摘 要：分析了系留气球储缆绞车多层缠绕乱绳现象产生的原因，并结合系留缆绳多层缠绕的特点提出了几点解决系留气球储缆绞车乱绳的建议和措施。

　　关键词：系留气球； 储缆绞车；系留缆绳；乱绳

　　引言

　　通信或预警系留气球系统一般采用光电复合缆作为系留缆绳，该缆绳不仅用于各系统的信息传输和球载设备的供电，还用于系留气球的空中系留。系留缆绳收放牵引和存储一般采取牵引绞盘和储缆绞车分离的结构形式，牵引绞盘能释放绝大部分的缆绳张力使缆绳张力减小至适于储缆绞车卷绕存储的程度。与钢丝绳一样，多层缠绕的系留缆绳（以下称缆绳）也会出现乱绳现象，下文将对系留气球储缆绞车乱绳现象进行初步探讨，并提出解决储缆绞车乱绳的初步措施和方案。

　　1.乱绳现象及原因分析

　　储缆绞车的乱绳是指部分缆绳在绞车滚筒上排列凌乱、不整齐，也可认为是缆绳在缠绕存储过程中排缆不顺畅。储缆绞车的乱绳有空槽、咬绳和背绳三种表现形式[1]。空槽是指缆绳跳过相临的绳槽而排到其它绳槽；咬绳是指上层缆绳硬挤到下层缆绳中；背绳是指缆绳在滚筒局部堆积。储缆绞车出现乱绳的情形主要表现在靠近滚筒两侧法兰局部缆绳排列不整齐而形成锥台，见示意图1。靠近滚筒法兰处形成的锥台在绕缆时缆绳相互挤压摩擦，高处的缆绳通常会突然从上层面跳到下层，跳层的缆绳张力瞬间减小并增大产生冲击并伴随冲击响声。空槽和背绳等乱绳也能造成前面所述的冲击情况。咬绳主要是缆绳硬挤入下层缆绳中产生强烈的摩擦并产生响声。

　　图1 缆绳乱绳示意图

　　缆绳多层卷绕时产生乱绳的原因很多也很复杂，但缆绳的缠绕过程与钢丝绳非常相似，因此，可以参考钢丝绳乱绳产生的原因进行分析。钢丝绳多层卷绕产生乱绳的原因主要有绳径因长期磨损变细、底层钢丝绳排列松弛、滚筒及钢丝绳抖动、绳槽与绳径不适应[1] [2]、钢丝绳进入滚筒的偏角过大[3]以及钢丝绳存在僵性阻力[4]等等。另外，第一层（或最底层）钢丝绳的缠绕至关重要，其它层的缠绕是以下一层排列的钢丝绳形成的沟槽进行缠绕的[2]，也就是说：如果第一层钢丝绳缠绕松弛且绳槽与绳径不相适应，以后各层的缠绕极易出现乱绳；前一层钢丝绳的缠绕出现乱绳，后一层排列的钢丝绳也会出现乱绳。

　　一般来说，带绳槽的滚筒有利于顺利排绳，但螺旋线槽不适合多层钢丝绳的缠绕[3]。实践证明，螺旋线槽滚筒缠绕的钢丝绳从第二层开始往往卷绕不整齐[5]。

　　虽然缆绳乱绳的原因很复杂，但对于带有排缆机构的储缆绞车来说，排缆机构与滚筒卷绕的不同步是产生乱绳的一个很重要的因素。排缆机构的同步是指缆绳在滚筒上的缠绕和排缆机构的动作保持步调一致，即缆绳缠满一层时，入绳端的缆绳行走至滚筒边缘的一侧法兰处即将调头往另一端行走，而排缆机构的动作也恰好是即将调头。在实际操作中，绞车还未缠满一层缆绳，排缆机构就已执行换向动作，导致缆绳在滚筒上的排列有明显间隙，使缆绳在靠近法兰处形成空槽；或者，排缆机构换向较慢，导致缆绳在靠近法兰处形成背绳。这种空槽和背绳随着缆绳缠绕层数的积累在靠近滚筒两侧法兰形成锥台形的空当和堆积。因此，储缆绞车滚筒两侧法兰形成锥台形的空当和堆积的最主要原因是排缆机构走绳速度（或传动比）与绞车滚筒的转速不匹配：排缆机构走绳太快形成空当，走绳太慢形成堆积。由于缆绳的粗细影响缆绳在滚筒上缠满一层的圈数，缆绳直径偏小时，可以看作是排缆机构走绳偏快；缆绳直径偏大时，可以看作是排缆机构走绳偏慢。如果缆绳直径偏小且排缆机构传动比为定量，缆绳排列时会产生更多的间隙，上层缆绳硬挤入下层缆绳而产生咬绳的几率会增大；再加上底层（或下层）缆绳排列松弛、缆绳的抖动和僵性阻力等因素，缆绳咬绳几率会更大。

　　2.多层缠绕特点分析

　　如前所述，即使采用了排缆机构，也不能完全保证缆绳在多层缠绕时排列整齐和顺利排绳。多层缆绳或钢丝绳的缠绕整齐如否还与第一层（或最底层）缆绳的排列形式和紧密程度密切相关。

　　带绳槽滚筒第一层缆绳的缠绕形式与绳槽一致，第一层缆绳排列形成的沟槽与滚筒上的绳槽基本保持一致，第二层缆绳将以第一层缆绳形成的沟槽作为“绳槽”进行缠绕，即第二层缆绳绝大部分落在第一层缆绳形成的沟槽中间（见图2 a），其它部分则因需要迈槽而“骑”在第一层缆绳上方（见图2 b）。

　　图2 缆绳排列示意图

　　对于光面滚筒来说，理论上第一层缆绳的缠绕是一规则空间螺旋卷绕；实际上，由于缆绳间的相互推挤，卷绕在滚筒上的绳圈并非规则螺旋线，而是由一段倾斜段和一段平行段组成[5]，见图3。光面滚筒上第一层缆绳整齐紧密缠绕而形成的沟槽也可以看作是其它层缆绳的“绳槽”，其它各层缆绳的缠绕与带绳槽滚筒基本相同。

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