程前进

广东永通起重机械股份有限公司

GB/T 3811—2008《起重机设计规范》（以下简称《规范》）中规定了各种工作级别时卷筒的计算直径D与钢丝绳直径d之间的比值（即筒绳直径比）h=D/d需不小于规定值h1，并规定了钢丝绳绕进和绕出卷筒时钢丝绳的偏角不应大于3.5°。在实际工作中，在较大起重量（通常50 t以上）起重机设计时，希望选取较小的h值，较小直径的卷筒，较大倍率的绕绳方式，以选取较小机座号的减速器，从而达到降低成本的目的。然而，由此会加大卷筒长度，使吊钩（具）趋于下极限位置时，卷筒钢丝绳偏角可能不符合设计规范的规定。本文以常规单层卷绕、双联卷筒的吊钩桥（门）式起重机为对象，讨论如何确定筒绳直径比、钢丝绳偏角与倍率间的设计关系。

1 卷筒钢丝绳偏角的定义及说明

在《规范》中，卷筒钢丝绳的偏角定义为钢丝绳中心线偏离绳槽中心线的角度，等于钢丝绳中心线与卷筒截面的夹角（与卷筒绳槽的螺旋角方向相同为正，反之为负）减去卷筒绳槽的螺旋角。如果偏角过大，会造成钢丝绳跳槽、排绳错乱和引起冲击载荷，GB/T 34529—2017《起重机和葫芦钢丝绳 、卷筒和滑轮的选择》中指出：“如果偏斜角超过推荐值，钢丝绳可能会发生最严重的损伤，其形式是加剧的磨损/磨伤以及相邻间的钢丝绳之间出现刮擦，这是由于运行到极端位置时，横向载荷超出正常值造成的”；“钢丝绳以一个偏斜角绕进绕出卷筒时，会将由于沿卷筒绳槽边缘滚落至槽底而产生扭转，这种作用会改变钢丝绳的捻距，影响钢丝绳的性能和缠绕，严重时会出现鸟笼状结构损害，故钢丝绳偏斜角要尽可能小”。……