滑輪和卷筒安全(下)
卷筒是用來卷繞鋼絲繩的部件,在起升機構中,通過卷筒收放鋼絲繩,帶動滑輪組和取物裝置實現吊載升降。卷筒的效率同樣也是由軸承損耗和鋼絲繩僵性損耗引起的。由于卷筒只有單方面的繞進或繞出,損耗要比滑輪組的小些。
(1)卷筒的種類
按筒體形狀,可分為長軸卷筒和短軸卷筒;按制造方式,可分為鑄造卷筒和焊接卷筒;按卷筒筒體表面是否有繩槽、可分為光面卷筒和螺旋槽面卷筒;按鋼絲繩在卷筒上卷繞層數,可分為單層纏繞卷筒和多層纏繞卷筒,多層纏繞卷筒用于起升高度特大,或要求機構緊湊的起重機(例如汽車起重機)。
(2)卷筒的結構
卷筒是由筒體、連接盤、卷筒軸以及軸承支架等構成的。
單層纏繞卷筒的筒體表面切有弧形螺旋槽,以增大鋼絲繩與筒體的接觸面積,避免相鄰繩之間摩擦,并使鋼絲繩在卷筒上的纏繞位置固定,其缺點是筒體體積較大。
多層纏繞卷筒的筒體表面直接采用光面,筒體兩端有凸緣,以防止鋼絲繩滑出。其缺點是鋼絲繩排列緊密產生摩擦,各層互相疊壓,對鋼絲繩的壽命影響很大。
卷筒的結構尺寸中,影響鋼絲繩壽命的關鍵尺寸是按鋼絲繩中心算起的卷筒的計算直徑,卷筒的允許最小卷繞直徑必須滿足所在機構工作級別所要求的規定值。
(3)鋼絲繩在卷筒上的固定
通常采用壓板螺釘或楔塊,利用摩擦原理來固定鋼絲繩尾部。楔塊固定法常用于直徑較小鋼絲繩,由于不需要用螺栓,適于多層纏繞卷筒。壓板固定法利用壓板和壓緊螺釘固定鋼絲繩,方法簡單,工作可靠,便于觀察和檢查,適于單層卷繞的卷筒。
按照柔韌體摩擦的歐拉公式,鋼絲繩尾的圈數保留得越多,繩尾的壓板或楔塊的受力就越小,也就越安全。為了減少壓板或楔塊的受力以保證鋼絲繩尾在卷筒上可靠固定,安全設計要求在取物裝置降到下限位置時,除鋼絲繩的固定圈外,還應保留1.5圈~3圈的安全圈,也稱為減載圈。如果取物裝置在吊載情況的下極限位置過低,卷筒上剩余的鋼絲繩圈數不少于設計的安全圈數,就會由于鋼絲繩尾受力超過壓板或楔塊的壓緊力,鋼絲繩拉脫導致重物墜落。
(4)卷筒使用安全要求和報廢
對鋼絲繩尾端的固定情況,應每月檢查一次。不管在任何使用條件下,必須保證鋼絲繩在卷筒上保留足夠的安全圈。單層纏繞卷筒的筒體端部應有凸緣,在卷筒全部收回鋼絲繩后,端部凸緣富余的高度應大于鋼絲繩的2倍,以防止鋼絲繩從卷筒端部滑脫。
當卷筒出現裂紋、筒壁磨損量達原壁厚的20%或繩槽磨損量大于鋼絲繩直徑1/4且不能修復時,卷筒應報廢。