起重机卷筒的结构、种类及安全要求

卷筒是起重机的重要承重部件，通过电机的作用来卷绕钢丝绳以 实现起吊重物的下降或提升，它承载起升载荷，收放钢丝绳，实现 取物装置的升降。因此起重机械卷筒的安全性、可靠性非常重要。（1）卷筒的种类。按筒体形状，可分为长轴卷筒和短轴卷筒 按制造方式，可分为铸造卷筒和焊接卷筒。按卷筒的筒体表面是否 有绳槽，可分为光面和螺旋槽面卷筒。按钢丝绳在卷筒上卷绕的层 数，可分为单层缠绕卷筒和多层缠绕卷筒（见图6-15）。一般起重 机大多采用单层缠绕卷筒，多层缠绕卷筒用于起升高度特大，或要 求机构紧凑的起重机（例如汽车起重机）。（2）卷筒的结构。卷筒是由筒体、连接盘、轴以及轴承支架 等构成的。 单层缠绕卷筒的筒体表面切有弧形断面的螺旋槽，以增大钢丝绳与 筒体的接触面积，并使钢丝绳在卷筒上的缠绕位置固定，以避免相 邻钢丝绳互相摩擦而影响寿命。多层缠绕卷筒的筒体表面通常采用不带螺旋槽的光面，筒体两 端部有凸缘，以防止钢丝绳滑出。其缺点是钢丝绳排列紧密，各层 互相叠压、摩擦，对钢丝绳的寿命影响很大。卷筒的结构尺寸中，影响钢丝绳寿命的关键尺寸是卷筒的计算 直径，按钢丝绳中心计算的卷筒允许的最小卷绕直径必须满足：DOminhld式中:DOmin-按钢丝绳中心计算的滑轮和卷筒允许的最小卷绕直径，mm；d-钢丝绳直径，mm；hi-卷筒直径与钢丝绳直径的比值。2.钢丝绳在卷筒上的固定通常采用压板螺钉或楔块（见图6-16），利用摩擦原理来固定 钢丝绳尾部，要求固定方法安全可靠，便于检查和装拆，在固定处 对钢丝绳不造成过度弯曲、损伤。（1）楔块固定法（见图6-16a）。此法常用于直径较小的钢丝 绳，不需要用螺栓，适于多层缠绕卷筒。（2）长板条固定法（见图6-16b）。通过螺钉的压紧力，将带 槽的长板条沿钢丝绳的轴向将绳端固定在卷筒上。（3）压板固定法（见图6-16C）。利用压板和螺钉固定钢丝绳， 方法简单，工作可靠，便于观察和检查，是最常见的固定形式。其 缺点是所占空间较大，因此，不能用于多层卷绕。从安全考虑，压 板数至少为2个。钢丝绳尾部拉力可按柔韧体摩擦的欧拉公式计算：严式中：Smax-钢丝绳的最大拉力，一般指额定载荷时的钢丝绳拉力;-起升载荷动载系数；e自然对数的底（e=2.718）；口一摩擦系数，考虑有油，通常取口心0.12；a钢丝绳在卷筒上的包角。为了保证钢丝绳尾的固定可靠，减少压板或楔块的受力，在取物装置降到下极限位置时，在卷筒上除钢丝绳的固定圈外，还应保留1.53圈安全圈， 也称为减载圈，这在卷筒的设计时已经给予考虑。在使用中，钢丝绳尾的圈数保留得越多，绳尾的压板或楔块的受力就越小， 也就越安全。如果取物装置在吊载情况的下极限位置过低，卷筒上剩余的钢丝 绳留数少于设计的安全圈数，就会由于钢丝绳尾受力超过压板或楔块的压紧 力，从而导致钢丝绳拉脱，重物坠落。3卷筒安全使用要求（1）卷筒上钢丝绳尾端的固定装置，应有防松或自紧的性能。对钢丝绳尾 端的固定情况，应每月检查一次。在使用的任何状态，必须保证钢丝绳在卷筒 上保留足够的安全圈。（2）单层缠绕卷筒的筒体端部应有凸缘。凸缘应比最外层钢丝绳或链条高 出2倍的钢丝绳直径或链条的宽度。卷筒出现下述情况之一时应报废： 裂纹； 筒壁磨损量达原壁厚的 20%； 绳槽磨损量大于钢丝绳直径 1/4 且不能修复时。