摘要 钢丝绳作为工程承载的关键构件,应用广泛，在其长期作业过程中会出现损伤，需要更换。论文结合笔者多年工作经验提出了几点问题以及应对措施，以供借鉴。
关键词 钢丝绳;自动托盘;系统
1 设计背景
石湖山码头为散货码头，拥有多台大型起重机,而大型起重机在使用过程中需要定期更换钢丝绳,所以我们每年要进行大量的钢丝绳更换作业。现有的更换工艺为：把一卷待换的新钢丝绳竖直放于地上，再将新钢丝绳与旧钢丝绳对接焊好，最后利用旧钢丝绳把卷筒上的新绳从缠绕的轴线方向拉出，并依次替换旧的钢丝绳。
在多年的作业过程中，我们发现并总结了如下问题：淤作业的危险系数大，特别是负责放绳的作业人员很容易受伤。
受更换工艺和辅助设备的限制，钢丝绳只能从缠绕的轴线方向拉出，致使钢丝绳缠绕的残余扭转应力随着拉出长度的增加而逐步累积，并频繁地造成钢丝绳的扭曲变形，甚至发生打结等情况，这样既增加了作业的危险性，又对钢丝绳的使用寿命产生了不良影响。
负责放绳的作业人员与起重机司机难以协调一致。榆为了照顾放绳人员，新钢丝绳的拉出速度被限制在了极低的范围内，作业效率大大降低。
一旦发生钢丝绳打结事件，更换作业将被迫终止，并需要花费大量的时间和人力进行修复，有时甚至需要近10 个人花费半天的时间才能修复完毕。
一旦新旧钢丝绳的对接焊缝出现问题，钢丝绳将极有可能从起重机上滑落，而负责放绳的人员就会面临被高空滑落的钢丝绳砸伤的危险（此事故发生过一次，若下方作业人员逃跑不及时，那么后果将不堪设想，所以下方作业需尽力实现无人化、自动化）。
通过对以上问题的论证分析，我们提出了以下设想，即通过改进现有工艺，设计一款可以实现自动放绳的新型工具系统。此系统需达到如下要求：
在结构强度和受力方面要能满足最大工况下的使用条件，即在新钢丝绳最重为7.5 吨以及起重机最大拉出速度为55 米/分钟时要工作稳定。
增加一个可以自由转动的转盘来释放新钢丝绳缠绕的残余应力。
增设刹车系统，并要满足从最大速度到完全刹住的行程不超过1 米。
托盘占位位置的容错率要大，避免出现角度过大而卡死的现象。
整套系统尽量实现无人化、自动化。在钢丝绳拉出时能自动打开刹车放绳，停止拉出时能迅速抱紧刹车，避免因惯性而放出过量绳子。
尽量使用现有的材料和设备加工，降低制造和维护费用。
基于以上要求，我们经过反复计算与修改，最终设计出了此套钢丝绳自动托盘系统。