1. 導(dǎo)致鋼絲繩發(fā)生回轉(zhuǎn)的原因
1.1 對(duì)單根繩而言，產(chǎn)生回轉(zhuǎn)的原因是鋼絲繩有旋轉(zhuǎn)內(nèi)力存在
（1）鋼絲繩采用的是普通單層鋼絲繩
普通單層股鋼絲繩是單層卷制的鋼絲繩，如圖1所示幾種類型。
圖1 單層鋼絲繩類型
（a）6 19＋FC （b）6 19＋I(xiàn)WS （C）6 19＋I(xiàn)WR
由于是單層，每股鋼絲的旋轉(zhuǎn)內(nèi)力方向一致，導(dǎo)致整根鋼絲繩有一定的合成轉(zhuǎn)矩，在自由狀態(tài)下承受張力時(shí)，鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)角度大于0，合成轉(zhuǎn)矩大于0，容易發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
防扭鋼絲繩是多層股鋼絲繩，如圖2所示幾種類型。
圖2 多層股鋼絲繩類型
（a）18 7＋FC （b）18 7＋I(xiàn)WS
（c）18 19S＋FC （d）18 19S＋I(xiàn)WS
防扭鋼絲繩巧妙地利用各層鋼絲之間不同捻向，相互抵消旋轉(zhuǎn)力。在自由狀態(tài)下承受張力時(shí)，鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)角度等于0，合成轉(zhuǎn)矩等于0，鋼絲繩更柔軟、更韌性、抗拉強(qiáng)度更強(qiáng)。
（2）鋼絲繩由卷盤卷繞到起升機(jī)構(gòu)及滑輪組上時(shí)，沒有完全釋放旋轉(zhuǎn)內(nèi)力
新購鋼絲繩從卷盤卷繞到起升機(jī)構(gòu)上時(shí)，如果在卷盤上卷繞的力量沒有得到釋放，即使是防扭鋼絲繩也容易產(chǎn)生纏繞。
1.2 2 滑輪組之間鋼絲繩除了承受垂直力還存在一定的橫向水平分力，則會(huì)產(chǎn)生合成轉(zhuǎn)矩，從而促使這組鋼絲繩發(fā)生旋轉(zhuǎn)
鋼絲繩產(chǎn)生橫向水平分力的原因是由于滑輪組的卷繞方式設(shè)計(jì)不當(dāng)。朝天門大橋70 t桅桿起重機(jī)起升鋼絲繩的卷繞方式便存在這樣的缺陷，如圖3所示。
圖3 起升鋼絲繩卷繞方式
由圖3可以看出，卷繞在定滑輪和動(dòng)滑輪之間的鋼絲繩與垂直方向存在一定夾角，該夾角的存在會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩產(chǎn)生水平分力，從而導(dǎo)致動(dòng)滑輪圍繞垂直中軸線 b發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
2. 起升鋼絲繩防回轉(zhuǎn)的方法
2.1 釋放鋼絲繩旋轉(zhuǎn)內(nèi)力
（1）采用防扭鋼絲繩
采用防扭鋼絲繩是基本的一種防回轉(zhuǎn)方法，特別是在起重機(jī)起升高度比較大時(shí)，能有效地避免回轉(zhuǎn)的發(fā)生。
（2）采用適當(dāng)?shù)姆椒恳砝@鋼絲繩
鋼絲繩從卷盤卷繞到起升機(jī)構(gòu)及滑輪上時(shí)應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行出放。使用1根轉(zhuǎn)軸軸向穿過卷盤，然后將這根轉(zhuǎn)軸的兩端水平放置在2個(gè)支架上，當(dāng)鋼絲繩從轉(zhuǎn)盤上牽引出放時(shí)，卷盤可以自由旋轉(zhuǎn)，以便釋放鋼絲繩卷繞在卷盤上的內(nèi)力。鋼絲繩卷繞完畢，應(yīng)將起重機(jī)全行程升降幾個(gè)來回之后，解除鋼絲繩自由端的固定，讓鋼絲繩自行釋回轉(zhuǎn)內(nèi)力之后再予以重新固定。
