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卷筒折线绳槽爬台的理论尺寸分析

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折线绳槽卷筒_胡水根

折线绳槽卷筒_胡水根

新产品#新技术折线绳槽卷筒国家电力公司郑州机械设计研究所胡水根河南省轻工业学校利歌摘要:通过比较两种折线绳槽的不同特点,得出在大型多层卷绕的卷扬装置中,折线绳槽可以代替传统的排绳机构,且单折线绳槽卷筒比双折线绳槽卷筒更适合多层卷绕,特别是对三层以上的多层卷绕。

叙词:卷筒折线绳槽特点阶梯挡环Abstract:This paper compares the features of two types of d rums with broken line grooves.It is concluded that,for large winching equipmen t,the broken line groove can subs titute rope guider;and the drum with single broken line groove is more sui t-able for multilay wi nding than the drum wi th double broken line groove,especially for three lays or more winding.Key words:Drum Broken li ne goove Feature Step end ring随着卷扬装置的大型化,大型卷筒的应用越来越多,一种能使钢丝绳卷绕整齐排列的折线绳槽卷筒应用越来越广。

1折线绳槽卷筒的应用及特点111折线绳槽卷筒的应用折线绳槽卷筒最早见于国外利巴斯公司专有的利巴斯装置中,其中利巴斯卷筒就是双折线绳槽卷筒,80年代引入我国,主要在矿山卷扬机和水工起重机械上应用。

特别是近年来随着我国高坝建筑的发展,对数十米到上百米的高扬程大型启闭机的需求,折线绳槽卷筒的应用越来越多,例如在龙羊峡水库5000kN坝顶门式启闭机回转吊上的应用,安康水电站卷扬式启闭机中的应用,太原重型机械图5滑索的速度)距离计算曲线3滑索缓冲计算在滑索速度初步计算后,则需要进行缓冲器的设计计算。

双折线开槽滚筒的设计

双折线开槽滚筒的设计

双折线开槽滚筒的设计姚引婧;胡军旺;吴东霞【摘要】双折线开槽滚筒因可以有效降低钢丝绳的磨损而被广泛应用在石油钻井绞车和重型起重机械中。

以工程实践为基础，介绍了双折线滚筒的设计原理与原则；分析了不同结构形式下滚筒爬坡段的绳槽结构，推导出该段主要结构参数的计算公式，实现了双折线滚筒的全参数化设计。

%The drum with a parallel groove and two cross-over points can effectively reduce the rope wear in multilayer spooling,and is widely used in oil field and heavy lifting equipment.Based on engineering practice,the principles of double broken-line drum are introduced and the different structure of cross over portionof different drum and derived the formula for calculation of main parameters are analyzed.【期刊名称】《石油矿场机械》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】4页(P22-25)【关键词】双折线;滚筒;设计【作者】姚引婧;胡军旺;吴东霞【作者单位】兰州理工大学技术工程学院，兰州 730050;兰州兰石石油装备工程有限公司，兰州 730043;兰州理工大学技术工程学院，兰州 730050【正文语种】中文【中图分类】TE923滚筒被广泛使用在石油钻井绞车和大型起重机械中。

其主要功能是缠绕钢丝绳，通过动、静滑轮组将滚筒的旋转运动转化为执行机构的上升或下降运动。

因受结构、强度以及经济成本等因素的影响，滚筒的长度有限，通常用来缠绕多层钢丝绳。

折线绳槽工作原理及优势

折线绳槽工作原理及优势

折线绳槽工作原理及优势
目前，我国单绳缠绕式矿井提升机使用的塑衬一般是斜绳槽。

相对于有旋向的绳槽，从国外引进的折线绳槽在导绳方面有一定的优势。

折线绳槽在卷筒的每一周范围内均由直线绳槽和斜线绳槽组成，且每一圈的直线绳槽和斜线绳槽位置完全相同。

钢丝绳在进行多层缠绕时，通过斜线绳槽来固定上层钢丝绳与下层钢丝绳交叉过渡点的位置，使上层钢丝绳的交叉在斜线段完成。

在直线绳槽段，上层钢丝绳完全落入两根下层钢丝绳形成的凹槽内，绳间形成线接触，使上下层钢丝绳之间的接触稳定。

在返绳时，配合卷筒两端带有返回凸缘的阶梯挡环，引导钢丝绳顺利爬升并返回，避免钢丝绳由于相互切入挤压而造成的乱绳，使钢丝绳排列整齐并且及平稳地过渡到上一层，实现多层缠绕。

