輸電線路工程鋼絲繩扭力破壞原因的分析和解決措施

葛大均

【摘要】通過對輸電線路工程鋼絲繩幾種扭力破壞現象的分析，查找到鋼絲繩產生扭力破壞的原因，針對鋼絲繩扭力產生的條件，提出解決鋼絲繩扭力破壞的措施。

【關鍵詞】鋼絲繩 扭力 退扭機

前言

隨著我國經濟的快速發展，電力線路輸電容量不斷增大，輸電導線分裂增多，導線截面也隨之增加，致使導線展放牽引力增大。隨著環境保護意識逐步深入人心，為了確保輸電線路安全施工，減少施工中青苗、果樹、暖棚等地面附著物的損壞，近年來多采用 "繞牽法"配合來展放牽引繩，但無論哪種展放方式，牽引繩（鋼絲繩）都是必不可少的重要的一環。

目前，我公司共有φ9、φ13、φ16、φ18、φ24、φ28、φ30等多個種類的鋼絲繩，自采購以來，各個工程轉運和使用極其頻繁，由于其特殊的材質和使用方式，導致無法進行有效的區分管理，日常檢驗只能從外觀上看其是否破股等來進行檢驗和維修，由于數量眾多，不能逐一做破壞性試驗來進行檢驗，單純的浸油保養也無法解決使用中扭力作用對鋼絲繩本身的破壞。

1 鋼絲繩扭力產生的原因

通過對新購置的鋼絲繩和使用一段時間的鋼絲繩進行試驗觀察，發現鋼絲繩產生扭力大致分為以下三種原因：1）新購置的鋼絲繩也存在扭力，應該是制造過程中產生的殘余扭力。2）鋼絲繩牽引導線時，受牽引機絞盤、放線滑車、導線的共同作用會產生扭力，雖然鋼絲繩與導線連接處使用了旋轉連接器，但由于放線段長度一般都在6-8km，因此不能完全消除所有扭力。3）部分情況下需要人工展放鋼絲繩，從鋼絲繩盤人工倒下鋼絲繩再人工展放，必然產生大量扭轉現象，因此鋼絲繩存在扭力。

2 解決方案的提出

隨著施工項目日漸增多，破去鋼絲繩在使用過程中產生的扭力，減少鋼絲繩疲勞應力效應，保證張力架線施工的安全，變得越來越緊迫和重要了。能不能找到一種方法使鋼絲繩積累的扭力得到及時的釋放，使鋼絲繩始終處于完好狀態，從而延長鋼絲繩使用壽命呢？

通過查找各方面的資料，發現國內同行也漸漸意識到鋼絲繩退扭的重要作用，并已著手開發研制類似的退扭設備。目前國內有通過電機帶動旋臂實現退扭的，由于設計多為廠房內專業大型設備，要求使用環境苛刻，并且效果不是十分突出，加之設備費用比較昂貴，到目前為止，還沒有被廣泛應用。經過比較和論證，我們認為自行研制一種方便快捷的鋼絲繩退扭機械是最佳方案。

3 方案設計及試制

鋼絲繩退扭機決定采取整體臥式結構，主要包括牽引部分機架和張力部分機架兩部分。機架全部采用100×80mm的方形鋼管，動力部分采用力矩電機和變頻調速電機來實現，兩個變頻器分別對兩臺電機進行調速控制。整體布置如圖1。

張力部分，如圖2所示。將電機固定在機架上，輸出端通過聯軸器與主軸相連，在機架中段設計兩個軸承座，選用圓錐滾子軸承配合階梯主軸來定位。主軸前端又連接卷揚架。將固定好的鋼絲繩盤與機架通過兩個軸托連接，并用銷子固定，每個軸托通過軸承固定在卷揚架上，軸托的外側連接剎車盤，形成剎車盤與鋼絲繩盤同步旋轉，制動器安裝在機架上，與剎車盤形成配合；鋼絲繩盤與卷揚架再用長鎖銷將兩個軸托及軸杠中心穿過，形成整體固定，這樣可以有效保證工作時繩盤的安全性。使鋼絲繩盤可以滿足機架和卷揚架兩個方向上的安全穩定的旋轉。

制動器由剎車片、制動架及擋片內部的彈簧和螺旋桿組成，螺旋桿通過與制動架的螺旋配合，使制動架內部的彈簧推動剎車片，剎車片與剎車盤形成摩擦阻力。

牽引部分如圖3所示。包括牽引機架、電機、鋼絲繩盤、排線器、鏈條、鏈輪，牽引機架頂部繩盤上方設計一個橫桿，中心處有吊孔，可將通用的鏈條葫蘆掛上，便于換裝繩盤。將一個鏈輪通過軸承與牽引機架固定，再通過特殊軸托上的定位銷與外側的定位螺絲固定在牽引機架上，將擋塊與擋塊固定架配合。將擋塊固定架焊接在與繩盤同心的鏈輪內側，以便使牽引部分力矩電機通過鏈傳動，帶動牽引繩盤轉動。另一個軸托保持與鏈輪同心，并固定于機架的另一端內側。排線器固定在牽引機架前部，引導鋼絲繩均勻布線，可避免鋼絲繩纏繞不均卷出繩盤造成危險。電機固定在牽引機架的底部，通過直連一個鏈輪組，用兩個鏈條分別連接牽引機架前部的鋼絲繩盤，以及牽引機架尾部的排線器。鋼絲繩盤通過軸杠連接并固定在牽引機架兩端的軸托上。這樣形成了電機通過鏈條與鏈輪配合，分別帶動鋼絲繩盤與排線器轉動的位置關系。

機體研制完畢后，進行了初步試驗，試驗分為三部分：首先對牽引部的電氣線路、控制臺、速度等項目分別進行了3次無負荷試驗；再對張力部的電氣線路、控制臺、正反轉、張力、速度等項目分別進行了3次無負荷試驗；最后對張牽兩部進行了聯合有負荷試驗，試驗共對3軸鋼絲繩進行了退扭處理，均達到了設計要求。

4 結語

鋼絲繩退扭機自從研制完成以來，已在我公司廣泛使用，累計處理各規格鋼絲繩13200余軸，達到了以下效果：

（1）鋼絲繩退扭機實現了變頻調速和力矩控制操作，改善操作手的工作環境；

（2）減少了鋼絲繩扭力破斷現象的發生，保障了施工安全。

（3）延長了鋼絲繩使用壽命，取得了經濟效益，每軸鋼絲繩節約損耗260元，節約人工0.5工日。

參考文獻：

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