客运索道线路跨距对张紧行程的影响

辛虎君 刘 琳 罗小映 张 飞0 引言随着近年来旅游和冰雪运动的兴起，客运索道作为一种载人工具，受到越来越多用户的青睐。目前较为常见的客运索道主要为循环式脱挂抱索器客运索道、循环式固定抱索器客运索道和往复式客运索道。无论何种形式的客运索道，均由钢丝绳牵引或承载吊具进行运动，将乘客由一端运送至另一端。钢丝绳两端分别绕在驱动轮和迂回轮上，依靠驱动装置提供的摩擦力运动。线路中间依据地形地势，合理布置支架及托压索轮组，通过张紧装置，将钢丝绳张紧力控制在合适安全的范围内，进而保证客运索道的整体安全性。初步判断客运索道张紧行程影响钢丝绳的编结长度。若钢丝绳编结过短，张紧装置行程距离不够，无法保证索道系统的安全性；若钢丝绳编结过长，客运索道运行很短时间后需要对钢丝绳进行二次编结，给用户造成损失。在钢丝绳张紧力始终恒定的情况下，张紧行程表示运行小车或重锤装置在满载和空载两种极限工况下的运行距离。1 张紧装置简介目前客运索道的张紧装置主要分为以下几类：1）液压张紧装置 主要由运行小车、张紧液压站、张紧液压缸、油管及相关油路附件组成。此种类型的索道，钢丝绳的张紧力保持恒定不变。钢丝绳一端绕在迂回轮上，另一端绕在驱动轮上，驱动轮与运行小车和张紧液压缸组成一体。当客运索道线路上吊具满载时，为保持钢丝绳张力恒定，张紧液压缸牵引运行小车和驱动轮向迂回轮方向运动。当客运索道线路上吊具空载时，为保持钢丝绳张力恒定，张紧液压缸牵引运行小车和驱动轮向迂回轮反方向运动。线路上乘客数量不同（即线路载荷不同）使得运行小车往返运动，保证线路上钢丝绳在任何工况下张紧力均恒定，从而保证钢丝绳安全系数符合国家相关安全标准要求。2）重锤张紧装置 由重锤装置、锚固筒装置和导向轮装置等组成。此种类型的客运索道，钢丝绳的张紧力依旧保持恒定不变。钢丝绳一端通过锚固筒装置，将钢丝绳锚固不动，另一端通过导向轮装置和重锤装置连接。当线路乘客人数（即线路载荷）发生变化时，重锤装置向上或向下运动，保证线路上钢丝绳在任何工况下张紧力均恒定，从而保证钢丝绳安全系数符合国家相关安全标准要求。3）双端锚固张紧装置 此种张紧装置钢丝绳两端均进行锚固，在锚固钢丝绳之前给予其一定的张紧力。通过计算得到符合安全要求的钢丝绳上下两个极限数值，保证客运索道线路载荷在任何工况下，钢丝绳的张紧力均在两个极限数值范围内波动，进而保证钢丝绳安全系数符合国家相关安全标准要求。循环式脱挂抱索器客运索道和循环式固定抱索器客运索道，目前主要使用液压张紧装置控制钢丝绳张紧力。2 线路载荷与张紧行程的关系客运索道总体计算通过抛物线悬索理论，得到线路总体计算书，包括线路中每个支架的受力，托压索轮的受力，每个支架间钢丝绳的挠度及不同工况下运行小车的张紧行程。对于液压张紧装置，当线路载荷增加时，运行小车需要向线路迂回站方向运动，增大钢丝绳在线路上的挠度，使钢丝绳线路张紧力保持不变，此时张紧液压缸的伸长量为L 1；当线路载荷减小时，运行小车需要向线路迂回站相反方向运动，减小钢丝绳在线路上的挠度，使钢丝绳线路张紧力保持不变，此时张紧液压缸的伸长量为L 2。通过抛物线悬索理论，可计算出客运索道每个跨间钢丝绳的长度。式中：L s 为跨间钢丝绳长度；L 为基本索长；ΔL为张紧行程， 1 2 ΔL = L L 。