折线绳槽解决了钢丝绳在缠绕过程中乱绳、咬绳重大难题。

折线绳槽使钢丝绳的卷绕平滑、各层之间的负荷均匀分布，此技术大大延长了钢丝绳的使用寿命，可延长钢丝绳寿命500%以上，减少钢丝绳损坏，提高了设备运行的安全性，并且减少了机械设备因换绳的停机问题。

折线绳槽卷筒

折线绳槽卷筒

折线绳槽卷筒钢丝绳是任何提升设备最重要的工作原件之一，必须正确无误地卷绕在卷筒上，才能顺利地进行工作。

带有绳槽的卷筒有助于将钢丝绳整齐地卷绕，避免乱绳。

钢丝绳的卷绕、要尽量平滑，只有这样才能发挥钢丝绳的性能、延长使用寿命。

钢丝绳卷绕在卷筒上的理想形式是一定要开始于卷筒的一端，每当卷筒旋转一圈时，新卷绕的钢丝绳恰好落在下面一层钢丝绳的绳股之间。

当钢丝绳卷绕到卷筒另一段或法兰时，钢丝绳开始卷绕第二层，然后再整齐地卷绕到它最先开始的法兰处。

当卷筒上有几层钢丝绳时，上层钢丝绳有可能挤压下层钢丝绳。

若上层绳股成一定角度，问题尤为严重。

卷筒上若有为钢丝绳导向的绳槽，将有助于卷绕顺利进行，绞车卷筒基本上有两种绳槽形式，一是螺旋式的，一是折线式的。

螺旋绳槽就像一条螺旋线，螺旋绳槽有助于引导钢丝绳整齐地卷绕在卷筒上，避免钢丝绳的损坏。

然而，这种几何形状绳槽的问题是，当钢丝绳到达卷筒一端时，虽然第一层能够整齐地卷绕在整个卷筒上，但不能引导第二层钢丝绳沿着卷筒整齐地绕回，相反，第二层钢丝绳自然地按一定角度压在下面一层钢丝绳上。

