施工升降机电缆滑车的改进设计研究

田学坤，王亦志，卢宏伟

（1.廊坊凯博建设机械科技有限公司，河北 廊坊 065001；2.河北省特种设备技术检查中心，河北 石家庄 071000）

随着高层超高层建筑物的增加，电缆滑车供电越来越广泛地应用在施工升降机的供电系统中。电缆滑车供电能有效减小动力电缆本身的压降及解决电缆自身强度带来的问题，结构简单，安装方便且电缆的运行受风力的影响较小。但是在电缆滑车的使用过程中由于滑车本身的结构缺陷致使滑车出现卡阻现象，进而导致供电电缆破断。也由于滑车本身的结构特点致使管理人员不宜区分滑车的左右笼，也给安装人员造成了一定的困扰。本文针对以上情况，从滑车结构组成、滑车滚轮的受力、导向滚轮轮廓表面等方面进行了分析研究。

1 滑车结构组成

图1 旧有电缆滑车

旧有电缆滑车为整体式设计（图1），由滑车架、滑车导向轮和电缆导向轮等几部分组成。滑车分为左笼使用和右笼使用，左右笼用滑车为对称设计，在客户使用和购买配件的时候必须区分清楚所使用或购买的滑车到底是升降机的左笼还是右笼，否则就会出现安装不上或者安装使用不当的情况，这会给使用现场管理人造成一定的困惑。同样在厂家生产过程中同样存在左笼滑车和右笼滑车区分的困扰，生产管理和技术人员稍有疏忽就会出现左右笼错误的情况。

新式滑车采用分体式设计（图2），由滑车导向轮、滑车架、活动导向轮架和电缆导向轮等几部分组成，不区分左右笼，可根据现场实际需求任意组装为左笼使用或者右笼使用电缆滑车。新型滑车就完全避免以上情况的发生，既方便了客户的使用，又方便了生产厂家的生产管理。

图2 新式电缆滑车

上下两个导向滚轮之间的间距也由原来的200mm 调整为330mm，此调整进一步减小了单个滚轮的受力，也同时减少了导致电缆滑车卡阻的因素，大大减小了电缆滑车卡阻的可能。

2 滑车滚轮的受力

旧有电缆滑车的滑车架为型钢焊接而成，滑车架为一个整体的钢结构，在运行过程中受力如图3 所示，经受力分析知，只有滑车导向轮2 和滑车导向轮3 受如图3 中所示方向的力，而滑车导向轮1 和滑车导向轮4 都不受力。

图3 滑车滚轮受力示意图

施工升降机导轨架的标准节在对接时允许存在一定的阶差，又因为其使用现场情况复杂，使用人员素质良莠不齐，在电缆出车的使用过程中在滑车滚轮与标准节立柱管之间出现杂物。由于滑车滚轮的受力不均匀很容易导致电缆滑车出现卡阻碍显现，进而导致供电电缆的破断，造成使用方成本增加，同时也影响现场施工进度。

新式滑车活动导向轮架和滑车架之间采用铰接的方式，这样就避免了旧型式滑车在使用过程中只有两个导向轮受力的情况。经受力分析知，滑车的3 个导向轮同时受力，且力的大小远小于旧有电缆滑车单独2 个导向轮受力的数值。这样就能有效地降低电缆滑车的卡阻因素，降低供电电缆破断的风险。

3 导向滚轮轮廓表面的设计研究

原导向滚轮的表面为弧形曲面，其与标准节立柱管之间的接触方式为单点接触，如图4 所示。此种单点接触方式导致导向滚轮和标准节立柱管之间的受力较大，进而导致他们之间的磨损都比较大。另外，弧形曲面的加工难度较高，生产成本较高，相应的客户购买零配件的花费支出也相应增加。

图4 单点接触

图5 三点接触

新式滑车导向轮其轮廓表面由5 个平面组合而成，导轮与标准节立柱管之间为3 点接触，如图5 所示。导向滚轮与标准节立柱管之间的力较小，所以他们之间的磨损都比较小。其加工难度相对弧形曲面的加工难度而言较低，普通车窗就可以完成加工生产，成本较低廉，零配件价格也较低。

4 结语

新式电缆滑车解决了滑车在使用过程中的卡阻现象，降低了供电电缆破断的风险。解决了安装使用管理人员不易区分滑车左右笼的困扰。我国超高层建筑高度的不断增加必然对施工升降机的供电系统提出更高要求，需要针对施工升降机供电系统的特点进行深入研究，提升我国施工升降机的整体技术水平。