論鋼絲繩末端的固定方法

劉傳東 李廣凱

摘 要：鋼絲繩末端接頭是起重設(shè)備的關(guān)鍵零件，由于鋼絲繩末端的固定問題而產(chǎn)生的重大事故時有發(fā)生。在實踐的基礎(chǔ)上，分析了鋼絲繩末端的固定方法，合理選擇、正確掌握鋼絲繩末端的固定方法至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：鋼絲繩末端；固定；方法

在工作過程中，最大的磨損就是鋼絲繩。而在更換鋼絲繩時，鋼絲繩在卷筒上的固接，必須是十分可靠的。此外，要容易緊固、便于更換鋼絲繩和避免在固接處使鋼絲繩受到過分的彎曲。起重設(shè)備的鋼絲繩末端接頭，要求安全可靠，正確選擇、掌握鋼絲繩末端的固定方法非常重要。目前，日本、德國等國使用的幾乎全部是合金壓制接頭，而我國絕大部分仍是繩卡和楔形套連接。試驗結(jié)果表明，鋼絲繩末端采用不同的固定方法，其固定強(qiáng)度不同。本文主要介紹幾種鋼絲繩末端常用的固定方法。

1 繩卡固定法

所謂繩卡法，就是把鋼絲繩的端頭套裝在心形套環(huán)上，用特制的鋼絲繩夾卡牢加以固定。這種特制鋼絲繩夾由夾繩盤、U型套箍和緊固螺母組成。夾繩盤用可鍛鑄鋼制成，套箍和螺母用Q235制成。直徑為6～50mm的鋼絲繩均可用不同規(guī)格鋼絲繩夾進(jìn)行卡接固定。采用卡接法固定鋼絲繩端頭時，必須注意以下幾點：鋼絲繩繩夾的規(guī)格應(yīng)與鋼絲繩直徑相適應(yīng)；繩夾的間距應(yīng)不小于6-8d鋼絲繩直徑；鋼絲繩末端距第一個鋼絲繩繩夾至少要保持140～160mm距離。在用鋼絲繩繩夾卡接鋼絲繩端頭時，繩夾的擰緊程度要合適，一般應(yīng)把鋼絲繩的壓裝高度壓縮到相當(dāng)鋼絲繩初始高度的2/3，也就是說，要把鋼絲繩壓偏1/3。因為，鋼絲繩受力后，繩會被拉伸，繩的直徑將有所縮減。使用鋼絲繩卡接法的優(yōu)點是：拆裝方便，牢固。其缺點是：鋼絲繩繩夾卡箍螺母突出在鋼絲繩的外部，比較笨重。這種接法主要用于塔機(jī)起重臂和平衡臂拉索的固定和小車牽引繩的固定。

如需檢查鋼絲繩在受力后，繩卡是否滑動，可采取附加一安全繩卡來進(jìn)行。安全繩卡安裝在距最后一個繩卡約500mm左右，將繩頭放出一段安全彎后再與主繩夾緊，這樣如卡子有滑動現(xiàn)象，安全彎將會被拉直，便于隨時發(fā)現(xiàn)和及時加固。卡子的大小要適合鋼絲繩的粗細(xì)，U形環(huán)的內(nèi)側(cè)凈距，要比鋼絲繩直徑大1～3mm，凈距太大不易卡緊繩子。

繩卡的正確使用方法：

2 壓板固定法

壓板固定法主要用于起升或變幅卷筒上鋼絲繩端頭的固定，壓板底面帶有繩槽，用以壓緊鋼絲繩。施工時，先使鋼絲繩末端穿過卷筒的端板，然后彎曲并攏，再用帶槽壓板卡緊，最后用螺栓將壓板牢靠地固定在卷筒端板上。

壓板固定多用于卷筒與鋼絲繩間的固定。其固定所需壓板數(shù)量最低不得少于 2 個，理由如下：

固定繩索所需壓板數(shù)量：

a=K·Sw/Sj

a-所需壓板數(shù)量；K-安全系數(shù)，一般取K≥1.5；Sw-鋼絲尾部固定處的拉力；Sj-每塊壓板的夾緊力。

經(jīng)計算可知，壓板數(shù)量a至少取2個。

當(dāng)鋼絲繩安全系數(shù)為1.5時取a=3（鋼絲繩安全圈數(shù)不得少于3圈）。

3 楔子固定法

楔子固定法又稱楔塊法。固定時，先將鋼絲繩的末端繞在帶有凹槽的楔塊上，然后插人錐套內(nèi)，經(jīng)過拉緊之后，鋼絲繩即被固 定于錐套之內(nèi)。楔套法的特點是，構(gòu)造簡單，固定牢靠。起升鋼絲繩的另一端頭一般都用此法加以固定。楔形錐套多用25號鑄鋼制作，而斜楔塊一般用鑄鐵或普通鋼板制作。楔塊錐套法通常僅用以固定直徑在40mm以下的鋼絲繩。只適用于撓性較好的鋼絲繩，缺點是在更換鋼絲繩時比較費事，楔塊錐套外形尺寸較大，比較笨重。