解决这一问题的办法是在端部法兰上增加一个凸台。

即使这样，螺旋绳槽也不适用于两层以上钢丝绳的卷绕放式。

双折线绳槽除了两处是折线外，绳槽与卷筒的法兰平行。

意味着第二层钢丝绳没有与第一层钢丝绳交叉，它大部分卧在下面一层钢丝绳所形成的绳槽中。

它把卷绕钢丝绳交叉的长度减少到卷筒圆周长度的20%左右，而剩下的80%则与内层钢丝绳一样平行于卷筒的法兰。

折线绳槽使各层之间的负荷均匀分布，实践证明大大延长了钢丝绳寿命。

事实上，试验表明可延长钢丝绳寿命500%以上。

减少钢丝绳的损坏就是提高安全性，并且减少了机械的停工时间。

折线绳槽卷筒的缺点在于，它比较复杂，所以比螺旋绳槽卷筒的价格贵一点。

然而，这额外的费用因节省钢丝绳而很快的得到补偿，因为钢丝绳较昂贵，并且更换新的钢丝绳也占用了生产时间。

折线绳槽卷筒也需要一定的作业条件。

卷筒折线绳槽爬台的理论尺寸分析

卷筒折线绳槽爬台的理论尺寸分析

在 钢 丝 绳 爬 升 问 题 ，要 求 每 一 层 都 加 １ 合 适 的爬
台 ，以保 证钢 丝 绳在 爬 升时 很好 地排 列 。考 虑 到加
丁 的复 杂性 和实 际使 用 的要求 ，往往 只要求 做 好 １ 到 ２ 的爬 升平 台 ，只要 把 下 面两层 钢 丝绳 两侧 的 层 间 隙及 爬 台问题 解决 好 ，就 能保 证 以后各 层 钢丝 绳 很 好 的定 位 ，使 钢丝 绳不 乱 。 以前 更 注 重 钢 丝 绳 从 第 ｉ 向第 ２层 爬 台 的 层 加 工 ，在 第 １ 钢丝 绳 引入 处 ，只是 用 一个 等高 的 层 折线 凸台将 钢 丝 绳 与卷 筒 挡板 的 间隙填 充 ，如 图 １
分 析 进 绳 口处 折 线 段 钢 丝 绳 的 运 行 情 况 ，即 同 中
钢 丝 绳第 ｌ 向第 ２ 爬 升 的要求 ，而在 实 际使 用 层 层
过 程 中 ，发 现 卷 筒 的 另 一 端 即第 ｌ 钢 丝 绳 引 入 层 端 ，出 现钢 丝绳 乱 绳 。经 分 析认 为是 钢 丝绳 从 第 ２
问题 进 行分 析 。
第 ３层爬 升 的钢 丝 绳定 义为第 ２５层 ，图 中阴影 线 ．
［ 稿 日期 ］２ １－ ２ ２ 收 ０ １０— ８ ［ 讯 地 址 ］胡 水 根 ，郑 州 市 陇 海 中路 ５ 通 ７号 华 电郑 州 机 械 设 计 研 究 院 有 限 公 司
２ 钢 丝绳 ２ 、３层 间爬 升 时 的 乱 绳 问题
１ 、３ 、２ 、４、５位 置 ，第 ２层 钢 丝绳 从卷 筒 另一 端
卷 回来 后 经 过 ６ 、８ 、１ 置 ，再 转 过 一 圈 、７ 、９ ０位
第２ 层见 图 ３ ，此处间 隙范 围为 ｄ≥ ｂ≥ ｄ 。 ｂ） ／ ２

卷筒绳槽的选择_利歌

卷筒绳槽的选择_利歌

渡时 , 在一个绳槽直线段 , 钢丝绳与卷筒挡环间会 形成一个宽度为半个绳径的空档, 如图 2 所示。使 更上一层钢丝绳绕到此处时有部分陷入此空档内 , 使钢丝绳挤压力增大 , 且此处钢丝绳卷绕形成的圆 圈表面凹陷, 影响后续层钢丝绳的排列。
图 3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ单 折线绳槽
单折线绳槽克服了双折线绳槽的这种缺陷, 单 折线绳槽在卷筒每一圈范围内只有一段直线和一段 斜线 , 如图 3 所示。上下层钢丝绳在斜线段交叉过 渡, 且上层钢丝绳一次跨过下层钢丝绳两个绳顶而 进入下一个直线段。 单折线绳槽可以看成是双折线绳槽的 变化形
图 2 双折线绳槽 图 1 螺旋 绳槽
建筑机械 2001 ( 1)
专题综述
双折线绳槽是 80 年代引入的一种新型卷筒绳 槽, 如图 2 所示。最初主要用于一些大型的卷扬装置 中, 由于其独特的卷绕方式 , 近年来应用越来越多。 双折线绳槽的结构形式是 : 在卷筒的每一周有 两段对应圆周角为 135 的直线绳槽和两段对应圆周 角各为 45 的斜线绳槽, 直线绳槽和斜线绳槽相间 布置 , 每段斜线绳槽沿卷筒轴向绕进半个节距, 每 一周可通过两段斜线绳槽沿卷 筒轴向绕进一 个节 距。 双折线绳槽大部分为直线段, 钢丝绳在进行多 层卷绕时, 上下层钢丝绳交叉过渡在斜线段进行 , 而直线段上层钢丝绳完全落入下层钢丝绳两相邻绳 圈形成的绳槽内 , 使钢丝绳接触情况改善, 提高了 钢丝绳使用寿命。 双折线绳槽的加工要有专用装置, 无法连续切 削加工。 1 3 单折线绳槽 由于双折线绳槽在下层钢丝绳向上层钢丝绳过 式 , 当双折线绳槽中一直线段加长, 而另一直线段 缩短, 即将形成空档的直线段缩短成 0 时, 两斜线 段合并成一段斜线段, 即为单折线绳槽。 单折线绳槽比双折线绳槽具有更多优越性 : ( 1) 钢丝绳卷绕弯折次数少, 钢丝绳与卷筒挡 环间不会有空挡, 有利于钢丝绳卷绕稳定排列。 ( 2) 加工更简单, 绳槽每一周只有一段斜线, 且阶梯挡环结构也更简单。

