作者张毅
本文对多层钢丝绳在绞盘上自适应有序缠绕的机理进行了深入分析，提出了在随车起重机上实施钢丝绳自控有序缠绕的工程应用方案，并对该方案的相关零部件进行了详细设计，建立了样机模型，并进行了试验验证，从而有效地保证了该随车起重机的有序绕绳。
1钢丝绳自控有序缠绕机理
多层钢丝绳在绞盘上进行缠绕时，出现跳绳（即跨过钢丝绳直径的节距进行缠绕）、重叠（在集中区域内叠加缠绕）等乱绳现象，在起吊过程中，易发生钢丝绳跨塌，从而造成起吊冲击，对起吊设备产生振动冲击等影响。
为保证多层钢丝绳在绞盘上自适应有序缠绕，需要理清钢丝绳在绞盘上的自控缠绕机理，才能做出工程实施方案。要使钢丝绳在绞盘上自动有序缠绕，找出钢丝绳在整个绞盘宽度范围内的出绳方向即可。
在绞盘整个宽度范围内，钢丝绳的出绳方向应有两种状态，如图1所示，当钢丝绳位于侧板那一圈进行缠绕时，应具有AB向的出绳方向，这样可引导钢丝绳进入下一层缠绕状态，否则钢丝绳就会在同一圈钢丝绳上叠加，发生钢丝绳垮塌而产生冲击；当钢丝绳位于非侧板那一圈（即中间圈）进行缠绕时，应具有CD向的出绳方向。为使钢丝绳自适应有序缠绕，则绞盘上的钢丝绳在缠绕过程受的挤压力F应大于非绞盘上的钢丝绳段受的反作用力Ff，即可获得钢丝绳在绞盘上自适应有序缠绕工况。
2绞盘出绳布局设计
在钢丝绳绕绳过程中，为获得AB向、CD向的出绳方向，且满足正、反两个方向上的自适应绕绳工况，可在工程应用上设计如图2所示的绞盘、导轮、钢丝绳缠绕布局。
对于图2中绞盘、导轮、钢丝绳缠绕布局应遵从以下原则：
(4)在图2中，尺寸L4取钢丝绳直径，即可得到钢丝绳靠边后反向有序绕绳效果。
2.1 绞盘卷筒设计
对于多层钢丝绳缠绕的工况，绞盘卷筒导向槽的结构形式决定着钢丝绳第一层、第二层的缠绕状态是否良好。绞盘卷筒的设计主要包括以下内容：
(1)将绞盘卷筒设计为利巴式卷筒，如图3所示。在绞盘单个圆周上，存在h1、h2、h3三段长度不等的沟槽，其中，钢丝绳沿h1、h3段缠绕时，不形成导程增加量；钢丝绳沿h2段缠绕时，形成钢丝绳直径大小的导程增加量，缠绕的圆周长度约为6倍钢丝直径，此即为利巴式卷筒。由于钢丝绳缠绕过程大部分不形成导程增加量，当进行第二层钢丝绳缠绕时，钢丝绳能更顺利地进入第一层钢丝绳缠绕形成的沟槽中，进行第二层的钢丝绳缠绕。
(2)如图3中M处所示，由于在卷筒上安装有钢丝绳限位板，即在卷筒上钢丝绳的入绳处和收绳处形成约1／2圈小于钢丝绳直径的沟槽，此段区域为钢丝绳非缠绕区域，需要进行填补。否则，当钢丝绳缠绕层数大于2层时，在负载的作用下，钢丝绳会滑入前面两层钢丝绳形成的沟槽中，发生塌绳冲击。
2.2导轮设计
对于自适应缠绕钢丝绳的绞盘而言，需设计钢丝绳导轮，以形成如图2中所示缠绕过程的摩擦反作用力f，导轮结构设计见图4，主要包括以下内容：
(1)导轮尺寸d1等于图2中绞盘内开档尺寸L。。
(2) dl-d2等于2倍钢丝绳直径。
(3)n1一n2等于2倍钢丝绳直径。
(4)导轮安装后，能够正反方向旋转，以减小导轮、钢丝绳的磨损。
(5)导轮材料选用尼龙棒，减小钢丝绳的磨损。
(6)导轮应作为易损件配备，安装结构方便拆卸。
3试验验证
基于上述关于钢丝绳在绞盘上自适应缠绕的理论分析，设计了某型号专用随车起重机，其中关于绞盘、导轮、钢丝绳安装布置图如图5所示，并进行了额定负载工况下的起吊试验验证，验证过程及结果如下：分别在30。、45。、60。、70。起吊额定负载80次，钢丝绳缠绕4层，钢丝绳缠绕排列整齐，起吊过程平稳，无冲击振动。
4结论
本文对绞盘上钢丝绳自适应有序缠绕的机理进行了分析，提出了钢丝绳有序缠绕的数学模型，通过对绞盘、导轮、钢丝绳进行有效布局，解决了该数学模型的工程应用问题，并在某型号专用随车起重机上进行了试验验证，结果表明该设计方案能够实现某型号随车起重机绞盘多层钢丝绳自适应有序缠绕。
5摘要：某型号专用随车起重机通过液压绞盘收放钢丝绳，带动吊钩起吊专用装备，该装备对起吊过程的平稳性、安全性有较高要求。因此要求绞盘上的多层钢丝绳能自适应有序缠绕，防止乱绳导致起吊过程失稳，产生冲击，损坏设备。为保证多层钢丝绳在绞盘上自适应有序缠绕，深入分析了钢丝绳自适应有序缠绕的机理，提出了增设钢丝绳导轮以有效控制绞盘上钢丝绳出绳角度，达到了自适应有序缠绕钢丝绳的目的，满足了起吊过程平稳性和安全性的要求。
