塔式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩使用預(yù)緊力纏繞的重要性

夏俊杰

（上海市建設(shè)機(jī)械檢測(cè)中心有限公司，上海 200030）

0 前言

塔式起重機(jī)屬于高危的高空作業(yè)特種設(shè)備，其使用頻率逐年都在飛快的增長(zhǎng)之中，同時(shí)，在使用中出現(xiàn)的各種問題也在上升。其中鋼絲繩作為塔式起重機(jī)日常作業(yè)中必備不可少的重要部件。在塔式起重機(jī)在工作時(shí)，鋼絲繩的實(shí)際直徑尺寸應(yīng)大于6mm。

鋼絲繩的受損乃至斷裂情況在我公司更是屬于保證項(xiàng)目、重中之重，容不得一絲馬虎。塔式起重機(jī)的鋼絲繩在長(zhǎng)時(shí)間的使用之中，許多使用單位經(jīng)常只留意到鋼絲繩的排繩角度問題和潤(rùn)滑等情況，卻忽視了使用中鋼絲繩纏繞卷筒出現(xiàn)松弛，不夠緊密的情況。單單角度的計(jì)算并不能避免外部被壓入內(nèi)部，導(dǎo)致排繩混亂從而鋼絲繩的受損及毀壞的情況，使得鋼絲繩能夠使用的壽命大大的減短。

1 鋼絲繩的分類

其中所使用的鋼絲繩按照功能性可以分成如起升用的鋼絲繩、變幅用的鋼絲繩等。較高的建筑施工用塔機(jī)的鋼絲繩選用多層股不旋轉(zhuǎn)使用效果較好，因兩層繩股的捻制方向相反，按照旋轉(zhuǎn)力矩相互平衡的原理，所以在受力的時(shí)候，自由端就不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，如圖1 所示。

2 在缺少預(yù)緊力纏繞時(shí)受損及報(bào)廢的原因

在作業(yè)過程中，因?yàn)槿鄙兕A(yù)緊力纏繞鋼絲繩受力后變細(xì)從而可能出現(xiàn)松弛的情況，而松弛恰恰正是引發(fā)鋼絲繩脫槽的重要原因之一：當(dāng)鋼絲繩缺少預(yù)緊力出現(xiàn)松弛后，鋼絲繩會(huì)滑到滑輪輪緣和滑輪室側(cè)板的中間卡住，繼續(xù)上升或下降吊具時(shí)，也必定會(huì)使鋼絲繩受到一定程度的損壞，特別是當(dāng)鋼絲繩在吊載重物時(shí)受到較大的力，一旦鋼絲繩進(jìn)入滑輪的間隙，便會(huì)給滑輪造成較大的一個(gè)側(cè)向力，從而滑輪被破壞，乃至在鋼絲繩脫槽之后，因沒有及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并去處理而致使受損漸漸嚴(yán)重，最后發(fā)生導(dǎo)致鋼絲繩斷裂，會(huì)發(fā)生難以想象的較大的事故，如圖2 所示。

圖1 鋼絲繩的分類

鋼絲繩未增加預(yù)緊力出現(xiàn)松弛的情況下受力時(shí)，會(huì)出現(xiàn)變形、紐結(jié)、斷絲、亂繩等情況都會(huì)使鋼絲繩的使用時(shí)間大幅減短甚至報(bào)廢，如圖3 所示。

同時(shí)，導(dǎo)致亂繩的原因還有：①新繩纏繞至卷筒上時(shí)應(yīng)力沒有消除；②臂尖扭矩裝置轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活或卡滯；③卷筒進(jìn)入繩的距離過遠(yuǎn)，由于振動(dòng)共振的原因最終致使亂繩；④各鋼絲繩輪的老化（輪槽內(nèi)出花紋）；⑤選繩的錯(cuò)誤，如圖4 所示。

圖2 鋼絲繩較為常見的散股現(xiàn)象

圖3 鋼絲繩出現(xiàn)亂繩的現(xiàn)象

圖4 鋼絲繩出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象

按照《起重機(jī)鋼絲繩保養(yǎng)、維護(hù)、檢驗(yàn)和報(bào)廢（GB/T 5972—2016）》中，鋼絲繩如果出現(xiàn)斷絲、繩徑減小、繩股斷裂、外部磨損、內(nèi)部及外部被腐蝕、因受熱或電弧的作用等情況而引起的損壞等缺陷，應(yīng)及時(shí)報(bào)廢。

