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起重机卷筒的结构、种类及安全要求

发布日期:2012-03-30

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  卷筒起重机的重要承重部件,通过电机的作用来卷绕钢丝绳以实现起吊重物的下降或提升,它承载起升载荷,收放钢丝绳,实现取物装置的升降。因此起重机械卷筒的安全性、可靠性非常重要。
  (1)卷筒的种类。按筒体形状,可分为长轴卷筒和短轴卷筒。按制造方式,可分为铸造卷筒和焊接卷筒。按卷筒的筒体表面是否有绳槽,可分为光面和螺旋槽面卷筒。按钢丝绳在卷筒上卷绕的层数,可分为单层缠绕卷筒和多层缠绕卷筒。一般起重机大多采用单层缠绕卷筒,多层缠绕卷筒用于起升高度特大,或要求机构紧凑的起重机(例如汽车起重机)。

(2)卷筒的结构。卷筒是由筒体、连接盘、轴以及轴承支架等构成的。
单层缠绕卷筒的筒体表面切有弧形断面的螺旋槽,以增大钢丝绳与筒体的接触面积,并使钢丝绳在卷筒上的缠绕位置固定,以避免相邻钢丝绳互相摩擦而影响寿命
  多层缠绕卷筒的筒体表面通常采用不带螺旋槽的光面,筒体两端部有凸缘,以防止钢丝绳滑出。其缺点是钢丝绳排列紧密,各层互相叠压、摩擦,对钢丝绳的寿命影响很大。
  卷筒的结构尺寸中,影响钢丝绳寿命的关键尺寸是卷筒的计算直径,按钢丝绳中心计算的卷筒允许的最小卷绕直径必须满足:

D0min≥h1d

  式中:D0min--按钢丝绳中心计算的滑轮和卷筒允许的最小卷绕直径,mm;
   d--钢丝绳直径,mm;
   h1--卷筒直径与钢丝绳直径的比值。

  2.钢丝绳在卷筒上的固定
  通常采用压板螺钉或楔块,利用摩擦原理来固定钢丝绳尾部,要求固定方法安全可靠,便于检查和装拆,在固定处对钢丝绳不造成过度弯曲、损伤。

 (1)楔块固定法。此法常用于直径较小的钢丝绳,不需要用螺栓,适于多层缠绕卷筒。
     (2)长板条固定法。通过螺钉的压紧力,将带槽的长板条沿钢丝绳的轴向将绳端固定在卷筒上。
     (3)压板固定法。利用压板和螺钉固定钢丝绳,方法简单,工作可靠,便于观察和检查,是最常见的固定形式。其缺点是所占空间较大,因此,不能用于多层卷绕。从安全考虑,压板数至少为2个。
  钢丝绳尾部拉力可按柔韧体摩擦的欧拉公式计算:

式中:Smax--钢丝绳的最大拉力,一般指额定载荷时的钢丝绳拉力;
    --起升载荷动载系数;
   e--自然对数的底(e=2.718…);
   μ--摩擦系数,考虑有油,通常取μ≈0.12;
   α--钢丝绳在卷筒上的包角。
  为了保证钢丝绳尾的固定可靠,减少压板或楔块的受力,在取物装置降到下极限位置时,在卷筒上除钢丝绳的固定圈外,还应保留1.5~3圈安全圈,也称为减载圈,这在卷筒的设计时已经给予考虑。
  在使用中,钢丝绳尾的圈数保留得越多,绳尾的压板或楔块的受力就越小,也就越安全。如果取物装置在吊载情况的下极限位置过低,卷筒上剩余的钢丝绳留数少于设计的安全圈数,就会由于钢丝绳尾受力超过压板或楔块的压紧力,从而导致钢丝绳拉脱,重物坠落。
  3.卷筒安全使用要求
  (1)卷筒上钢丝绳尾端的固定装置,应有防松或自紧的性能。对钢丝绳尾端的固定情况,应每月检查一次。在使用的任何状态,必须保证钢丝绳在卷筒上保留足够的安全圈。
  (2)单层缠绕卷筒的筒体端部应有凸缘。凸缘应比最外层钢丝绳或链条高出2倍的钢丝绳直径或链条的宽度。
  卷筒出现下述情况之一时应报废:
  ①裂纹;
  ②筒壁磨损量达原壁厚的20%;
  ③绳槽磨损量大于钢丝绳直径1/4且不能修复时。德工起重商城

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