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LBS技術(shù)資料

2016-11-08 10:35:28

[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。


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