多層鋼絲繩的亂繩問(wèn)題

1、鋼絲繩亂繩問(wèn)題的解決方法鋼絲繩亂繩問(wèn)題的解決方法鋼絲繩或許是任何提升設(shè)備最重要的元件，必須正確無(wú)誤地卷繞到絞車卷筒上，才能順利地進(jìn)行作業(yè)。帶有繩槽的卷筒有助于將鋼絲繩整齊地卷繞，避免鋼絲繩亂繩。鋼絲繩的卷繞，要盡量平滑，這樣才能發(fā)揮鋼絲繩的性能，延長(zhǎng)使用壽命。鋼絲繩卷繞在卷筒上的理想形式是一定要開始于卷筒的一端，每當(dāng)卷筒旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，新卷繞的鋼絲繩恰好落在下面一層鋼絲繩的繩股之間。當(dāng)鋼絲繩卷繞到卷筒的另一端（或法蘭）時(shí)，鋼絲繩開始卷繞第二

2、層，然后再整齊地卷繞到它最先開始的法蘭處。當(dāng)卷筒上有幾層鋼絲繩時(shí)，上層鋼絲繩有可能擠壓下層鋼絲繩。若上層繩股與下層繩股成一定角度，問(wèn)題尤其嚴(yán)重。卷筒上若有為鋼絲繩導(dǎo)向的繩槽，將有助于卷繞順利進(jìn)行。絞車卷筒基本有兩種繩槽形式，一是螺旋式的，一是折線式的。螺旋式繩槽就像一條螺旋線，或者像螺栓的螺紋線。螺旋式繩槽有助于引導(dǎo)鋼絲繩整齊地卷繞在卷筒上，避免鋼絲繩的損壞。然而，這種幾何形狀繩槽的問(wèn)題是，當(dāng)鋼絲繩到達(dá)卷筒的一端時(shí)，雖然第一層能夠整齊地

3、卷繞在整個(gè)卷筒上，但不能引導(dǎo)第二層鋼絲繩沿著卷筒整齊地繞回，相反，第二鋼絲繩自然地按一定的角度壓在下面一層鋼絲繩上。解決這一問(wèn)題的辦法是在端部法蘭上增加一個(gè)凸臺(tái)。即使這樣，螺旋式繩槽也不適用于兩層以上鋼絲繩的卷繞方式。早在上世紀(jì)50年代，F(xiàn)rankLeBus就設(shè)計(jì)了解決這個(gè)老問(wèn)題的方案。FrankLeBus是一位向油田提供設(shè)備的美國(guó)人，1937年他利用一根繩槽導(dǎo)桿解決了提升卷筒卷繞鋼絲繩的問(wèn)題，并獲得了專利。后來(lái)他對(duì)這個(gè)專利進(jìn)行了改進(jìn)，

4、稱為L(zhǎng)eBus雙折線卷繞系統(tǒng)。該系統(tǒng)的幾何形狀與眾不同，除了兩處是折線外，繩槽與卷筒的法蘭（邊緣）平行。折線繩槽意味著第二層鋼絲繩沒(méi)有與第一層鋼絲繩交叉，它大部分臥在下面一層鋼絲繩所形成的繩槽中。它把卷繞鋼絲繩交叉的長(zhǎng)度減少到卷筒圓周長(zhǎng)度的20%左右，而剩下的80%則與內(nèi)層鋼絲繩一樣平行于卷筒的法蘭。折線繩槽使各層之間的負(fù)荷均勻分布，實(shí)踐證明大大延長(zhǎng)了鋼絲繩的壽命。事實(shí)上，試驗(yàn)表面可延長(zhǎng)鋼絲繩壽命500%以上。減少鋼絲繩的損壞就是提高安

5、全性，并且減少了機(jī)械的停工時(shí)間。折線繩槽卷筒一般常稱之為L(zhǎng)ebus卷筒，這種幾何形狀的繩槽則稱之為L(zhǎng)ebus繩槽，是以它的發(fā)明人命名的。從技術(shù)角度上來(lái)講，這種稱謂是不正確的，因?yàn)镕rank的孫子les擁有的Lebus國(guó)際公司今天仍然存在，并一直生產(chǎn)絞車卷筒和相關(guān)卷繞鋼絲繩的設(shè)備。它的總部設(shè)在美國(guó)得克薩斯州的longview市，在德國(guó)、英國(guó)和日本均有姊妹公司。Lebus國(guó)際公司今天仍然生產(chǎn)與其名稱相同的設(shè)備，而其他的公司也生產(chǎn)自己的折線繩

6、槽卷筒。稱呼這些卷筒為L(zhǎng)ebus卷筒就像稱呼所有的履帶挖掘機(jī)為卡特彼勒挖掘機(jī)一樣，是不合適的。折線繩槽卷筒的缺點(diǎn)在于，它比較復(fù)雜，所以比螺旋繩槽卷筒的價(jià)格貴一點(diǎn)。然而，這額外的費(fèi)用因節(jié)省鋼絲繩而很快地得到補(bǔ)償，因?yàn)殇摻z繩價(jià)格很貴，并且更換新的鋼絲繩也占用了生產(chǎn)時(shí)間。折線繩槽卷筒也需要一定的作業(yè)條件。這些條件中最重要的一個(gè)條件是鋼絲繩的偏角，它是鋼絲繩從卷筒到第一個(gè)固定滑輪之間的角度，一般來(lái)講，這個(gè)偏角不應(yīng)大于1.5，并且不應(yīng)小于0.5。

