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钢丝绳在卷筒上的缠绕无非单层和多层的区别,单层容易控制,而多层就比较难,尤其是多层后的乱绳问题。

是不是就没有办法呢?答案是肯定有办法。请耐心看下去。

钢丝绳或许是任何提升设备最重要的元件,必须正确无误地卷绕到绞车卷筒上,才能顺利地进行作业。带有绳槽的卷筒有助于将钢丝绳整齐地卷绕,避免钢丝绳乱绳。钢丝绳的卷绕,要尽量平滑,这样才能发挥钢丝绳的性能,延长使用寿命。
钢丝绳卷绕在卷筒上的理想形式是一定要开始于卷筒的一端,每当卷筒旋转一圈时,新卷绕的钢丝绳恰好落在下面一层钢丝绳的绳股之间。当钢丝绳卷绕到卷筒的另一端(或法兰)时,钢丝绳开始卷绕第二层,然后再整齐地卷绕到它最先开始的法兰处。
当卷筒上有几层钢丝绳时,上层钢丝绳有可能挤压下层钢丝绳。若上层绳股与下层绳股成一定角度,问题尤其严重。
卷筒上若有为钢丝绳导向的绳槽,将有助于卷绕顺利进行。绞车卷筒基本有两种绳槽形式,一是螺旋式的,一是折线式的。
螺旋式绳槽就像一条螺旋线,或者像螺栓的螺纹线。螺旋式绳槽有助于引导钢丝绳整齐地卷绕在卷筒上,避免钢丝绳的损坏。然而,这种几何形状绳槽的问题是,当钢丝绳到达卷筒的一端时,虽然第一层能够整齐地卷绕在整个卷筒上,但不能引导第二层钢丝绳沿着卷筒整齐地绕回,相反,第二钢丝绳自然地按一定的角度压在下面一层钢丝绳上。解决这一问题的办法是在端部法兰上增加一个凸台。即使这样,螺旋式绳槽也不适用于两层以上钢丝绳的卷绕方式。早在上世纪50年代,Frank LeBus就设计了解决这个老问题的方案。Frank LeBus是一位向油田提供设备的美国人,1937年他利用一根绳槽导杆解决了提升卷筒卷绕钢丝绳的问题,并获得了专利。后来他对这个专利进行了改进,称为LeBus双折线卷绕系统。该系统的几何形状与众不同,除了两处是折线外,绳槽与卷筒的法兰(边缘)平行。
折线绳槽意味着第二层钢丝绳没有与第一层钢丝绳交叉,它大部分卧在下面一层钢丝绳所形成的绳槽中。它把卷绕钢丝绳交叉的长度减少到卷筒圆周长度的20%左右,而剩下的80%则与内层钢丝绳一样平行于卷筒的法兰。
折线绳槽使各层之间的负荷均匀分布,实践证明大大延长了钢丝绳的寿命。事实上,试验表面可延长钢丝绳寿命500%以上。减少钢丝绳的损坏就是提高安全性,并且减少了机械的停工时间。
折线绳槽卷筒一般常称之为Lebus卷筒,这种几何形状的绳槽则称之为Lebus绳槽,是以它的发明人命名的。从技术角度上来讲,这种称谓是不正确的,因为Frank的孙子Charles拥有的Lebus国际公司今天仍然存在,并一直生产绞车卷筒和相关卷绕钢丝绳的设备。它的总部设在美国得克萨斯州的longview市,在德国、英国和日本均有姊妹公司。Lebus国际公司今天仍然生产与其名称相同的设备,而其他的公司也生产自己的折线绳槽卷筒。称呼这些卷筒为Lebus卷筒就像称呼所有的履带挖掘机为卡特彼勒挖掘机一样,是不合适的。
折线绳槽卷筒的缺点在于,它比较复杂,所以比螺旋绳槽卷筒的价格贵一点。然而,这额外的费用因节省钢丝绳而很快地得到补偿,因为钢丝绳价格很贵,并且更换新的钢丝绳也占用了生产时间。
折线绳槽卷筒也需要一定的作业条件。这些条件中最重要的一个条件是钢丝绳的偏角,它是钢丝绳从卷筒到第一个固定滑轮之间的角度,一般来讲,这个偏角不应大于1.5°,并且不应小于0.5°。虽然有些公司稍有差异(大约有0.25°的变化),但记住这个通用的数据是有好处的。最佳的偏角还取决于负荷、钢丝绳结构和提升速度。这一偏角表明,卷筒距离滑轮每10m,钢丝绳距离卷筒中点的距离不应大于260mm(两法兰之间为520mm)。
应用螺旋绳槽的卷筒,偏角可达3o,因为绳槽与法兰就有一个角度,只卷绕一层钢丝绳问题不大。如果第二层有这样大的一个偏角,那么钢丝绳将会因折弯过大而留下间隙,这会损坏钢丝绳。对于在卷筒上只有一层钢丝绳的作业来讲,螺旋绳槽通常是最好的选择。在多层钢丝绳作业方面,折线绳槽具有更高的效率。
对于折线绳槽卷筒来说,若其偏角超过推荐的范围,可以利用一个称之为角度补偿器的特殊装置进行补偿。
对于多层卷绕的钢丝绳作业,重要的是第一层钢丝绳的卷绕应在拉力下进行,避免内层钢丝绳松弛,被外层钢丝绳挤压或捻压到槽壁上而损坏。
一般钢丝绳拉得愈紧,卷绕得愈好。据LeBus推荐,钢丝绳应承受至少2%的破坏载荷或10%的作业载荷。当然对于安全系数和钢丝绳的设计来说,必须做好承受破坏载荷的准备工作。但是向专家咨询,决不是一个坏主意。
折线绳槽卷筒的设计和制造,要满足提升作业的特殊要求,绳槽的型式要适应钢丝绳的长度、直径和结构类型。
在某些作业方面,省钱的办法是采用一台光卷筒和一个带有折线绳槽的外衬套,将衬套横向切成两部分,用螺栓或焊接将其固定到或焊到光卷筒上。如果将来采用不同类型或规格的钢丝绳的话,可将衬套取下,用为新钢丝绳设计的衬套取代旧衬套。

资料:
Lebus钢丝绳卷筒
在1937年,油田设备供应商Frank LeBus在提升卷筒上用了一个绳槽导杆解决了卷绕钢丝绳的导向问题,并获得了专利。在上个世纪50年代,他改进了绳槽的几何形状,终于发明了Lebus双折线卷绕系统,该系统至今仍是最有效和最完美的方法,能够确保卷筒上的多层卷绕钢丝绳完全平滑地卷入和卷出卷筒,并且可极大地延长钢丝绳的寿命。试验已经表明,采用与钢丝绳规格相匹配的绳槽,Lebus卷筒可延长钢丝绳寿命500%以上。
今天,Lebus这个词常常被不正确地用来指所有折线绳槽的卷筒。实际上,只有Lebus生产的卷筒或衬套才能真正称得上是Lebus卷筒




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