卷筒绳槽节距设计国标

卷筒绳槽节距设计国标
根据中国国家标准，卷筒绳槽的节距设计主要参考GB/T
13662-2008《卷筒绳槽》标准。

该标准规定了卷筒绳槽的各项参数，包括节距设计。

卷筒绳槽的节距设计是指卷筒绳槽中绳索或绳索组
的中心之间的距离。

在设计节距时，需要考虑绳索的直径、弯曲半径、承载能力等因素。

根据GB/T 13662-2008标准，卷筒绳槽的节距设计应符合以下
原则：
1. 载荷要求，节距的设计应符合卷筒绳槽所承受的载荷要求，
包括静载荷和动载荷。

节距设计要考虑绳索在运行过程中的受力情况，确保绳索的安全运行。

2. 绳索直径和弯曲半径，节距设计需要考虑绳索的直径和弯曲
半径，保证绳索在卷筒绳槽内的布置合理，不会因为节距设计不当
而导致绳索受力不均或者受到损坏。

3. 润滑和维护，节距设计要便于卷筒绳槽的润滑和维护，确保
绳索在运行过程中的摩擦系数和磨损情况得到有效控制。

4. 标准化和统一，节距设计应符合国家标准，并且要求统一标准，以便于生产制造和维护管理。

根据具体的工程要求和使用条件，卷筒绳槽的节距设计也会有所不同，需要根据实际情况进行合理设计。

在设计过程中，需要综合考虑载荷要求、绳索特性、润滑维护等因素，确保卷筒绳槽的节距设计符合国家标准并能够满足工程需求。

起重机双折线卷筒的相关参数研究与确定


式中 θ——θ单=段t3an6偏°a～折|52线4AB°对之应间的［4圆］；心角，一般取 计算结K1=果1见.02表～41。.0n5，K取K2 K1K31=10.0.55；K2=18～24，β 的
¦¦ 公现爬装司象置规（，，定3钢）在钢丝为卷丝绳避筒绳必免内上须钢侧的保丝挡拉R持绳2环力足出上应1够设现不的ii计“nn小11拉§¨©§¨©挡乱于KK力绳绳ii钢，圈”丝KKL^进ii或绳e·¸¹·¸¹b行22“破us调德咬断整国绳荷；载分”
接D近OI于:相101关.1，4系1表R89数2明/j.Rc方n12判k程i.c定ii拟mnn111拟§¨©§¨©合9KK8合的1ii.2方效01KK程^果6ii.0·¸¹·¸¹的越122 .0精好04。度其，计R2算越式大为，越 ［［收基稿金日项期目］］K^国2i 0家158-6039项-2目9K（i 2012AA041804）
构上的不同之处还有使用条件，如Lebus折线卷筒 明确规定以下4项使用条件［4］：
（1）卷筒两端挡环在任何条件下都应与卷筒
tan E
4p ʌD直线段
图2 卷ta筒n E折线段2p 尺§¨©寸3ʌ关6D0T系q ·¸¹示意图
保持垂直；
（2）钢丝绳出绳K偏2 角yα4
=（2806.5.5°e～0.0216.824d5°），最 d
LUO Yan-feng，LIN Gui-yu，WANG Wan-zhen
1 双折线卷筒的相关参数分析
GB/T3811-2008《起重机设计规范》中规定：对于
1.1 卷筒与钢绳直径比K2取值 设卷筒直径与钢丝绳直径比为K2，即K2=D/d。
流动式起重机，卷筒K2=16，滑轮K2=18。根据美 国相关系列化12款产品的有关资料，其数值如表1 所示。

