LBS技術(shù)資料

[關(guān)鍵詞]　折線繩槽　Lebus繩槽　卷筒　起重機(jī)　啟閉機(jī)

1　折線繩槽卷繞技術(shù)的起源：目前在我國起重行業(yè)流行的“折線繩槽”一詞，是指從國外引進(jìn)的一種適合鋼絲繩多層卷繞的繩槽形式。由于這種繩槽在卷筒周向的大部分區(qū)段上保持與法蘭端面平行，只在很小的區(qū)段上與法蘭端面相交，因此繩槽必然出現(xiàn)拐折現(xiàn)象，故而得名“折線繩槽”。折線繩槽起源于美國，是由美國Lebus國際有限公司(Lebus　International　Inc.　)的創(chuàng)始人Frank.L.Lebus先*明的，故國外一般稱這種繩槽為“Lebus　Grooves”　，即Lebus繩槽。早在1900年，Lebus先生*已涉足美國的油田工業(yè)界，并通過為迅速發(fā)展的德克薩斯州西部油田提供鉆探設(shè)備的專用工具和配件開始了他的創(chuàng)業(yè)史。那時(shí)，Lebus先生開辦的企業(yè)還只是一家鐵器作坊。后來，Lebus先生通過對(duì)石油鉆探設(shè)備的觀察，發(fā)現(xiàn)這些設(shè)備上的鋼絲繩常常不能在卷筒上均勻纏繞，致使鋼絲繩嚴(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*階段，1950年以后為*階段。

  1937年，Lebus先生在美國德克薩斯州東北部的郎維尤城(Longview)創(chuàng)建了Lebus國際有限公司。也*是在這一年，他發(fā)明了“Lebus繩槽”，并將*上*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*各國特別是歐美和日本等國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)域的卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)上得到了大量應(yīng)用。不過，這時(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)*初的繩槽形式也進(jìn)行了不斷的改進(jìn)。*1950年，他又發(fā)明了帶有兩個(gè)斜線段的“Lebus繩槽”槽形(見圖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*今。從此，Lebus繩槽不僅在石油鉆井和采礦工業(yè)，而且在建筑施工、航空吊運(yùn)、深海探測、起重工業(yè)等領(lǐng)域都得到更為廣泛的應(yīng)用。

  *20世紀(jì)60年代以來，美國Lebus國際有限公司相繼在日本、英國、德國、澳大利亞、挪威、南非和新加坡等國建立了下屬的子公司或代理銷售、服務(wù)公司。Lebus技術(shù)已享譽(yù)整個(gè)*。目前，Lebus國際有限公司正在第三代繼任人、現(xiàn)任首席執(zhí)行官Charls　Lebus(1978年繼任)的帶領(lǐng)下，繼續(xù)著它的成功的故事和輝煌，這是在20世紀(jì)初還是個(gè)鐵匠師傅的老Lebus先生始料不及的。

3　在水電工程上的應(yīng)用

Lebus公司的折線繩槽卷繞技術(shù)雖然在諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，但在歐美諸國水工啟閉機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)尚難覓其例。這同這些*的水工布置特點(diǎn)和機(jī)械工程師在水工閘門啟閉機(jī)的選型上大多寧可選用液壓啟閉機(jī)的選型指導(dǎo)思想有關(guān)。所以，在西方的水電站建設(shè)中很少見有采用大噸位高揚(yáng)程卷揚(yáng)啟閉機(jī)的工程實(shí)例。在日本的水工起重機(jī)械上，折線繩槽卷筒的鋼絲繩*粗為60mm，卷筒直徑*大到2　400mm，卷繞的層數(shù)*多達(dá)到了10層，而卷筒的長度普遍較短。

4　Lebus公司對(duì)折線繩槽使用條件的限制

Lebus公司對(duì)折線繩槽的使用條件做出了如下規(guī)定：

(1)卷筒的法蘭必須在任何條件下都保持與卷筒壁垂直，即使在有荷載作用時(shí)也一樣；

(2)為避免鋼絲繩出現(xiàn)“跳槽”或“越軌”現(xiàn)象，鋼絲繩必須保持足夠的拉力，以使鋼絲繩能始終緊貼繩槽表面。當(dāng)不滿足此條件時(shí)，應(yīng)加設(shè)鋼絲繩壓輥。

在這方面，Lebus公司的一些分公司規(guī)定了具體數(shù)值，但稍有差異：Lebus德國分公司規(guī)定鋼絲繩上的拉力應(yīng)不小于鋼絲繩破斷荷載的2%(或工作荷載的10%)，而日本分公司則規(guī)定應(yīng)不小于鋼絲繩破斷荷載的1.7%。

(3)繩索偏角*好保持在0.25°～1.25°內(nèi)，*大不超過1.5°，如不能滿足此條件，則必須使用Lebus鋼絲繩偏角補(bǔ)償器(Fleet　angle　compensator)來進(jìn)行糾正。

關(guān)于繩索的*小偏角，Lebus公司的一些分公司之間稍有差異，如：美國和日本規(guī)定為不小于0.25°，而德國規(guī)定為不小于0.5°。

(4)從卷筒上放出的鋼絲繩繞向定滑輪時(shí)，定滑輪的*必須與卷筒法蘭間的寬度對(duì)中。

(5)繩索必須保持它的不松散性和圓的形狀，即使在*大荷載下也一樣。

Lebus公司認(rèn)為，當(dāng)滿足以上條件時(shí)，使用折線繩槽卷筒可安全地進(jìn)行多層卷繞而不會(huì)出現(xiàn)任何問題。

5　結(jié)束語

有關(guān)國外折線繩槽卷繞技術(shù)的報(bào)道在國內(nèi)并不多見，筆者也是在修編《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL　41-93)的過程中搜集了一些這方面的資料，且多為外文資料。因資料有限，文中所列與折線繩槽卷繞技術(shù)有關(guān)的一些“*大”參數(shù)用例，有可能在現(xiàn)今已不一定是真正的*大，但總體上還是能反映出國外對(duì)這一技術(shù)的應(yīng)用水平，供參考。與國外折線繩槽卷繞技術(shù)的應(yīng)用水平相比，不論是在應(yīng)用的鋼絲繩的直徑上，還是在卷繞的層數(shù)上，國內(nèi)起重行業(yè)還存在一定的差距。