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摘要：众所周知钢丝绳在港口固定式起重机装卸货物中的使用，已经成为不可替代的产品。传统的保护钢丝绳的方法主要是合理进行润滑，合理选配附件，严格按照操作规程，不允许超载等。但是在起升机构和变幅机构的卷筒上缠绕的钢丝绳保护这一环节一直是一个漏洞。虽然后来也使用一些简单的卷筒防脱绳装置的保护，但是效果始终不是很理想。本文主要以一种新型的卷筒防脱绳装置来阐述一下相对传统的防脱绳装置所具有的自身优势和广泛的应用前景。
关键词：钢丝绳；卷筒；防脱绳装置
引言
随着我国经济腾飞的脚步不断加快，伴随着港口运输业的节奏也在突飞猛进，因此港口起重机的作业效率就必须不断提高，才能满足日益增长的生产需要。钢丝绳作为起重机的重要零件之一，最常见的问题是钢丝绳在卷筒上排列错乱，导致钢丝绳互相挤压变形，从而报废。因此，防止钢丝绳在卷筒上出现排列错乱以致变形报废则成为起重机安全作业的关键问题，因此必须从源头开始彻底解决好这一问题。
1.新型卷筒防脱绳装置的重要性
上世纪80～90年代直至目前为止，我国很多中小港口安装了大量的固定式吊钩抓斗两用起重机，在中小港口装卸生产中起到了主力军的作用，随着港口业的迅猛发展，港口装卸量急剧增大，对装卸效率的要求也越来越高。以前的卷筒没有防脱装置，或者有的单位安装一些简单的防脱装置，已经不能适应现代港口大量生产的需要，经常需要工人进行排列钢丝绳，受损严重的钢丝绳则要立刻更换。若能对其进行技术改造，以一种新型卷筒防脱绳装置让钢丝绳在使用过程中不发生排列错乱，导致互相挤压变形，则能充分发挥起重机这一港口运输业超级“巨人”的作用。
2.原卷筒防脱装置
港口固定式起重机有三套机构分别是起升机构，变幅机构，转向机构。其中起升机构和变幅机构都需要安装卷筒。起升钢丝绳和变幅钢丝绳分别缠绕在起升卷筒和变幅卷筒上面。以前很多生产起重机的单位并没有设计钢丝绳防脱装置，导致钢丝绳经常排列错乱，钢丝绳的报废率一直居高不下，后来一部分厂家考虑到这一点，开始在卷筒上面安装一个压绳管。
在整台机器安装好以后，进行试运转，根据钢丝绳在卷筒上排列的层数来定压绳管到卷筒表面的距离。通常小型起重机的卷筒上钢丝绳都是单层排列，当钢丝绳排列好以后在安装支架和压绳管，一般压绳管和钢丝绳的表面距离间隔5㎜，，同时压绳管的中心比卷筒中心稍微高一点。当机器在工作的时候，钢丝绳收绳或者放绳过程中，由于机械性或者钢丝绳相互之间摩擦等各种原因，导致后排列的钢丝绳经常会压在其他已经排列好的绳子上面，此时压绳管就会挡住钢丝绳，迫使它只能按照卷筒槽的顺序排列下去。
但是此结构也有缺点，当钢丝绳的抽绳速度很快的时候，绳子在瞬间被挤压开来，此时绳子的力量很大，压绳管就压不住钢丝绳，而且压绳管和钢丝绳在瞬间的摩擦力也很大，从而导致钢丝绳的表面磨损加大。
后来有的单位考虑到上一种方案的缺点，在支架上安装弹簧，进行改进（见图2），弹簧始终拉住动支架，使压绳管一直压在钢丝绳上面。当抽绳速度很快的时候，钢丝绳瞬间离开卷筒的时候，绳与压绳管相互挤压，在弹簧弹性的条件下，压绳管可以瞬间向后一点，使压绳管和钢丝绳的摩擦力减小，效果比上面一种要好的多。但是钢丝绳的抽绳力量过大的时候，弹簧会很自然的收缩，这样就避开钢丝绳，使的钢丝绳仍然可以排列在底层的钢丝绳上面。所以这种办法也不能从根本上解决钢丝绳排列错乱和互相挤压变形的问题。