浅谈卷筒设计及故障分析

科技 创新 与应 用 Ｉ ２ ０ １ ３ 年 第２ ２ 期
工 业 技 术
浅谈卷筒设计及故障分析
袁 朝 国
（ 徐 州科 源液压股份有 限公 司， 江苏 徐 州 ２ ２ １ １ １ ６ ）
摘 要： 通 过 对 目前 卷 筒的 故 障分 析 ， 设计 出一种 新 型 的单 台阶双 折 线铸 造 绳槽 卷 筒 ， 解 决 了卷 筒乱 绳 问题 。 关键词： 卷筒； 双折线； 单台阶 ； 铸造绳槽； 乱绳 随着 我们 国家 经济 建设 的不 断深 入 发展 。 工程 机 械领 域 也 迎来 了前 所 未 有 的发 展 机 遇 ， 正处 于 高 速 发 展 阶段 ， 卷扬 减 速 机广 泛 的 应 为 卷扬 减 速 机 的重 要 零 件越 来 越 受 到工 程 界 的广泛 关 注 ， 尤 其是 发 生 在 卷筒 上 的乱绳 、 咬绳 、 勒 绳 等 问题 一 直 是 困扰工 程 机 械领 域 中的 难题 ，也 是用 户 投诉 最 多 、 最集中的地方。卷筒乱绳轻则影 响钢丝绳的使用寿命 ， 给主机厂家 带来一定的经济损失 ， 严重的将直接影 响主机安全甚至造成人身安 全事故 ，应引起我们广大工程技术人员和主机厂家的高度重视 ， 如 果这个问题解决的好 ， 将会直接提高主机厂家的产 品质量并提高企 业形象 ， 是 产 品在 同行 业 中更具 有 竞 争力 。我 们应 该 充 分认 识 到 这 点， 卷 筒 的质 量 的好 坏 不 仅是 关 系 到一 个 卷 扬减 速 机 机 质量 的好 坏， 它将决定整个车辆 的好坏 ， 即使你 的车辆外观再美观 ， 性能再优 越， 系 统配 置再 先 进 ， 如 果没 有 一 个高 质 量 、 优 良结 构 的卷 筒作 为保 证 的话 ， 一切将 变为零 ， 一 旦卷筒经常出现缠绕故障 ， 无 法 正 常 工 作， 客 户照 样 对你 的产 品不 认 可 ， 严重 时将 要 求退 货 ， 这 样 将会 给企 业 带 来 重 大 的经 济 损 失 ， 影 响 企 业 的形 象 ， 同 时 给企 业 带 来 严 重 的

基于Pro_E的双折线绳槽卷筒的参数化设计

提·绞2　卷筒参数化设计的相关参数在卷筒实体建模前，通过“工具”菜单中的“关系”添加表 1 所列的 12 个关系式。

由表 1 中的 12 个的目的。

各参数具体的含义见图 2 ~ 4。

α 决定，以保证钢丝绳在直图 2　卷筒剖视图Fig 2 Sectional view of drum图 4　上下钢丝绳叠压情况示意Fig 4 Stacking sketch of upper and lower steel rope 图 1　卷筒三维造型流程Fig 1 3D modeling process of drum(a) (b) (c) (d)图 3　双折线绳槽展开图Fig 3 Extension of double dogleg groove= 20 mm；α = 50°；n = 35 圈；W = 18 mm；α3　卷筒三维造型的细节及参数化(3) 图 3 中 n -1 条“完整”的绳槽，先创建最下方的 1 条，再通过阵列的方式完成所有“完整”的绳图 8　展开图中 4 个区间的确定Fig 8 Determination of four zones in extension diagram图9　扫描轨迹Fig 9 Scanning track= 10 mm；α = 50°；　n = 40 圈；W = 12 mm；图 5　不同参数时卷筒的三维模型Fig 5 3D model of drum with different parameters图 7　扁平面组Fig 7 Flat surface group图 6　某型双折线绳槽卷筒零件的三维模型Fig 6 3D model of part of a certain Lebus drum图 10　爬升段过渡曲线Fig 10 Transition curve of climbing section提·绞图 11　使用可变剖面扫描工具创建爬升返回凸缘Fig 11 Climbing back fl ange created by variable sectionscanning tools寸的基准参照图 1(a) 中长方体的左右端面。

