新型塔式起重机起升钢丝绳托绳装置

贾林昕

(四川建设机械（集团）股份有限公司，四川 成都 610081)

新型塔式起重机起升钢丝绳托绳装置

贾林昕

(四川建设机械（集团）股份有限公司，四川 成都 610081)

介绍一种新型绳托装置，能在塔式起重机空载时的任何时刻，从起升钢丝绳下垂挠度最大的两个位置将其托起，达到良好而又稳定的托绳效果，并且该托绳装置结构简单，安装方便，特别适用于大型塔时起重机，提升其施工效率及安全性能，降低施工成本，具备较高的实用价值。

塔式起重机；起升钢丝绳；挠度；起重小车；托绳装置

随着高层建筑及大型工程的不断增多，对大型塔式起重机的需求也相应增加。目前，一些大型塔式起重机的起重臂长度已经达到80m，并且，最大起重量也在不断增大，起升钢丝绳的直径也随之加粗。这样，必然会产生起升钢丝绳在塔式起重机空载时下垂挠度过大的问题。如图1所示，相对于起重臂长为80m的塔式起重机，起升钢丝绳的最大下垂挠度H可能会达到10m以上。这种情况下，不但会给建筑施工带来危险；还会增加起吊时收放绳的时间，降低塔式起重机施工效率。

图1 起升钢丝绳下垂挠度示意图

大型工程中，往往都是多台大型塔式起重机与其它施工机械同时工作，彼此之间工作幅度交错重叠。为了避免各塔式起重机之间及与其他施工机械或建筑物之间产生干涉问题，采用的传统方法就是增加塔式起重机塔身高度，这无疑会增加施工成本，同时，也会加大塔式起重机运作的风险；如果，采用增加吊钩重量的方法来减小起升钢丝绳下垂挠度，在其它配置不变的情况下，又势必会减小塔式起重机的最大起重量。本文介绍一种新型塔式起重机起升钢丝绳托绳装置，可有效解决塔式起重机空载时起升钢丝绳下垂挠度过大的问题。

1 设计原理

托绳装置主要由：托车牵引短绳、托车牵引长绳、托车牵引滑轮、托绳后车和托绳前车组成。如图2所示，托绳后车位于起重臂根部与起重小车之间的中间位置；托绳前车都位于起重臂端部与起重小车之间的中间位置；起升钢丝绳穿过托绳后车，绕过起重小车及吊钩，然后穿过托绳前车与起重臂端部相连；小车变幅短绳及小车变幅长绳由双径卷筒变幅机构的卷筒大径两端牵出，分别绕过前后小车变幅滑轮与起重小车相连；托车牵引短绳及托车牵引长绳由双径卷筒变幅机构的卷筒小径两端牵出，分别绕过前后托车牵引滑轮与托绳后车相连；托绳前车固定于托车牵引长绳上某一特定位置。

图2 双径卷筒变幅机构结构简图

起重小车与托绳后车及托绳前车由双径卷筒变幅机构同时驱动在起重臂上左右滑动。如图3所示，双径卷筒变幅机构的卷筒转速为n,卷筒大直径为DB,卷筒小直径为DS。

设计上定义，小车变幅短绳及小车变幅长绳的直径为DX；托车牵引短绳及托车牵引长绳的直径为DT。

那么，起重小车变幅速度

托绳后车及托绳前车牵引速度

由(1)、(2)、(3)可以看出

因此，只要安装时保证托绳后车位于起重臂根部与起重小车之间的中间位置；托绳前车都位于起重臂端部与起重小车之间的中间位置。那么，在塔式起重机空载时的任何时刻，托绳后车都能位于起重臂根部与起重小车之间的中间位置将起升钢丝绳的后段部分托起，托绳前车都能位于起重臂端部与起重小车之间的中间位置将起升钢丝绳的前段部分托起。即从起升钢丝绳下垂挠度最大的两个位置将其托起，达到良好而又稳定的托绳效果。

图3 设计原理示意图

2 部件结构

2.1 托绳后车结构

托绳后车如图4所示，采用三角框架式结构，简单轻巧，承载稳定；配置滚轮及导轮各4组，可保证运行时车身稳定；在左边安装2组弹性挡块，起到保护车身及牵引钢丝绳的作用；托绳滑轮直接承载起升钢丝绳，可自由转动，与起升钢丝绳之间属于静摩擦力接触方式。绑绳销轴起到将托车牵引短绳一端绑定的作用。托车紧绳轮将托车牵引长绳一端多余的绳长卷起，使托车牵引长绳及托车牵引短绳都能处于绷紧状态。