（3）在鋼絲繩固定端安裝防扭裝置
采用了上面介紹的2種方法，起升鋼絲繩仍然可能存在殘余旋轉(zhuǎn)內(nèi)力，采用防扭裝置可以動(dòng)態(tài)地釋放鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)內(nèi)力。該裝置是一個(gè)裝有平面軸承的連接器，能承受拉力而不能承受回轉(zhuǎn)力矩，被連接的兩物體之間可以通過防扭裝置發(fā)生相互旋轉(zhuǎn)，因而能夠有效釋放鋼絲繩的回轉(zhuǎn)內(nèi)力。
2.2 防止多倍率鋼絲繩產(chǎn)生水平轉(zhuǎn)矩
（1）采用滑輪組同一平面并排布置，如圖4所示。
圖4 滑輪組同一平面并排布置
塔式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)滑輪組采用了這種設(shè)計(jì)，由于定滑輪輪距等于動(dòng)滑輪底側(cè)2個(gè)滑輪的輪距并且2倍于所有滑輪的直徑，可以保證所有鋼絲繩在垂直方向無夾角，從而避免鋼絲繩產(chǎn)生水平轉(zhuǎn)矩。
這種繞繩方式也便于4倍率繩和2倍率繩之間的切換，即把動(dòng)滑輪中間那只滑輪拆到定滑輪組上固定即可。這種繞繩方式適用于2倍率繩或者4倍率繩的情況。
（2）采用動(dòng)滑輪組與定滑輪組軸線垂直布置，而且定滑輪的輪距 b、動(dòng)滑輪的輪距cd與所有滑輪的直徑全部相等，如圖5所示。
圖5 動(dòng)、定滑輪組垂直布置形式
朝天門大橋QL50起重機(jī)就采用了這種設(shè)計(jì)，由于定滑輪的輪距 b、動(dòng)滑輪的輪距cd與所有滑輪的直徑全部相同，可以保證所有的鋼絲繩在垂直方向無夾角，從而避免鋼絲繩產(chǎn)生水平轉(zhuǎn)矩。這種繞繩方式適用于4倍率繩的情況。
（3）采用雙卷筒起升機(jī)構(gòu)，動(dòng)滑輪直徑等于定滑輪輪距，如圖6所示。
圖6 雙卷筒起升機(jī)構(gòu)
中異ZSI43210塔式起重機(jī)就是采用了這種方式，同一起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，2個(gè)等直徑卷筒，每個(gè)卷筒卷繞1根鋼絲繩，2根鋼絲繩經(jīng)起重臂頂端的定滑輪導(dǎo)向，然后到吊鉤動(dòng)滑輪的一側(cè)會(huì)合固結(jié)。如果動(dòng)滑輪的直徑等于定滑輪的輪距，即可保證鋼絲繩在垂直方向無夾角，從而避免鋼絲繩產(chǎn)生水平轉(zhuǎn)矩。動(dòng)滑輪在工作時(shí)幾乎是不旋轉(zhuǎn)的。
這種繞繩方式適用于2倍率繩的情況，并可推廣到4倍率繩的情況。
3. 結(jié)束語
在朝天門大橋起重機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)、選型和施工中，這些方法得到了比較普遍的應(yīng)用，有效地避免了鋼絲繩的回轉(zhuǎn)打結(jié)。但是，由于第2類方法所適用的范圍有限，對(duì)于4倍率以上的繞繩方式就難以繼續(xù)采用這類方法。因而在進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)、選型時(shí)，要充分考慮起重機(jī)的起升高度要求和鋼絲繩的防回轉(zhuǎn)要求，合理選擇鋼絲繩及其繞繩方式。
