卷扬机作为架桥机起升系统的核心动力装置,其型号选择、容绳量配置与制动性能参数直接决定梁体吊装作业的安全性与效率。这一关键设备需通过精准的型号匹配满足不同吨位梁体的起升需求,借助科学的容绳量设计覆盖施工高度范围,并依靠可靠的制动系统实现重载工况下的安全控制。
型号选择需遵循 “荷载适配 + 工况匹配” 原则。工程中主要采用 JK 系列快速卷扬机与 JM 系列慢速卷扬机两大体系:JK 系列如 JK300 型适用于大跨度高速度作业,其额定拉力可达 300kN,配套 55kW 变频电机实现 0.5-1.0m/min 的起升速度调节,广泛应用于 30 米以上箱梁的快速转运;JM 系列如 JM250 型则侧重中等吨位精准控制,通过三级齿轮减速机构将速度控制在 0.1-0.5m/min,单台额定起重量达 250kN,在 JQ550 型架桥机双小车协同作业中,两台 JM250 卷扬机配合可完成 550t 整孔箱梁的吊装任务。特殊工况下如 NF240-40A 型架桥机,其卷扬机型号需匹配 104t 预制箱梁的起升需求,电机功率与卷筒转速的配比需经过专项验算。
容绳量设计建立在卷筒结构与作业需求的双重考量上。卷筒的直径、长度及钢丝绳直径共同决定容绳量大小,大吨位卷扬机通常采用双层缠绕设计,第一层容绳量按满负荷工况设计,第二层作为安全冗余。以 32 米跨度梁体施工为例,卷扬机容绳量需满足吊钩提升高度与滑轮组倍率的乘积需求,通常单卷筒容绳量不低于 120 米,且钢丝绳破断拉力需达到额定荷载的 6 倍以上。卷筒表面的绳槽设计可优化应力分布,减少钢丝绳磨损,在多层缠绕时需通过导绳装置保证排列整齐,避免层间挤压导致的绳体损伤。
制动性能通过 “双系统协同 + 安全冗余” 机制保障。主流配置采用电磁制动器与液压盘式制动器的组合方案:电磁制动器作为一级制动,响应时间≤0.2 秒,在电机失电瞬间通过弹簧力实现快速抱闸;液压盘式制动器提供二级保护,制动力矩可达 10000-12500N・m,通过油压调节实现制动力的无级变化,适应重载工况下的平稳减速。系统设置双重安全保护:当荷载超过额定值 110% 时,重量限制器联动制动系统强制停车;连续作业时通过温度传感器监测制动盘温度,超过 80℃自动启动冷却装置。在斜拉桥等特殊场景,制动系统还具备应急制动功能,确保突发状况下梁体的即时悬停。
型号适配、容绳量设计与制动性能的有机结合,构成卷扬机安全作业的核心要素。工程中需根据梁体吨位(50-550t)、起升高度(≤40m)及作业速度综合选型,如大跨度施工优先选择高容绳量的 JK 系列卷扬机,而精密对位工况则侧重 JM 系列的低速稳定性与制动精度,充分体现机械设计与施工需求的精准匹配。