升船機平衡重鋼絲繩測量與調整裝置設計

余 松

(貴州省烏江航道(通航)管理局構皮灘通航管理處，貴州 貴陽 550000)

1 鋼絲繩在升船機系統中的功能性作用以及安全重要性

在升船機的系統中，最重要的就是鋼絲繩，鋼絲繩可以提升船廂，使得一些船舶通過堤壩，進而避免這些船舶受到影響，承船廂的重量要遠遠大于船舶的重量，因而鋼絲繩就可以借助平衡作用來減輕升船機中承載的重量，進一步的使得升船機能夠安全穩定的運行，而不會因為承載過重而使得出現翻倒的現象。

2 對當前國產鋼絲繩與進口鋼絲繩的對比分析

在對國內外的鋼絲繩的對比分析中，這兩種鋼絲繩在規格型號上是存在差別的，因而僅僅是對鋼絲繩的結構和規格進行對比分析，其中進口鋼絲繩的使用壽命是國內使用壽命的三倍，而國內鋼絲繩的有效面積較大于進口的鋼絲繩。在一些彎曲，扭轉以及拉力性能中，國內鋼絲繩的性能是大于進口的鋼絲繩，也就是指國內鋼絲繩的韌性總值，拉力的總值大于進口的鋼絲繩，而且國內中鋼絲繩的化學成分幅差值大于進口鋼絲繩。而進口的鋼絲繩的強度大于國內的鋼絲繩。

3 對鋼絲繩的分析與研究

3.1 鋼絲繩中常見的故障的列舉及分析

在鋼絲繩的使用過程中，較為常見的就是磨損，磨損又可以分為內部的磨損，外部的磨損以及變形而引起的磨損。對于外部的磨損來說，主要是一些鋼絲繩在使用的過程中與周邊是滑輪槽，卷筒壁以及吊鉤等物體表面的直接接觸而使得鋼絲繩的繩徑逐漸地較小，而外部的表面的細鋼絲被磨平，使承受載荷的鋼絲截面積減小，鋼絲繩的載荷下降。再者是變形磨損，是指鋼絲繩局部磨損的一種現象，通常由震動，碰撞等原因造成。最后是內部磨損，指的是鋼絲繩在運行過程中，不同股的鋼絲之間相互摩擦，造成的內部鋼絲磨損的情況。

3.2 升船機多股重鋼絲繩出現不平衡的原因

(1)懸掛鋼絲繩的長度不均勻

在升船機多股中鋼絲繩出現不平衡的原因中，最重要的就是懸掛鋼絲繩的長度不均勻，其中在生產鋼絲繩的過程中，捻制應力的存在以及鋼絲股受力的不均勻分布，使得鋼絲繩在受到載荷時，會發生滑移的現象，進而出現了鋼絲繩不均勻的現象。

(2)懸掛鋼絲繩的力學性能較差

在對生產鋼絲繩的過程中，所使用的材質，加工的工藝等是不完全相同的，因而使得鋼絲繩的各項性能數據是存在差別的，進而在載荷的作用下，鋼絲繩所伸長的長度是不同的，進而使得在長時間的使用之后，一些鋼絲繩中的彈性部分逐漸地轉換成塑性變形，進而在使用的過程中受到了影響。

(3)懸掛鋼絲繩的基本參數

一般對于鋼絲繩來說，直徑的大小為74 mm，長度為150 mm，而對應的抗拉強度為1 966 N/mm2，而對于鋼絲繩來說，最小的破斷拉力為4 800 KN，以及對應的彈性模量大小，根據這些數據信息，進而得出了對應的鋼絲繩中的剛度系數，計算的公式為k=EA/L，計算的結果是272 000牛每米。

4 對升船機鋼絲繩進行測量與調整的相關計算

4.1 對升船機鋼絲繩進行調整的計算

在對升船機鋼絲繩進行調整計算的過程中，可以忽略多個鋼絲繩之間存在彈性模量，鋼絲繩的繩徑以及摩擦等方面存在的差異，從而來進行對升船機中鋼絲繩的調整計算。其中，是對鋼絲繩中懸掛的長度進行調整，首先設定第i根鋼絲繩的橫截面積的數值為B，因而根據胡可定律可以得出第i根鋼絲繩所應該懸掛長度的縮短量的具體數值，也就是△Li=K1*△Sip(0)，在計算的公式中，K1是鋼絲繩懸掛長度的調整比例系數，而△Sip是升船機的廂載位置為0時第i根鋼絲繩的張力與所有鋼絲繩的平均張力的差值。

4.2 對升船機鋼絲繩自身松緊程度的長度計算

在對升船機鋼絲繩自身松緊程度的長度計算中，首先是要測量同一鋼絲繩中鋼桁架的水平度，在具體的計算過程中要等到氣泡完全消失之后在進行測量，為了避免在測量中出現誤差，可以在使用儀器之前對一起進行零位校對。之后是對每組鋼絲繩中平衡重吊軸中心高差進行測量，在測量時，選用激光水平儀并以其中一根吊軸作為中心，之后再掃描到另外的吊軸中，并進行記錄。最后是對測量數據進行分析處理的過程，其中，每組中吊軸中心的高度差不得大于10 mm，而鋼吊籃的平衡梁的水平高度差在小于5 mm，鋼框架上的橫梁緩沖與平衡重接觸的點中，每個方向的點數要大于4個。最后是在對測量數據進行分析時，要與測量技術進行綜合的考察，進而來得出最佳的調整數據信息。

5 對升船機鋼絲繩的調整方法

在調整的過程中，對于平衡組來說，要在承船廂的四個驅動點調整的背景下進行平衡重組的測量。再者是盡可能的選擇同一組中平衡重塊測量高度的中間數值的鋼絲繩，進而才能夠起到代替其他平衡重塊作用，進而在對剩余的數據差值較大的平衡重塊進行測量。第三是對于高于標準數值的平衡重塊要借助鋼絲繩進行測量，要將船廂側鋼絲繩拉緊，之后再放松花籃螺栓，進而使得長度與平衡重塊的下垂長度一致。而低于基準的平衡重塊，要將船廂側鋼絲繩拉緊，之后再擰緊花籃螺栓，進而使得長度與平衡重塊的下垂長度一致。

6 對烏江構皮灘升船機的鋼絲繩進行具體的調整裝置的設計

在對烏江構皮灘升船機的鋼絲繩進行具體的調整裝置的過程中，所應用到的設備有外和內支撐梁組，連接板，千斤頂，連接的螺栓，穿銷軸，鋼絲繩，承船廂以及連接的螺栓。在具體的調整過程中，首先是根據鋼絲繩的承載來設計出對應輔助支撐中需要的千斤頂的數值信息，之后將內外的支撐梁組安裝在鋼絲繩中需要固定的區域，并將連接板與內外的支撐梁組進行連接，借助穿銷釘來固定，最后借助千斤頂來支撐在內外的支撐梁組中，并根據鋼絲繩來進一步的調整長度，最終使得鋼絲繩能夠穩定持續的運行。

7 結 語

總的來說，鋼絲繩在升船機中起著至關重要的作用，因而如果鋼絲繩中張力出現了不均勻的現象會嚴重影響著升船機的使用，因而，就需要對鋼絲繩中出現的張力不均勻的情況進行分析與研究，并提出對應的解決措施來解決張力不均勻的問題。