卷扬系统现场出现问题分析与改进

刘冬梅 王 辉（北方重工集团有限公司装卸设备分公司，辽宁 沈阳 110141）

工业技术

卷扬系统现场出现问题分析与改进

刘冬梅 王 辉
（北方重工集团有限公司装卸设备分公司，辽宁 沈阳 110141）

卷扬系统在现场如果出现问题是很危险的。本文力求通过长期的设计工作实践，对卷扬系统现场出现的问题进行分析，并谈一点更合理的解决方案。

断裂；受力不均；连接件

赛吉满蒙古能源资源公司洗煤厂项目DB1140/42.6胶轮回转式堆料机，现场安装后，刚刚使用过程中曾出现的卷扬系统中一根钢丝绳断裂，另一根钢丝绳不能够承受所有的力，也断裂，造成移动小车疾速下滑，并且造成设备的损坏。设备结构图如图1所示。

图1

本设备中卷扬系统起的作用是完成移动小车的伸缩功能，卷扬收绳到最短时，移动小车移动到臂架最高点，卷扬放绳时，移动小车受重力作用移动到臂架最低点。卷扬系统中的钢丝绳决定移动小车的上下位置，本设备中卷扬的设计示意图如图2所示。

图2

在图2中可以看到，电动葫芦为双出绳，钢丝绳通过四组滑轮固定到移动小车的车架上。现在看起来完全可以实现移动小车的上下移动，看起来没有问题，但现场却出现的钢丝绳断裂的问题。为什么刚刚使用就出现了断裂的现象？

首先从结构设计角度看，选择两根钢丝绳、四组滑轮是合理的。如果选用一根钢丝绳，结构上无法布置，因为中间有胶带机运送物料，如果中间布置钢丝绳及滑轮是行不通的，只能将钢丝绳及滑轮布置在胶带机两侧，这就决定只能选用双出绳电动葫芦及两根钢丝绳这种结构。

其次从计算角度进行分析，校核钢丝绳拉力，设备中选用的钢丝绳型号为：6x37+FC-15-1670，56m。

所选钢丝绳破断拉力应满足下式：

Sp≥Smax·n

式中：Sp——整条钢丝绳的破断拉力（公斤）；

Smax——钢丝绳最大静拉力（公斤）；

n——钢丝绳最小安全系数，根据手册推荐的机构工作级别选取；

Σs——钢丝绳的破断拉力（公斤）；

Sp=ψ·Σs。

Σs查表得136000公斤；ψ取0.9。

设备移动小车，移动胶带机及物料等钢丝绳所受拉力为27吨。即Smax=27000公斤；计算得安全系统n为9。

安全系统n按工作级别M3（安装用吊钩式）查表选取，n 取4。

计算得安全系数n为9，大于查表选取的安全系数4。

以上计算证明从受力分析角度钢丝绳满足要求。

再次从安装角度分析，因为卷扬中有两根钢丝绳，安装的精度再高，两根绳也不可能完全等长度，如果两根绳不是完全相等，那么就存在受力不均的现象。在我们的分析过程中发现，如果把两根钢丝绳转化为一根钢丝绳，那么受力不均的问题就可以解决了。但如果选一根钢丝绳，那钢丝绳的直径就非常大，相应带来的卷扬电动葫芦的型号就得修改，这从成本上不合适；而且从结构设计上来看，选用一根钢丝绳也行不通；而且问题是现场出现的，不能有大的修改。思来想去，还是把两根绳转化为一根绳是最合理的。

下面便是我的解决办法，如图3所示。

如图3所示，利用连接件将两根钢丝绳转换为一根钢丝绳，解决了受力不均的问题。

现场利用改进后的结构，至今已经两年多了，运转一直良好，再没有出现过钢丝绳断裂的问题。

图3

[1]闻邦椿.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2010.

[2]高长明.矿物原料预均化[M].北京：中国建筑工业出版社，1983.

[3]沃尔特.H.杜达.国际先进水泥工艺装备手册[M].武汉：武汉工业大学出版社，1989.

TF325

A

刘冬梅，1977年12月，从事散料装卸设备的设计研究工作；职称：高级工程师。工作单位：北方重工集团有限公司装卸设备分公司研究所。