3 如何保證鋼絲繩不受損壞并避免松弛的問題

想要增加預(yù)緊力，使纏繞穩(wěn)定可靠，最穩(wěn)妥的方式是使用專門的緊繩設(shè)備勻速而又有序的纏繞，這樣是為了確保在整個(gè)過程中鋼絲繩不會(huì)受到損壞，并能夠避免內(nèi)部出現(xiàn)鋼絲繩松弛的情況，達(dá)到一個(gè)所預(yù)期的最理想的狀態(tài)?，F(xiàn)在有部分公司都為了貪圖省力，經(jīng)常會(huì)去使用一些簡(jiǎn)單的木塊去夾緊或是頂住一側(cè)，想借助產(chǎn)生的摩擦力來給鋼絲繩增加預(yù)緊力，這種方法往往會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩的纏繞過程中損壞，而將一側(cè)頂住只有在少數(shù)的情況下才會(huì)適合使用，如圖5 所示。

4 緊繩設(shè)備的摩擦原理

圖5 塔吊所使用的排繩輪

使用制動(dòng)帶及制動(dòng)輪的摩擦，使裝置在工作平臺(tái)上同測(cè)力設(shè)備連接在一起。兩端分別放上鋼絲繩卷和需纏繞的機(jī)構(gòu)，將繩卷的鋼絲繩拉出，向兩個(gè)卷筒上纏繞不得低于3 圈的鋼絲繩并且固定在機(jī)構(gòu)的卷筒上，啟動(dòng)后從驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)之間所產(chǎn)生的摩擦力，會(huì)使鋼絲繩因張力而牢牢纏繞在卷筒上面，測(cè)力設(shè)備通過緊繩的制動(dòng)器來精準(zhǔn)確保鋼絲繩纏繞的張力，避免意外情況的發(fā)生，提高鋼絲繩的使用壽命以及可靠性。

5 鋼絲繩的選用

選擇鋼絲繩并不是直徑越粗越好。如果鋼絲繩的直徑過粗，鋼絲繩在通過滑輪的時(shí)候彎曲變大，很容易導(dǎo)致鋼絲斷裂，鋼絲繩的直徑過粗，還可能會(huì)造成與滑輪繩槽不相匹配的問題，在開始時(shí)被過度的受力擠壓，會(huì)出現(xiàn)斷絲、變形等現(xiàn)象。鋼絲繩的過度擠壓還會(huì)增加滑輪的翼緣磨損并損壞，及鋼絲繩跳槽、脫繩引發(fā)安全事故。反之如果選用的鋼絲繩直徑太細(xì)，會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩安全系數(shù)的下降，造成很嚴(yán)重的安全隱患，還會(huì)加速槽底的磨損。

6 方法使用

（1）首先將鋼絲繩卷、緊繩設(shè)備、鋼絲繩裝在測(cè)力設(shè)備上，并確保鋼絲繩與繩卷相差有半個(gè)螺距。

（2）再將緊繩設(shè)備、鋼絲繩卷筒、動(dòng)力擺放在一起，但是需要留意的是緊繩設(shè)備和卷筒之間的距離。

（3）緊繩設(shè)備在只可以縱向移動(dòng)，呈浮動(dòng)的狀態(tài)。

（4）人為的操控制動(dòng)手柄，啟動(dòng)動(dòng)力使鋼絲繩與繩卷齒輪傳動(dòng)，通過測(cè)力設(shè)備顯示的信息數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)按照需求纏繞的目的。

7 結(jié)語

鋼絲繩屬于在日常使用中因操作不當(dāng)極易產(chǎn)生損耗，一旦發(fā)生損壞光更換既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，工地現(xiàn)場(chǎng)可能還沒有可以更替的備用鋼絲繩，容易使工程時(shí)間延長(zhǎng)，乃至在缺少監(jiān)管的情況下發(fā)生危險(xiǎn)事故，所以保證施工安全，應(yīng)使用相匹配的更專業(yè)的相關(guān)機(jī)構(gòu)。