1. 导致钢丝绳发生回转的原因

1.1 对单根绳而言，产生回转的原因是钢丝绳有旋转内力存在

（1）钢丝绳采用的是普通单层钢丝绳

普通单层股钢丝绳是单层卷制的钢丝绳，如图1所示几种类型。

图1 单层钢丝绳类型

（a）6 19＋FC （b）6 19＋IWS （C）6 19＋IWR

由于是单层，每股钢丝的旋转内力方向一致，导致整根钢丝绳有一定的合成转矩，在自由状态下承受张力时，钢丝绳的旋转角度大于0，合成转矩大于0，容易发生旋转。

防扭钢丝绳是多层股钢丝绳，如图2所示几种类型。

图2 多层股钢丝绳类型

（a）18 7＋FC （b）18 7＋IWS

（c）18 19S＋FC （d）18 19S＋IWS

防扭钢丝绳巧妙地利用各层钢丝之间不同捻向，相互抵消旋转力。在自由状态下承受张力时，钢丝绳的旋转角度等于0，合成转矩等于0，钢丝绳更柔软、更韧性、抗拉强度更强。

（2）钢丝绳由卷盘卷绕到起升机构及滑轮组上时，没有完全释放旋转内力

新购钢丝绳从卷盘卷绕到起升机构上时，如果在卷盘上卷绕的力量没有得到释放，即使是防扭钢丝绳也容易产生缠绕。

1.2 2 滑轮组之间钢丝绳除了承受垂直力还存在一定的横向水平分力，则会产生合成转矩，从而促使这组钢丝绳发生旋转

钢丝绳产生横向水平分力的原因是由于滑轮组的卷绕方式设计不当。朝天门大桥70 t桅杆起重机起升钢丝绳的卷绕方式便存在这样的缺陷，如图3所示。

图3 起升钢丝绳卷绕方式

由图3可以看出，卷绕在定滑轮和动滑轮之间的钢丝绳与垂直方向存在一定夹角，该夹角的存在会导致钢丝绳产生水平分力，从而导致动滑轮围绕垂直中轴线 b发生旋转。

2. 起升钢丝绳防回转的方法

2.1 释放钢丝绳旋转内力

（1）采用防扭钢丝绳

采用防扭钢丝绳是基本的一种防回转方法，特别是在起重机起升高度比较大时，能有效地避免回转的发生。

（2）采用适当的方法牵引卷绕钢丝绳

钢丝绳从卷盘卷绕到起升机构及滑轮上时应采用适当的方法进行出放。使用1根转轴轴向穿过卷盘，然后将这根转轴的两端水平放置在2个支架上，当钢丝绳从转盘上牵引出放时，卷盘可以自由旋转，以便释放钢丝绳卷绕在卷盘上的内力。钢丝绳卷绕完毕，应将起重机全行程升降几个来回之后，解除钢丝绳自由端的固定，让钢丝绳自行释回转内力之后再予以重新固定。

（3）在钢丝绳固定端安装防扭装置

采用了上面介绍的2种方法，起升钢丝绳仍然可能存在残余旋转内力，采用防扭装置可以动态地释放钢丝绳的旋转内力。该装置是一个装有平面轴承的连接器，能承受拉力而不能承受回转力矩，被连接的两物体之间可以通过防扭装置发生相互旋转，因而能够有效释放钢丝绳的回转内力。

2.2 防止多倍率钢丝绳产生水平转矩

（1）采用滑轮组同一平面并排布置，如图4所示。

图4 滑轮组同一平面并排布置

塔式起重机起升机构滑轮组采用了这种设计，由于定滑轮轮距等于动滑轮底侧2个滑轮的轮距并且2倍于所有滑轮的直径，可以保证所有钢丝绳在垂直方向无夹角，从而避免钢丝绳产生水平转矩。

这种绕绳方式也便于4倍率绳和2倍率绳之间的切换，即把动滑轮中间那只滑轮拆到定滑轮组上固定即可。这种绕绳方式适用于2倍率绳或者4倍率绳的情况。

（2）采用动滑轮组与定滑轮组轴线垂直布置，而且定滑轮的轮距 b、动滑轮的轮距cd与所有滑轮的直径全部相等，如图5所示。

图5 动、定滑轮组垂直布置形式

朝天门大桥QL50起重机就采用了这种设计，由于定滑轮的轮距 b、动滑轮的轮距cd与所有滑轮的直径全部相同，可以保证所有的钢丝绳在垂直方向无夹角，从而避免钢丝绳产生水平转矩。这种绕绳方式适用于4倍率绳的情况。

（3）采用双卷筒起升机构，动滑轮直径等于定滑轮轮距，如图6所示。

图6 双卷筒起升机构

中异ZSI43210塔式起重机就是采用了这种方式，同一起升机构驱动，2个等直径卷筒，每个卷筒卷绕1根钢丝绳，2根钢丝绳经起重臂顶端的定滑轮导向，然后到吊钩动滑轮的一侧会合固结。如果动滑轮的直径等于定滑轮的轮距，即可保证钢丝绳在垂直方向无夹角，从而避免钢丝绳产生水平转矩。动滑轮在工作时几乎是不旋转的。

这种绕绳方式适用于2倍率绳的情况，并可推广到4倍率绳的情况。

3. 结束语

在朝天门大桥起重机械设备的设计、选型和施工中，这些方法得到了比较普遍的应用，有效地避免了钢丝绳的回转打结。但是，由于第2类方法所适用的范围有限，对于4倍率以上的绕绳方式就难以继续采用这类方法。因而在进行设备设计、选型时，要充分考虑起重机的起升高度要求和钢丝绳的防回转要求，合理选择钢丝绳及其绕绳方式。