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bb11 == dd ⋅⋅ ⎜⎜⎝⎛⎜⎜⎝⎛ 1122 ++ 22θθγγ ⎟⎟⎠⎞⎟⎟⎠⎞
（3）
第 2 层见图 3b），此处间隙范围为 d ≥ b ≥ d/2。
bb22 == dd ⋅⋅ ⎜⎜⎝⎛⎜⎜⎝⎛11 −− 22θθγγ ⎟⎟⎠⎞⎟⎟⎠⎞
（4）
关图3算在.2系两θ4，γ可层第给0=钢γ图≤/知间钢丝21/中θ2隙≤层丝绳图处第的绳间θ≤的bbb3ΔhhhΔ11有22bb差d=2定=隙爬==γ=/=≤折2==交d层bbbbbbΔΔhhhhhhΔΔHHd值d位从dd11台112222/ΔΔhhhhΔΔbbdHHbbbb线b⋅==11aγ==⋅2d点==⋅钢==1111⎜⎜⎝⎛222==⋅==⋅bbbb==的11小⎜⎜⎝⎛====高Δ1⎜⎜⎝⎛dd段−dd==2处−==ddθγ==1dddd22ddθ12====γ，丝−dd处022bbbb−θ⋅⋅γb爬⋅⋅钢b到度b°dd−dd22dd⋅⋅11⎜⎜⎝⎛⎜⎜⎝⎛22⋅⋅dd⋅⋅22++bbbb+212−⎜⎜⎝⎛⎜⎜⎝⎛++。Δ11⎜⎜⎝⎛⎜⎜⎝⎛θ为绳dd−−1122−−−22丝⋅⋅++2γ台==11dd大θθθ1122++γγ−−b2⎜⎜⎝⎛−−−−22θθθγ−−γγbb⎜⎜⎝⎛bb−−dd了最γ⎟⎟⎠⎞绳2⋅⋅dd2dd++22−−11θθθ高22γγbb−−，2ΔΔbbθθ⎟⎟⎠⎞θγ−−d⋅⋅⎟⎟⎠⎞22dd=γγ2222====11⋅⋅γ与θθ11ΔΔ/便底bb22⎜⎜⎝⎛⎜⎜⎝⎛−−2θθ⎜⎝⎛⎜⎝⎛γγ⎜⎜⎝⎛⎜⎜⎝⎛度−−22⎟⎟⎠⎞====第γγ⎟⎟⎠⎞⎟⎟⎠⎞−−d1122bbdddd⎟⎟⎠⎞22θ挡122θθbd2⎜⎜⎝⎛⎜⎜⎝⎛2−−b⎟⎟⎠⎞⎟⎟⎠⎞于部ΔΔ2θθγγ−−22dddd⎜⎜⎝⎛⎜⎜⎝⎛⎟⎟⎠⎞⎟⎟⎠⎞==⋅2分⋅⋅⋅⋅γγ22−bb环ΔΔ−θθ2⎜⎝⎛⎜⎝⎛⎜⎝⎛⎜⎝⎛1122⎜⎜⎝⎛⎜⎜⎝⎛==⎟⎟⎠⎞⎟⎟⎠⎞⋅⋅⋅⋅γγγθ后的dd22⎟⎟⎠⎞⎟⎟⎠⎞bbθθ111⎜⎝⎛⎜⎝⎛⎜⎝⎛⎜⎝⎛θ2222112222别02层1间2−−22dd22⎟⎟⎠⎞⎟⎟⎠⎞°−−θθ⋅⋅−112222面高−−−−⎟⎠⎞⎟⎠⎞22−−θθγγ的−−为⋅⋅间⎜⎜⎝⎛−−−−11θθθθγγ22⎟⎟⎠⎞⎟⎟⎠⎞1122⎜⎝⎛⎜⎝⎛度计12间1122−−θθ隙22⎟⎟⎠⎞⎟⎟⎠⎞1122ddH⎜⎝⎛⎜⎝⎛⎟⎠⎞⎟⎠⎞⎟⎠⎞⎟⎠⎞22−22−−−−隙⎜⎜⎝⎛⎜⎜⎝⎛算dd⎟⎠⎞⎟⎠⎞⎟⎠⎞⎟⎠⎞22h⎟⎠⎞⎟⎠⎞1从−−11⎜⎜⎝⎛⎜⎜⎝⎛θ22ddγ221和⎟⎠⎞⎟⎠⎞，，1122−−dd22⋅⋅−−⎟⎟⎠⎞大−−2⎜⎝⎛⎜⎝⎛⋅⋅−−分按Hθθγγ1144dd⎜⎝⎛⎜⎝⎛22到 θθγγ2⎟⎟⎠⎞⎟⎟⎠⎞1144dd段，几22（（（−−−−22⎟⎟⎠⎞⎟⎟⎠⎞小−−⎜⎜⎝⎛⎜⎜⎝⎛−−22ΔΔ何见756计11⎜⎜⎝⎛⎜⎜⎝⎛bbΔΔ））），−−11⎟⎠⎞⎟⎠⎞bb−−22θθγγ⎟⎠⎞⎟⎠⎞
