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LBS技術(shù)資料

2016-11-08 10:35:28

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

1 折線(xiàn)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(xiàn)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段上保持與法蘭端面平行,只在很小的區段上與法蘭端面相交,因此繩槽必然出現拐折現象,故而得名“折線(xiàn)繩槽”。折線(xiàn)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(chēng)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(guò)為迅速發(fā)展的德克薩斯州西部油田提供鉆探設備的專(zhuān)用工具和配件開(kāi)始了他的創(chuàng )業(yè)史。那時(shí),Lebus先生開(kāi)辦的企業(yè)還只是一家鐵器作坊。后來(lái),Lebus先生通過(guò)對石油鉆探設備的觀(guān)察,發(fā)現這些設備上的鋼絲繩常常不能在卷筒上均勻纏繞,致使鋼絲繩嚴重磨損并很快報廢。這引起了他的濃厚興趣,于是,他開(kāi)始了對鋼絲繩纏繞方式及繩槽形式的研究,終于發(fā)明了折線(xiàn)繩槽,并使之成為一種專(zhuān)門(mén)的繩索卷繞技術(shù)。

2 折線(xiàn)繩槽卷繞技術(shù)的發(fā)展階段:折線(xiàn)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”的卷筒應用于油田的鉆井設備,獲得了成功。在此之后,隨著(zhù)*各國特別是歐美和日本等國陸地和海上石油開(kāi)采工業(yè)以及其它工業(yè)的快速發(fā)展,“Lebus繩槽”的應用也隨之擴大。特別在1945年以后,這一技術(shù)在不同領(lǐng)域的卷?yè)P機構上得到了大量應用。不過(guò),這時(shí)的“Lebus繩槽”在一圈內只有一個(gè)斜旋段(相對于法蘭),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(guò)渡區。

  與此同時(shí),Lebus先生根據在不同領(lǐng)域實(shí)際使用的情況,對*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(xiàn)段的“Lebus繩槽”槽形(見(jiàn)圖1)和“Lebus繩槽偏角補償器”,使這種繩槽的卷繞性能更趨完善,而這種帶有兩個(gè)斜線(xiàn)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、深海探測、起重工業(yè)等領(lǐng)域都得到更為廣泛的應用。

  *20世紀60年代以來(lái),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(xiāo)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、現任首席執行官Charls Lebus(1978年繼任)的帶領(lǐng)下,繼續著(zhù)它的成功的故事和輝煌,這是在20世紀初還是個(gè)鐵匠師傅的老Lebus先生始料不及的。

3 在水電工程上的應用

Lebus公司的折線(xiàn)繩槽卷繞技術(shù)雖然在諸多領(lǐng)域廣泛應用,但在歐美諸國水工啟閉機械領(lǐng)域內尚難覓其例。這同這些*的水工布置特點(diǎn)和機械工程師在水工閘門(mén)啟閉機的選型上大多寧可選用液壓?jiǎn)㈤]機的選型指導思想有關(guān)。所以,在西方的水電站建設中很少見(jiàn)有采用大噸位高揚程卷?yè)P啟閉機的工程實(shí)例。在日本的水工起重機械上,折線(xiàn)繩槽卷筒的鋼絲繩*粗為60mm,卷筒直徑*大到2 400mm,卷繞的層數*多達到了10層,而卷筒的長(cháng)度普遍較短。

4 Lebus公司對折線(xiàn)繩槽使用條件的限制

Lebus公司對折線(xiàn)繩槽的使用條件做出了如下規定:

(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“跳槽”或“越軌”現象,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。當不滿(mǎn)足此條件時(shí),應加設鋼絲繩壓輥。

在這方面,Lebus公司的一些分公司規定了具體數值,但稍有差異:Lebus德國分公司規定鋼絲繩上的拉力應不小于鋼絲繩破斷荷載的2%(或工作荷載的10%),而日本分公司則規定應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,*大不超過(guò)1.5°,如不能滿(mǎn)足此條件,則必須使用Lebus鋼絲繩偏角補償器(Fleet angle compensator)來(lái)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:美國和日本規定為不小于0.25°,而德國規定為不小于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公司認為,當滿(mǎn)足以上條件時(shí),使用折線(xiàn)繩槽卷筒可安全地進(jìn)行多層卷繞而不會(huì )出現任何問(wèn)題。

5 結束語(yǔ)

有關(guān)國外折線(xiàn)繩槽卷繞技術(shù)的報道在國內并不多見(jiàn),筆者也是在修編《水利水電工程啟閉機設計規范》(SL 41-93)的過(guò)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(xiàn)繩槽卷繞技術(shù)有關(guān)的一些“*大”參數用例,有可能在現今已不一定是真正的*大,但總體上還是能反映出國外對這一技術(shù)的應用水平,供參考。與國外折線(xiàn)繩槽卷繞技術(shù)的應用水平相比,不論是在應用的鋼絲繩的直徑上,還是在卷繞的層數上,國內起重行業(yè)還存在一定的差距。


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