图2
1、弹簧2、支架3、动支架4、卷筒5、压绳管6、钢丝绳
3.改造方案
在保持起升机构和变幅机构机械性能和其他各种结构不变的前提下，在卷筒两头固定两块圆板。在圆板圆周上安装四根轴，在轴上套橡胶管，其中橡胶管的内径比轴的直径稍微大一点，这样橡胶管在轴上可以任意转动。当钢丝绳高速放绳或者收绳的时候，一旦发生钢丝绳将要缠绕到其他绳子上面的时候，橡胶管会压住钢丝绳，使其始终按照卷筒槽的顺序排列在卷筒槽上，而且橡胶管能自由转动，在圆周上与钢丝绳的摩擦力很小，从而也避免钢丝绳大量磨损。当钢丝绳抽绳的速度过大时候，即使碰到橡胶管，它本身有一定的弹性，而且卷筒两头固定的圆板的力量很大可以拉住橡胶管内的轴，在轴的压力下钢丝绳无法离开原来的卷筒槽，也不会发生橡胶管内的轴被钢丝绳瞬间的力量撞开的危险，从而保证了机器内部其他部件的安全。（见图3）
图3
1、橡胶管2、轴3、卷筒4、固定圆板5、钢丝绳
4.改造效果
4.1提高了安全性能和装卸质量。
原来的卷筒防脱装置很容易磨损钢丝绳，一旦钢丝绳磨损过大，会发生断裂，对人员生命安全构成很大的威胁。若起重机正在吊运货物的时候很可能会对船舱造成破坏，这些问题都会对人员生命和财产造成不可估量的伤害。
4.2节约成本。
如果不采用新的卷筒防脱绳装置，则会使钢丝绳的磨损的程度大大提高，钢丝绳经常磨损，从而导致它的寿命减短，更换的周期也就缩小，造成很大的浪费。每当更换钢丝绳的时候，为了保证人员生命安全，则必须切断电源，整台机器处于停产状态，这样在换钢丝绳的时候，就会影响到整个港口的装卸计划，也就影响到企业的正常生产和运营，相对来说经济损失会更大。
4.3大大减轻维修人员的劳动强度。
当钢丝绳磨损程度大到一定程度的时候，为了安全起见，必须及时更换钢丝绳，维修人员必须抽掉原来的钢丝绳，然后穿上新的钢丝绳，每一根钢丝绳都是几十米甚至上百米，更换的难度相当大，消耗的时间也相当长。现在使用新的卷筒防脱装置，即使橡胶管坏了，更换也很方便，劳动强度也大大减小，从而很大程度上提高了钢丝绳的寿命，让更换钢丝绳的频率变的很小。这样就保证了正常的装卸计划，恢复正常的生产能力也从很大程度上得到一定的加强。
5.总结
固定式起重机广泛应用于中小港口的装卸和运输生产过程中，必须尽最大可能减少生产过程中发生各种机械故障，造成人员生命安全和财产损失。同时也要从节约劳动力和其他一些机械配件出发，间接的节约企业的生产成本。作为八大类特种设备之一的起重机械，其事故率近几年一直居高不下，尤其钢丝绳断裂等原因造成的事故很多。这些起重机发生事故的原因很多，其中使用环节所发生的安全事故是整个起重机安全事故的重点，日常检查必须到位，要及时发现各个零件的磨损和损坏情况，一旦发现必须及时更换或维修。但是钢丝绳的磨损，在起重机正常工作的过程当中，往往会被忽视，或者没有发现。所以提高钢丝绳的寿命就成了起重机使用迫在眉睫的问题。此种新型的卷筒防脱装置具有足够的灵活性，可以适应新的环境下生产需要和安全要求，节约成本和时间，保证人员生命和财产的安全。
参考文献：
[1]王官逊、孟宪蕙、裘为章等起重机设计手册[M]，北京：机械工业出版社，1980。
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[3]王莉莉浅析起重机用钢丝绳的损伤与防治，2007。
[4]杨续冠煤矿运输绞车钢丝绳断绳事故的分析与预防，2005。