H1 H2
H2
6 11
1 315°
a θ=0
第2.5层 第2层 第1层
卷筒底径
12 7
卷筒挡环
2
326.25° b θ=γ/4
13 8
3 337.5°
c θ=γ/2
14 9
4 348.75°
d θ=3γ/4
第3层 15
10
5 360°
e θ=γ
图 2 进绳端 315°～ 360°之间 5 个剖面位置图
H1
=
d 2
+
d 2 − Δb2 −
⎜⎛ ⎝
d 2
⎟⎞ ⎠
2
−
⎜⎛ ⎝
d 2
− Δb ⎟⎞2 ⎠
=
d 2
+
d
⋅
1
−
⎜⎜⎝⎛
1 2
−
θ γ
⎟⎟⎠⎞2
−d
⋅
1 4
−
⎜⎜⎝⎛1
−
θ γ
⎟⎟⎠⎞2
（10）
4 结束语
卷筒上多层卷绕钢丝绳的整齐排列对起重机 非常重要，乱绳很容易引起钢丝绳磨损，造成挤压 损坏，缩短钢丝绳使用寿命，而在一些工作繁忙的 起重机上，更换钢丝绳要带来更大的经济损失。如 果因忽视钢丝绳磨损而没有及时更换，有可能引起 严重的断绳事故。
以前更注重钢丝绳从第 1 层向第 2 层爬台的 加工，在第 1 层钢丝绳引入处，只是用一个等高的 折线凸台将钢丝绳与卷筒挡板的间隙填充，如图 1
式中 d 为钢丝绳直径 ；γ 为折线段对应的圆心角 ；
θ心角为（折0线≤段θ内≤从γbh起==）点d。d开⋅⋅⎜⎜⎝⎛1始θγ−
的2−θγ⎜⎜⎝⎛任⎟⎟⎠⎞2θγ意⎟⎟⎠⎞
绳果向一b第样以2 =，第3d层故2⋅ ⎜⎜⎝⎛爬式层1 −h升（钢12θ=γ时7丝）⎟⎟⎠⎞的绳d的爬底2 适−台部Δ用b高作范2 度为=围d起h为2⋅点参10，照−≤则⎜⎜⎝⎛式12θ第（−≤θγ22）⎟⎟⎠⎞层γ2 可钢。得丝 顶H知2点为ΔhhΔ第式第后12bb==（==定22dbb9层层位d12⋅）−2−钢钢钢−θγb的bhH21丝Δ丝丝−2适==1b=⎜⎜⎝⎛绳=绳绳2dd用2d2dθd2=在⋅⋅γ向的⎜⎝⎛⎜⎝⎛范⋅H++d⎟⎟⎠⎞θ1222θd2爬第围=⋅θγ−−⋅dh=台为1−θ322112γ1+−⎜⎜⎝⎛−层⎟⎠⎞⎟⎠⎞高−h0/⎜⎜⎝⎛2Δθ2⎜⎜⎝⎛2γ12爬度 ≤b12处2⎟⎟⎠⎞−− 2升θ−H越θγθγ1 时，⎟⎟⎠⎞⎟⎟⎠⎞过≤⎜⎝⎛22 d2的按第−γ⎟⎠⎞ d2爬几。1−⋅ 台何⎜⎝⎛层14d2 总关钢−− ⎜⎜⎝⎛高系Δ丝（（1b−绳度98可⎟⎠⎞2θ））γ =⎟⎟⎠⎞2
2
圆弧
段对
应的
圆
第 1 层向第 2 层爬升时爬台的理论高度
b1 h
=d =d
⋅ ⋅
⎜⎜⎝⎛
1 θ2 γ
+ −
2⎜⎜⎝⎛θγ2θγ⎟⎟⎠⎞
⎟⎟⎠⎞2
（2）
中阴影线部分所示。
进绳口 0°
凸台
135° 180°
315° 360°
图 1 进绳端绳槽展开图
端层过钢在，丝钢向程绳丝出通第中第绳现过，3 挤钢层这发1 层压丝爬两现向时绳升个卷第引乱时计筒bbbΔΔ122起bb绳，2算的=====层错。d由dd式另bb⋅1爬动2⋅⋅经于⎜⎜⎝⎛⎜⎜⎝⎛⎜⎜⎝⎛设−一−1112升而分b钢b−−计端+21的产析22丝==θθ2的即θγγγ要生dd认绳⎟⎟⎠⎞⎟⎟⎠⎞爬第⎟⎟⎠⎞⋅⋅求乱为⎜⎝⎛⎜⎝⎛不θ台1221，绳是能−−层很而，钢θ很212钢好在以⎟⎠⎞⎟⎠⎞丝好丝地实下绳的绳满际针从定引足使对第位入用了这2，