楔子固定法必須保證楔塊的斜度在1/4～1/5之間。以滿足自鎖tanα≤2a（α是楔塊的工作角，a 是鋼絲繩與楔塊間的摩擦系數(shù)，通常取a=0.5）這個條件。楔套材料采用不低于GB/T11352-1989中規(guī)定的ZG 270-500碳鋼件，楔的材料采用不低于GB/T9439-1988中規(guī)定的HT 200灰鑄鐵件，當(dāng)采用較好材料時楔形接頭的許用載荷和斷裂載荷允許適當(dāng)提高。楔套和楔表面應(yīng)光滑平整，尖棱和冒口應(yīng)除去，并不應(yīng)有降低強(qiáng)度和明顯有損外觀的缺陷（如氣孔、裂紋、疏松、夾砂、鑄疤等）。楔套和楔應(yīng)進(jìn)行退火處理，消除其內(nèi)應(yīng)力，并進(jìn)行防銹處理。楔形接頭使用時應(yīng)合理安裝。

4 編結(jié)法

編結(jié)法就是將鋼絲繩股與股互相穿插的一種連接和固定方法。此法的優(yōu)點是經(jīng)濟(jì)、 方便和牢固。目前，主要用于吊裝用的吊索。編結(jié)時，先將分散的鋼絲繩末端按一定順序和工藝分別插入鋼絲繩的工作分肢中以形成環(huán)狀，然后套在 心形套環(huán)的凹槽中，再用鋼絲捆扎緊固。扎結(jié)長度相當(dāng)于鋼絲繩直徑的20～25倍。直徑6～10mm的鋼絲繩，其捆扎長度不得小于300mm。

5 鋁合金壓套法

鋼絲繩鋁合金壓制接頭是根據(jù)金屬塑性等體積轉(zhuǎn)移原理，采用鋁合金套管固接鋼絲繩繩端的技術(shù)加工而成。其工藝是將裝好套管的鋼絲繩置于專用磨具型腔內(nèi)，在液壓機(jī)的作用下，產(chǎn)生永久變形，使鋼絲繩股和鋁合金套管成為不可拆卸永久的同一體。從解刨鋼絲繩鋁合金壓制接頭橫截面看，鋁合金充滿鋼絲繩各股及單絲之間，像無數(shù)個細(xì)牙細(xì)紋將鋁合金套管和鋼絲繩緊鑲在一起。經(jīng)拉力機(jī)作破斷實驗，鋼絲繩段而鋁合金壓制接頭不產(chǎn)生偏移，不破裂，不脫開。其特點：（1）締結(jié)強(qiáng)度大于所匹配的鋼絲繩強(qiáng)度，使用安全可靠。（2）減少鋼絲繩裝夾余量，減少零部件，節(jié)約鋼絲繩，增加起吊能力。（3）價格低廉，外形美觀，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕。（4）拆卸安裝方便，減輕勞動強(qiáng)度，不需要維修加固，提高生產(chǎn)效率。（5）耐腐蝕性強(qiáng)，用途廣泛，容易實現(xiàn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，生產(chǎn)專業(yè)化。

采用套環(huán)時，包絡(luò)套環(huán)的鋼絲繩不得有松股現(xiàn)象，應(yīng)貼合緊密、平整。當(dāng)無套環(huán)時，接頭到繩套內(nèi)邊的距離L必須大于或等于3倍的吊鉤寬度（B）或15倍的鋼絲繩直徑（b），加壓前鋼絲繩端部不得松散。

接頭的壓制：

壓制前，磨具的接合面和模膛應(yīng)清潔，磨具磨損到不能滿足基本尺寸要求時應(yīng)報廢； 壓制時應(yīng)按接頭號選用相應(yīng)的壓制磨具； 接頭應(yīng)在壓力機(jī)上一次壓制成型；m壓制接頭的扁橢圓長軸應(yīng)與加壓方向一致，上、下磨具的接觸面在加壓終了應(yīng)接觸；n在壓制過程中不得損壞鋼絲繩。

6 結(jié)論

鋼絲繩末端連接方法是所有起重設(shè)備一個非常重要的零部件，一旦在工作中出現(xiàn)損壞，都會導(dǎo)致非常大的危險出現(xiàn)，通過上述處理方法的實施，不僅提高了密集輥道的運轉(zhuǎn)率、還大大降低了維護(hù)成本和維護(hù)強(qiáng)度，降本增效效果顯著。在設(shè)計、加工、組裝時都要嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

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[4]GB/T 5973-2006.鋼絲繩用楔形接頭.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.9.1.