7、雖然有些公司稍有差異（大約有0.25的變化），但記住這個(gè)通用的數(shù)據(jù)是有好處的。最佳的偏角還取決于負(fù)荷、鋼絲繩結(jié)構(gòu)和提升速度。這一偏角表明，卷筒距離滑輪每10m，鋼絲繩距離卷筒中點(diǎn)的距離不應(yīng)大于260mm（兩法蘭之間為520mm)。應(yīng)用螺旋繩槽的卷筒，偏角可達(dá)3o，因?yàn)槔K槽與法蘭就有一個(gè)角度，只卷繞一層鋼絲繩問(wèn)題不大。如果第二層有這樣大的一個(gè)偏角，那么鋼絲繩將會(huì)因折彎過(guò)大而留下間隙，這會(huì)損壞鋼絲繩。對(duì)于在卷筒上只有一層鋼絲繩的作業(yè)來(lái)講，螺

8、旋繩槽通常是最好的選擇。在多層鋼絲繩作業(yè)方面，折線繩槽具有更高的效率。對(duì)于折線繩槽卷筒來(lái)說(shuō)，若其偏角超過(guò)推薦的范圍，可以利用一個(gè)稱之為角度補(bǔ)償器的特殊裝置進(jìn)行使鋼絲繩嚴(yán)重磨損并很快報(bào)廢。這引起了他的濃厚興趣，于是，他開始了對(duì)鋼絲繩纏繞方式及繩槽形式的研究，終于發(fā)明了折線繩槽，并使之成為一種專門的繩索卷繞技術(shù)。2折線繩槽卷繞技術(shù)的發(fā)展階段折線繩槽技術(shù)的發(fā)展，按時(shí)間劃分大體上可分為兩個(gè)階段，即1937～1949年為第一階段，1950年以后為

9、第二階段。1937年，Lebus先生在美國(guó)德克薩斯州東北部的郎維尤城(Longview)創(chuàng)建了Lebus國(guó)際有限公司。也就是在這一年，他發(fā)明了“Lebus繩槽”，并將世界上第一個(gè)帶有“Lebus繩槽”的卷筒應(yīng)用于油田的鉆井設(shè)備，獲得了成功。在此之后，隨著世界各國(guó)特別是歐美和日本等國(guó)陸地和海上石油開采工業(yè)以及其它工業(yè)的快速發(fā)展，“Lebus繩槽”的應(yīng)用也隨之?dāng)U大。特別在1945年以后，這一技術(shù)在不同領(lǐng)域的卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)上得到了大量應(yīng)用。不過(guò)，這

10、時(shí)的“Lebus繩槽”在一圈內(nèi)只有一個(gè)斜旋段(相對(duì)于法蘭)，即在多層纏時(shí)，上下層的鋼絲繩在卷筒上僅有一個(gè)交叉過(guò)渡區(qū)。與此同時(shí)，Lebus先生根據(jù)在不同領(lǐng)域?qū)嶋H使用的情況，對(duì)最初的繩槽形式也進(jìn)行了不斷的改進(jìn)。至1950年，他又發(fā)明了帶有兩個(gè)斜線段的“Lebus繩槽”槽形(見(jiàn)圖1)和“Lebus繩槽偏角補(bǔ)償器”，使這種繩槽的卷繞性能更趨完善，而這種帶有兩個(gè)斜線段的繩槽槽形也一直保持至今。從此，Lebus繩槽不僅在石油鉆井和采礦工業(yè)，而且在建

11、筑施工、航空吊運(yùn)、深海探測(cè)、起重工業(yè)等領(lǐng)域都得到更為廣泛的應(yīng)用。3國(guó)外折線繩槽的應(yīng)用現(xiàn)狀3.1繩槽槽形與卷筒法蘭如上所述，折線繩槽的槽形有兩種形式，一種是單折線繩槽，一種是雙折線繩槽。前者為最初的繩槽形式，后者為改進(jìn)的繩槽形式，目前應(yīng)用較多的是后一種形式。雙折線繩槽的斜繩槽和直繩槽交替出現(xiàn)，這樣在卷筒表面上就出現(xiàn)了兩個(gè)斜繩槽區(qū)和兩個(gè)直繩槽區(qū)。所謂斜繩槽，是指與卷筒母線斜交的繩槽，直繩槽是指與卷筒母線直交或與法蘭平行的繩槽。斜繩槽約占圓周

12、長(zhǎng)的20%，直繩槽約占80%。折線繩槽已被Lebus公司注冊(cè)為一種產(chǎn)品。它既可以直接在卷筒上加工成型，也可以制成帶有這種繩槽的套，并且做成分體式的。安裝時(shí)包裹在光面卷筒上，通過(guò)螺栓或焊接與卷筒連接成一體。目前，國(guó)外以這種方式使用折線繩槽的卷筒居多。繩槽套的材料可為碳鋼、不銹鋼、合金鋼、鋁或玻璃纖維等。卷筒的法蘭多為平板型，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工制造。不論纏多少層，只需在卷筒的第一層加墊塊，這樣，每一層鋼絲繩的圈數(shù)都相等。3.2纏繞層數(shù)、速度