2
2 ==
θθγγ
⎟⎟⎠⎞⎟⎟⎠⎞
2 2
= =⎟⎟⎠⎞⎟⎟⎠⎞22
H1 h1 h2
H2
H1
=
d 2
+
d 2 − Δb2 −
Δb
⎜⎛ ⎝
d 2
⎟⎞ ⎠
2
−
⎜⎛ ⎝
d 2
− Δb ⎟⎞2 ⎠
=
图
4
d 2
钢+ d丝⋅绳1底−部⎜⎜⎝⎛ 12及−凸θγ台⎟⎟⎠⎞2高−度d
⋅
1 4
−
⎜⎜⎝⎛1 −
θ γ
⎟⎟⎠⎞2
折线绳槽卷筒在折线段钢丝绳与挡环间的间隙及钢
丝绳爬台的理论高度计算公式。
折线段钢丝绳与挡环间的间隙为
b
=
d
⋅ ⎜⎜⎝⎛1 −
θ 2γ
⎟⎟⎠⎞
（1）
台，以保证钢丝绳在爬升时很好地排列。考虑到加 工的复杂性和实际使用的要求，往往只要求做好 1 到 2 层的爬升平台，只要把下面两层钢丝绳两侧的 间隙及爬台问题解决好，就能保证以后各层钢丝绳 很好的定位，使钢丝绳不乱。
［参考文献］
式（10）中 Δb 按式（6）代入。式（10）的 适用范围为 γ/2 ≤ θ ≤ γ。
［1］胡水根，利歌 . 卷筒上钢丝绳爬台的理论尺寸［J］. 建 筑机械，2004，（8）：81-82.
（上接第 98 页）
5 结论
两轮转向架结构由多个零件装配而成，在履带 行走装置转向时，两轮转向架系统承受多个方向载 荷，主体结构强度是个关键问题。两轮转向架系统 在转向过程中，主体结构受力位置大小是变化的， 单独考虑主体结构，采用简化受力分析方法将载荷 施加在相应位置上与实际不符。本文应用接触非线 性分析方法，充分考虑两轮转向架系统在转向过程 中关键接触区域，研究更为准确模拟实际转向受载
折线段钢丝绳与挡环间的间隙示意如图 3 所 示，在 315°～ 360°位置折线段，参照文献 [1] 的方法，可以得出此处钢丝绳与挡环间的间隙计算 式。
第 1 层见图 3a，此处间隙范围为 d/2 ≤ b ≤ d。
bb == dd ⋅⋅⎜⎜⎝⎛⎜⎝⎛11−− 22θθγγ ⎟⎟⎠⎞⎟⎠⎞
hh == dd ⋅⋅ θθγγ −− ⎜⎜⎝⎛⎜⎜⎝⎛ 22θθγγ ⎟⎟⎠⎞⎟⎟⎠⎞22
Analysis of antiskip plate theory size for broken line groove of reel
HU Shui-gen
1 卷筒钢丝绳 1、2 层间的爬升
在钢丝绳爬升问题，要求每一层都加工合适的爬
为了实现钢丝绳在多层卷绕时排列整齐，折
线绳槽卷筒被广泛应用，文献 [1] 中已经推导出了
为了解决图 2c、d、e 处钢丝绳定位问题，在 上述位置第 2 层钢丝绳与挡环的间隙中加设爬台， 见图 2 中无阴影线的爬台。从 a 到 c 位置是单层爬 台，是钢丝绳从第 2 层向第 3 层爬升时的爬台，见 图 2b 中 H2 ；从 c 到 e 位置是双层爬台，底层爬台 为固定第 2 层钢丝绳用，见图 2d 中 H1，上层爬台 是钢丝绳从第 2 层向第 3 层爬升时的爬台。 3.1 钢丝绳与挡环间的间隙