图4 托绳后车结构示意图

2.2 托绳前车结构

托绳前车如图5所示，结构与托绳后车大致相同，弹性挡块安装在车架的右边；传动绳夹用于锁紧在托车牵引长绳上，通过左右挡位的方式将托绳前车固定于托车牵引长绳上某一特定位置；托车导绳轮对托车牵引长绳起到限位和保护的作用。

3 安装方法及技术要求

3.1 安装方法

1）将双径卷筒变幅机构、小车变幅滑轮及托车牵引滑轮安装到指定位置，使小车变幅滑轮及托车牵引滑轮分别位于起重臂宽度方向的左右两边，保证两者不会干涉。

2）将托绳后车、起重小车、托绳前车按正确的方向依次从起重臂端部导入，要保证都能够在起重臂上轻松滑动。

图5 托绳前车结构示意图

3）将托绳后车滑动到起重臂根部，使其弹性挡块与起重臂根部限位挡块接触。然后，将托车牵引短绳由双径卷筒变幅机构的卷筒小径位置一端牵出，绕过后面的托车牵引滑轮，绑定于托绳后车的绑绳销轴上。其次，将托车牵引长绳由双径卷筒变幅机构的卷筒小径位置另一端牵出，绕过前面的托车牵引滑轮，从托绳前车的2个托车导绳轮封闭的绳槽空间及起重小车的上空穿过，缠绕于托绳后车的托车紧绳轮上，并调节托车紧绳轮将托车牵引长绳及托车牵引短绳都绷紧。

4）将起重小车滑动到起重臂根部，使其弹性挡块与托绳后车车架接触。然后，将小车变幅短绳由双径卷筒变幅机构的卷筒大径位置一端牵出，绕过后面的小车变幅滑轮，从托绳后车上空穿过，绑定于起重小车的绑绳销轴上。其次，将小车变幅长绳由双径卷筒变幅机构的卷筒大径位置另一端牵出，绕过前面的小车变幅滑轮，从托绳前车上空穿过，缠绕于起重小车的小车紧绳轮上，并调节小车紧绳轮将小车变幅长绳及小车变幅短绳绷紧。

5）将托绳前车滑动到起重臂端部，使其弹性挡块与起重臂端部限位挡块接触。然后开动双径卷筒变幅机构将起重小车移动到起重臂端部，使其弹性挡块与托绳前车车架接触。将托绳前车的2个传动绳夹锁紧于与托车牵引长绳之上，采用左右挡位的方式将托绳前车固定于托车牵引长绳之上。

6）将起升钢丝绳穿过托绳后车上空；然后绕过起重小车及吊钩，再穿过托绳前车上空，最后与起重臂端部相连。

3.2 技术要求

安装完成后，小车变幅短绳及小车变幅长绳与托车牵引短绳及托车牵引长绳分别位于起重臂宽度方向的左右两边，并且都处于绷紧状态，起升钢丝绳位于起重臂宽度方向的中间位置。当塔式起重机空载时，起升钢丝绳由托绳后车及托绳前车的托绳滑轮托住；塔式起重机起重时，起升钢丝绳与托绳滑轮分离，能有效减小彼此之间的摩擦损耗。这种安装方法可以保证起重小车在正常运行过程中不会与托绳后车及托绳前车碰撞，对小车变幅短绳、小车变幅长绳、托车牵引短绳及托车牵引长绳都能起到良好的保护作用，从而保证托绳装置拥有良好而又稳定的托绳能力。

4 结 语

本新型托绳装置的核心技术是依靠双径卷筒变幅机构的同转速驱动作用，促使起重小车变幅速度是托绳小车牵引速度的2倍。实现在塔式起重机空载时的任何时刻，托绳小车从起升钢丝绳下垂挠度最大的两个位置将其托起的目的，达到良好而又稳定的托绳效果。该托绳装置结构简单、安装方便，特别适用于大型塔式起重机，提升其施工效率及安全性能，降低施工成本，具备较高的实用价值。

[1] GB/T 3811-2008，起重机设计规范[S].

[2] 郭 平．塔机起升钢丝绳托绳装置的设计及应用[J].建筑机械化，2007，(12)：106-107.

（编辑 贾泽辉）

New type supporting device for hoisting wire rope of tower crane

JIA Lin-xin

TH212；TH213.3

B

1001-1366(2015)11-0035-03

2015-08-30