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起重机械讲座（11）滑轮与滑轮组

滑轮、卷筒和钢丝绳三者共同组成起重机的卷绕系统，将

驱动装置的回转运动转换成吊载的升降直线运动。滑轮和卷筒是

起重机的重要部件，它们的缺陷或运行异常会加速钢丝绳的磨损，

导致钢丝绳脱槽、掉钩，从而引发事故。

1．概述

〔1〕滑轮的分类与作用。依据滑轮的中心轴是否运动，可将

其分为动滑轮和定滑轮两类。定滑轮的心轴固定不动，其作用是

改变钢丝绳的方向；动滑轮的心轴可以位移，动、定滑轮都可绕

其心轴转动。钢丝绳依次绕过假设干定滑轮和动滑轮组成的滑轮

组，可以达到省力或增速的目的。此外，通过滑轮可以改变钢丝

绳的运动方向。平衡滑轮还可以均衡张力。

〔2〕滑轮的制造方法与材料。铸铁滑轮适于轻、中级工作机

构，常用灰铸铁和球墨铸铁，对钢丝绳磨损小，但其强度较低，

脆性大，碰撞容易破损；当工作机构级别较高时，采纳铸钢滑轮；

滑轮直径较大，铸造困难时，采纳焊接滑轮以减轻其自重。滑轮

也可采纳塑料、铝合金等材料。

〔3〕滑轮的构造与尺寸。滑防田轮缘〔包括绳槽〕、轮辐、轮

毂组成〔见图6-12〕。

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图6-12滑轮几何尺寸图

轮缘是承载钢丝绳的主要部位，轮福将轮缘与毂轮连接．整个

滑轮通过轮毂安装在滑轮轴上。滑轮的合理结构确保钢丝绳顺利

通过并不易跳槽。

滑轮的主要尺寸及其功能有：

D。--计算直径，按钢丝绳中心计算的滑轮卷绕直径，mm。

R--绳槽半径，确保钢丝绳与绳槽有足够的接触面积．R＝

〔0.53～0.6〕d，mm。

β--钢槽侧夹角。钢丝绳穿绕上下滑轮时。容许与滑轮轴线有

一定偏斜，一般β＝35°～40°。

C--绳槽深度，其足够的深度防止钢丝绳跳槽，mm。

D--滑轮绳槽直径，mm。

B--轮毂厚度，mm。

其中，DO为影响钢丝绳寿命的关键尺寸，必须满足以下关系

式：

DOmin≥h2dDO＝D+d

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式中:D0min--按钢丝绳中心计算的滑轮同意的最小卷绕直径，mm；

d--钢丝绳直径，mm；

h2--滑轮直径与钢丝绳直径的比值。

2．滑轮组

钢丝绳依次穿绕过假设干动滑轮和定滑轮组成的滑轮组。在理

想状态下，当起升机构升降运动时，钢丝绳随着动滑轮和定滑轮

的转动，无摩擦地、滚动地通过滑轮的绳槽。滑轮组中的平衡滑

轮是用来调整滑轮左右两边钢丝绳长度与拉力的差异的。当绕过

它的钢丝绳两分支受力不均匀时，平衡滑轮稍许转动，以均衡钢

丝绳的张力。

〔1〕滑轮组的种类。按工作原理，可分为省力滑轮组和增速

滑轮组。省力与增速不能兼得。省力滑轮组可用较小的力升降较

重的物料，起重机的起升机构和钢丝绳变幅机构都采纳省力滑轮

组。

按构造形式，依据绕入卷筒的钢丝绳分支数可分为单联滑轮组

〔见图6-13〕和双联滑轮组〔见图6-14〕。单联滑轮组绕人卷筒

的钢丝绳只有一根，多用于臂架类型起重机；双联滑轮组绕人卷

筒的钢丝绳有两根，常用于桥架类型的起重机。

图6-13滑轮几何尺寸图

1-动滑轮2-导向滑轮3-卷筒

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图6-14双联滑轮组

1-动滑轮2-均衡滑轮3-卷筒

〔2〕滑轮组的倍率。倍率是指滑轮组省力的倍数，也是减

速的倍数，用m表示。在不合计摩擦的理想状态下，m值可按下

式计算：

单联滑轮组的倍率等于钢丝绳分支数；双联滑轮组的倍率等

于钢丝绳分支数的一半。

滑轮组倍率大小，对驱动装置总体尺寸有较大的影响。倍率增

加时，钢丝绳每个分支拉力减小，卷筒直径也可减小。但在起升

高度一按时，卷筒长度要增加，而且在起升速度不变时，必须提

升卷筒转数。滑轮组倍率不是越大越好，而要依据起重量按标准

确定。

〔3〕滑轮组的效率。实际状况下，滑轮组的省力倍数比无摩

擦的理想状况要小。滑轮的效率损失主要来自轴承摩擦阻力和钢

丝绳僵性阻力，二者产生的内摩擦，消耗了钢丝绳部分要比滑轮

组的小些，因为对卷筒只有单方面的绕进或绕出，但计算时，滑

轮与卷筒两者的效率常取同值。

关于单个滑轮，其效率是由绕进滑轮的分支拉