『壹』 什麼是絞盤機
利用纏繞在捲筒上的鋼絲繩作為牽引或起升構件的機械。又稱卷揚機。在森林采運中用於集材、推河、出河(見木材出河)、裝車(見木材裝車)、卸車(見木材卸車)和歸楞(見木材歸楞)等作業。按用途,絞盤機分索道絞盤機和裝車絞盤機兩類;按底架型式,分拖式和自行式兩種;按捲筒數目,有單筒、雙筒、三筒等多種型式。
沿革
世界上在林業生產中使用絞盤機已有近百年歷史。起初主要用於木材裝卸作業,以後逐漸應用於集材作業,並發展成為集運材架空索道的驅動裝置。中國從20世紀50年代初開始就陸續生產了3-1 A、2-1 A、QJ 11、JZ 2-3等多種裝車絞盤機,用於貯木場和裝車場的裝卸作業。60年代以後,又開始生產J-3、YJ-3、閩林721、閩林821、JS 2-3等拖式索道絞盤機;80年代初,又製成了GS-3型自行式鋼架桿索道絞盤機,使架空索道集運材得到了較大的發展。70年代以來隨著科學技術的發展,液壓傳動的起重機械與設備在林區廣泛應用,因此,世界上一些林業發達的國家,已逐漸減少了裝車絞盤機的產量。但是,山地林區比例較大的國家,索道絞盤機的應用仍然很廣。人工林撫育間伐時用來進行集材、裝車和其他輔助作業的小型絞盤機也在繼續發展。
結構與工作原理
絞盤機由發動機、傳動裝置、捲筒、操縱機構和底架等組成。作業時,發動機的扭矩經離合器、變速箱等傳動裝置傳給捲筒,旋轉的捲筒使繞在上面的鋼絲繩具有一定的運動速度和牽引力來吊運或拖動載荷。發動機有電動機和內燃機兩種。在供電方便的貯木場進行作業的絞盤機常採用電動機;在伐區作業的絞盤機常採用內燃機。捲筒是絞盤機的工作部件,用來驅動和收放鋼絲繩。捲筒的結構由所需收放的鋼絲繩長度即捲筒容繩量決定。在鋼絲繩工作長度不大時,捲筒容繩量也不需要太大,這時一般採用單層纏繞捲筒;在捲筒容繩量較大而捲筒長度又受到限制時,才採用多層纏繞捲筒;當鋼絲繩的工作長度特別大時,常採用摩擦捲筒。纏繞捲筒和摩擦捲筒傳遞扭矩的方式不同。前者是把鋼絲繩的一端牢固聯結在捲筒上,當具有一定轉速和扭矩的捲筒轉動時,鋼絲繩上就產生牽引力,其值與該鋼絲繩在捲筒上所在層的繩圈直徑成反比;後者是把鋼絲繩在捲筒上繞若干圈後,兩個繩端聯結起來並加以適當張緊,靠張緊的鋼絲繩與捲筒表面之間產生的摩擦力來傳遞動力,鋼絲繩作循環運動。顯然,繞入端鋼絲繩的牽引力與張緊力的大小以及鋼絲繩和捲筒表面之間的摩擦系數有關。絞盤機一般採用圓柱光面捲筒和曲面摩擦捲筒。一個纏繞捲筒只能作單向牽引,一般用於單向的起升和拖動。當需要完成兩個以上動作的作業時,就需要有兩個以上的纏繞捲筒。所以,絞盤機的捲筒數目是根據作業要求而定的。絞盤機上的每個捲筒都設有離合器和制動器,它們能單獨操縱而使各個捲筒獨立進行工作。捲筒離合器和捲筒制動器都是利用摩擦原理進行工作的,有圓錐式、外帶式和內漲蹄塊式。功率較小時,捲筒離合器和制動器用杠桿操縱,功率較大時,用氣力或液壓操縱。
絞盤機的底架有框架爬犁式和車輛底盤式。前者作業時把底架用鋼絲繩固定在附近的樹根或地面木樁上,需要移動時,拆卸固定用的鋼絲繩,在別的機動車輛牽引下可以在地面上拖行,稱拖式絞盤機(見圖);後者以拖拉機或工程車輛的底盤為底架,作業時放下支腿撐地,或採取臨時加固措施,而收回支腿或拆除加固措施後可在地面上獨立行駛,屬自行式絞盤機。
性能
影響絞盤機技術性能的主要參數是捲筒數、主捲筒額定牽引力、主捲筒容繩量和鋼絲繩運行速度。索道絞盤機和裝車絞盤機是按它們在林業生產過程中的不同用途而分成的兩個類別,它們在主要參數方面有較大的差異。由於索道絞盤機主要用作林區集、運材架空索道及其他集材設備的動力機械,所以其纏繞捲筒的容繩量很大,鋼絲繩運行速度很高,還常常配有摩擦捲筒;而裝車絞盤機主要是在山場及貯木場的木材裝、卸、推河、出河和拆垛、歸楞等作業中起重和牽引的動力機械,其捲筒上鋼絲繩的工作長度和運行速度相對地要小得多。中國製造的索道絞盤機一般有2~3個捲筒,主捲筒的容繩量達600~1000米,牽引力4~60千牛,鋼絲繩運行速度最高達6米/秒;而在裝車絞盤機中容繩量只有100多米,鋼絲繩運行速度約為1米/秒左右。
發展趨勢
隨著林道網密度的增加和集材距離的縮短,各國的絞盤機正向自行式方向發展。在歐洲主要發展以農用或林用拖拉機底盤為基礎的中、小型自行式絞盤機;在美國和加拿大發展以起重機、挖掘機及牽引車輛底盤為基礎,並備有鋼架桿的大型自行式絞盤機;中國也正在研製和進一步完善中、小型自行式絞盤機。此外,絞盤機的操縱也正逐漸向遙控方向發展。為便於遠距離操縱,遙控絞盤機的捲筒離合器和制動器均採用液壓系統操縱;控制絞盤機運轉的無線電發訊器設有若干控制頻率,由捆木工(兼伐木工)攜帶和操縱。當發訊器發出信號後,收訊器根據收到的信號頻率通過特製的繼電器使液壓系統的電磁閥動作,即可得到需要的機械動作。若在發訊器上裝備時間繼電器,還能使後繼動作自動進行。這種具有各種安全保護裝置的遙控絞盤機,勞動生產率很高。
見絞盤機集材。