式中：T m 为跨间钢丝绳两端的拉力平均值，m m1 m2 T = (T +T ) 2；E 为钢丝绳弹性模量；A 为钢丝绳金属部分横截面积； f 为钢丝绳长度的折算系数。式中： m1 T 为跨中左端钢丝绳张力， m2 T 为跨中右端钢丝绳张力，Q 为跨中吊具载荷（满载、偏载和空载工况）， 为跨中钢丝绳倾角。由以上三个公式可知，对于大跨距线路、液压张紧装置的客运索道，钢丝绳不变、张紧力保持恒定不变的情况下，跨中吊具载荷（满载和空载工况）决定了运动小车的张紧行程，影响运行小车的张紧行程的主要因素为：1）线路跨距 线路跨距越大，跨中所含吊具数量越多，跨中钢丝绳挠度越大，运行小车张紧行程越大。2）单个吊具所乘人数 吊具乘坐人数越多，跨中线路载荷越大，跨中钢丝绳挠度越大，运行小车张紧行程越大。3）跨中线路的平缓程度 跨中线路越平缓，钢丝绳倾角越小，跨中钢丝绳挠度越大，运行小车张紧行程越大。3 案例说明案例1 为广东河源某索道，线路总图如图1 所示。2 号支架和3 号支架中间为一大跨，跨长为289.883 m。本索道为四人吊厢循环式固定抱索器索道，吊具共29个，固定于钢丝绳上，随钢丝绳的运转而运动。索道总图计算参数如表1。图1 案例1 总体图通过总体计算，案例1 最大跨2 号～ 3 号支架在满载和空载两种工况下，张紧行程为1.86 m。实测张紧液压缸行程为1.75 m。实际值与理论计算值接近, 证明理论计算结果符合实际情况。案例2 为山西运城某索道，线路总图如图2 所示。4 号支架和5 号支架中间为一跨，跨长为100.557 m。本索道为两人吊篮循环式固定抱索器索道，吊具共57个。索道总图计算参数如表2。图2 案例2 总体图通过总体计算，案例2 最大跨4 号～ 5 号支架在满载和空载两种工况下，张紧行程为0.41 m。实测张紧液压缸行程为0.36 m。实际值与理论计算值接近，证明理论计算结果符合实际情况。4 结论通过对比案例1 和案例2 的参数和结果，得到在跨中高差、钢丝绳直径、钢丝绳张紧力基本相同的条件下，索道跨距越大，跨中所含吊具数量越多，单个吊具载荷越大，跨中绳倾角越小，则张紧行程越大。反之，张紧行程越小。验证了影响张紧行程的主要因素为跨距、吊具载荷和跨中绳倾角的结论。所得理论计算数值与实际测量数值相近，抛物线悬索理论所得计算公式具有实际指导意义。得到张紧行程的大小决定客运索道钢丝绳编结长度的结论。通过理论计算得到张紧行程数值，指导实际工程项目中钢丝绳的编结长度。防止钢丝绳因编结过短使运行小车行程不足，严重时需换钢丝绳重新编结；或钢丝绳因编结过长而进行二次编结，造成工程预算超支，给用户造成损失。张紧行程数值是钢丝绳编结的重要依据，对于大跨度线路集中载荷的客运索道，工程实际中应予以高度重视。举报/反馈发表评论发表作者最新文章高定位精度的第三代核环行起重机运行系统 刚柔耦合动力学仿真01-2014:40液压挖掘机转台有限元分析与疲劳强度评估01-2014:33SPMT 液压平板车车板变形有限元计算与仿真模拟01-2014:31相关文章特种设备那些事⑦｜游玩常见的客运索道贵州：动车上的“年货节” 年味十足主人卧冰救狗反掉冰窟，狗子上岸后转身就跑，网友：无情！重庆两会·声音｜新能源汽车产销创历史新高，未来如何发力？他们这样建议海澜之家发生工商变更，新任董事长周立宸接任公司法定代表人

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