能。

在起重機(jī)械起升機(jī)構(gòu)滑輪選型時(shí)，應(yīng)根據(jù)起重機(jī)械起升機(jī)構(gòu)速度及機(jī)構(gòu)級(jí)別合理考慮滑輪或滑輪組的數(shù)量，滑輪的數(shù)量越多鋼絲繩彎曲次數(shù)越多，鋼絲繩中的鋼絲越容易疲勞或磨損，造成缺陷的速度越快，根據(jù)起重機(jī)械實(shí)際情況合理確定滑輪或滑輪組的數(shù)量，以便提高機(jī)械效率，減少對(duì)鋼絲繩使用壽命的影響，從而使起重機(jī)更加節(jié)能。

根據(jù)使用環(huán)境以及功能性的要求選擇不同型號(hào)的鋼絲繩，以便保證滑輪或滑輪組和鋼絲繩滿足起重機(jī)械工作性能的要求。

在起重機(jī)械起升機(jī)構(gòu)滑輪和鋼絲繩選型時(shí)，滑輪繩槽形狀必須與鋼絲繩形狀匹配，不能出現(xiàn)細(xì)鋼絲繩與滑輪大繩槽組合或粗鋼絲繩與滑輪小繩槽組合，不能出現(xiàn)滑輪異形繩槽與圓鋼絲繩組合。

在起重機(jī)械起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩選型時(shí)，應(yīng)選擇在滑輪繩槽和鋼絲繩接觸面處支撐點(diǎn)較多有較大的抗擠壓強(qiáng)度，不易變形的鋼絲繩，以減小滑輪繩槽和鋼絲繩接觸面過早磨損。

1.3 、滑輪與鋼絲繩的纏繞

鋼絲繩繞過滑輪時(shí)，為防止發(fā)生跳槽，利用滑輪繩槽的側(cè)壁起導(dǎo)向作用，使鋼絲繩順利地進(jìn)入滑輪槽內(nèi)，槽底的圓弧曲面則起到支承鋼絲繩并改變其傳力方向的作用。鋼絲繩在滑輪組上進(jìn)行纏繞要有合理的纏繞方式，按鋼絲成股和股成繩的鋼絲繩捻向，鋼絲繩繞過滑輪的方向及繞過滑輪的先后次序必須合理，以便防止鋼絲繩因相互干擾而對(duì)鋼絲繩使用壽命的影響。

鋼絲繩繞過滑輪時(shí)，必須保證起重機(jī)械起升機(jī)構(gòu)滑輪與鋼絲繩的偏角在合理的范圍內(nèi)，以便鋼絲繩繞滑輪運(yùn)動(dòng)時(shí)不發(fā)生與滑輪槽側(cè)壁的干涉，并能防止發(fā)生鋼絲繩跳槽，減少對(duì)滑輪和鋼絲繩使用壽命的影響。

1.4 、滑輪和鋼絲繩的使用

新滑輪和新鋼絲繩開始使用階段，因滑輪繩槽和鋼絲繩本身加工工藝不同，滑輪繩槽和鋼絲繩接觸面存在早期磨合磨損現(xiàn)象，隨其滑輪繩槽和鋼絲繩接觸面接觸次數(shù)的增加磨損量隨之處于相對(duì)穩(wěn)定態(tài)，形成良好匹配，所以新滑輪和新鋼絲繩開始使用階段不能在高運(yùn)轉(zhuǎn)速度大負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，以免造成滑輪繩槽和鋼絲繩接觸面過快磨損，而形成匹配不良現(xiàn)象，即新鋼絲繩在進(jìn)行高速、重負(fù)荷作業(yè)前必須經(jīng)過初期磨合階段。

起重機(jī)械起升機(jī)構(gòu)在運(yùn)行中應(yīng)避免速度急劇變化，避免沖擊載荷。運(yùn)轉(zhuǎn)速度越低，負(fù)荷越輕的滑輪繩槽和鋼絲繩損傷越少，滑輪和鋼絲繩的匹配才能逐漸進(jìn)入最佳狀態(tài)。

鋼絲繩如果過載使用，則將急速加劇其被擠壓變形程度、內(nèi)部鋼絲之間及外部鋼絲與匹配繩槽之間的磨損程度，對(duì)作業(yè)安全性帶來嚴(yán)重危害，同時(shí)縮短滑輪和鋼絲繩的使用壽命。

1.5 、滑輪與鋼絲繩的維護(hù)

滑輪和鋼絲繩使用階段應(yīng)及時(shí)的維護(hù)保養(yǎng)，使滑輪和鋼絲繩的匹配始終處于最佳狀態(tài)。

檢查滑輪組與鋼絲繩的運(yùn)行情況，滑輪與鋼絲繩均要?jiǎng)幼黛`活，無卡繩、磨繩等現(xiàn)象，并保持良好的潤(rùn)滑；檢查鋼絲繩無銹蝕無明顯變形；檢查滑輪或滑輪組無裂紋無缺損無明顯變形；檢查滑輪或滑輪組與鋼絲繩的磨損量，滑輪直徑與鋼絲繩直徑的比值范圍合理，滑輪繩槽平滑；查防止鋼絲繩跳槽防護(hù)裝置的工作狀態(tài)，確保其有效性。

2 、匹配的最佳狀態(tài)

合理選擇、合理使用、合理維護(hù)起重機(jī)械起升機(jī)構(gòu)的滑輪和鋼絲繩，使其匹配進(jìn)入最佳狀態(tài)，可以減小起重機(jī)動(dòng)載荷及附加載荷，提高機(jī)械效率，做到制造和使用成本更低，從而使起重機(jī)在制造和使用中更加節(jié)能環(huán)保。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.18.049