使用绞盘的技巧和策略

道路清障车 2026-04-24 397 次浏览 次点赞

绞盘用于拉紧绳索,从而移动、降低或稳定物体。它也被用作小型车辆的自救工具,例如皮卡和全地形车(ATV)。

使用绞盘的技巧和策略

许多消防部门都在消防车上安装绞盘,通常使用方形管状接收器式连接,有时甚至在车辆的多个位置安装。这种功能强大且实用的索具工具用途广泛,但也存在一些局限性和潜在危险。我们将探讨这些问题,以及绳索检查和其他相关事项。

在决定如何使用绞盘时,您必须牢记几个重要事项。首先,绞盘的作用是牵引,而不是提升。虽然您可以提升滑轮(滑车),但这样做可能会缠绕绞盘绳索——绞盘的设计初衷并非用于提升或悬挂物体。绞盘的设计用途是在相对水平的平面上牵引物体。一般来说,任何与水平面成 45° 角以上的牵引动作都属于提升。起重机使用的制动装置与绞盘不同。大多数绞盘都采用动态制动器,这意味着齿轮系统会自动保持负载。动态制动器利用绞盘齿轮产生阻力,因此它们不适合提升或悬挂物体。如果您使用绞盘悬挂重物,重物很容易滑脱,齿轮也可能损坏,最终导致灾难性故障。

Key Differences

FeatureWinchHoist
MotionHorizontal pulling, long distances djcranesVertical lifting, short distances djcranes
BrakingDynamic (gears), unsafe for suspension fireapparatusmagazineMechanical, load-holding thern
ApplicationsRecovery, towing in vehicles fireapparatusmagazineCranes, confined space rescue fireapparatusmagazine

绞盘的奥秘远超你的想象

因此,绞车并非起重机,绝不能用作起重机。起吊需要高处的锚点;其他选择,例如救援旋转器、三脚架、云梯车或起重机,可能更为合适。一些密闭空间救援队会在三脚架上携带起重机。使用机械起重机或绞车移动人员时,务必仔细权衡风险和收益。由于难以察觉负载(人员)是否受阻,因此可能造成二次伤害。

选择绞盘时,首先要确定您实际需要牵引或稳定的最大负载。普通汽车的重量约为 3,500 磅(约 1580 公斤)。绞盘的工作载荷极限 (WLL) 并非绝对,它取决于钢丝绳或合成绳的额定值。所有绞盘的额定值都取决于卷筒上第一层绳索产生的张力。只有第一层绳索才能提供达到工作载荷极限的拉力。随着缠绕在卷筒上的绳索层数增加,卷筒直径增大,绞盘的承载能力也会降低。每增加一层绳索,工作载荷极限大约会降低 10%。绞盘上标明的承载能力是基于第一层绳索的拉力计算的。这类似于高压气囊的承载能力,气囊越高,其提升能力就越低。

使用绞盘前,请检查车辆、油液、轮胎、刹车等。检查绞盘是否已通电,绳索是否放出顺畅且运转良好,是否有破损或松动的部件,以及电气连接是否明亮牢固。

如前所述,绞盘的工作载荷极限 (WLL) 取决于卷筒上钢丝绳或合成绳的额定载荷。但必须考虑其他会降低绞盘性能的因素。钢丝绳可能因挤压、磨损、扭结或腐蚀而损坏。现场的危险因素也可能造成损坏。合成绳也面临同样的问题。明智的做法是将牵引力限制在远低于绞盘工作载荷极限的数值。业内专家建议,每次牵引都应保持 4:1 的安全系数。根据此系数,一台额定载荷为 9,000 磅的绞盘应将牵引力限制在 2,250 磅。这虽然会大幅降低牵引力,但请记住,如果您正在稳定车辆,车辆的大部分重量会直接传递到地面,除非车辆陷入困境,否则您无需牵引全部重量。如果您只是将车辆固定到位,则对绞盘的要求要低得多。如果你要把车拉上山坡或者从水中拉出来(此时车里暂时灌满了水),那么在规划时就需要考虑这些额外的负荷。

美国国家消防协会 (NFPA) 1901 《汽车消防设备标准》建议每个绞盘至少配备 75 英尺长的绳索。您可以装载更多绳索,但在绞盘作业中,绳索越多并不一定越好。请记住,为了使绞盘发挥最大拉力,您需要放出足够的绳索,使其到达第一层(最靠近卷筒的一层)。切勿将所有绳索拉出,并将绳索末端(即从卷筒伸出的绳索末端)承受过大的压力——这样做很容易损坏绞盘。始终保持卷筒上缠绕四到五圈钢丝绳。卷筒是用来承受拉力的,而不是绳索的末端。卷筒上绳索过多意味着您可能无法在到达拉力点之前放出足够的绳索,从而导致您在卷筒上层绳索上作业。这将降低您的拉力并降低绞盘电机的效率。在绞盘作业中,设备的放置位置对于获得最大拉力至关重要。理想情况下,该装置与负载呈直线,装置与负载之间的距离应使卷筒上留出四到五圈钢丝绳。

规划绞盘作业时,必须考虑设备相对于牵引点的方向。如果您要使用绞盘稳定故障车辆,那么您的设备很可能位于牵引点的侧面,此时您需要将绞盘安装在设备侧面。绞盘作业的另一个重要方面是确保钢缆均匀地缠绕在绞盘滚筒上。直线绞盘作业时效果最佳。如果斜拉,钢缆会堆积在滚筒的一侧,消耗更多的电流。这可能会损坏电机、钢缆或滚筒。斜拉还可能在绞盘安装座上产生侧向载荷,从而导致设备损坏。

通过添加吊索(链条、钢丝绳或合成材料)来延长绞盘的长度。请记住,延长段内新增吊索的额定载荷(WLL)必须等于或大于绞盘本身的额定载荷。您搭建的系统的强度取决于其中最薄弱的环节。牵引重物时,重物可能会卡住。此时,您可能会想猛拉重物,强迫其移动。切勿这样做,因为钢缆可能会断裂。不要使用绞盘绳作为连接重物的索具连接点。您应该使用其他吊索将重物连接到绞盘绳上。绞盘绳最常见的索具错误是将绞盘绳用作锁紧绳——将绞盘绳上的滑钩钩在重物上并反向钩住自身。这会损坏绞盘绳,甚至需要完全更换。此外,切勿将保暖外套盖在张紧的绞盘绳上,因为绞盘绳上可能承受着数千磅的重物,这样做并不能阻止绳索飞出。

配备绞盘的车辆实际上是在用自身重量来平衡负载的拉力。车辆本身必须比负载“重”——如果绞盘安装在大型消防车上,这通常不是问题。但如果是皮卡或全地形车,情况就可能不同了。如果绞盘所在位置的地面湿滑,请用楔块固定轮胎,拉起手刹,如果是手动挡车辆,请将变速箱置于停车挡或倒挡。此外,务必将车辆后部用绳索或锚点固定,以防止其在牵引负载时滑动。

SAE J706 认证绞盘

绞盘的性能至少只需与卷筒上绳索的工作载荷极限相匹配即可。然而,有些绞盘的设计符合美国汽车工程师协会 (SAE) 推荐的 SAE J706 标准。该标准要求绞盘部件能够承受绞盘工作载荷极限的两倍。这意味着绞盘的设计系数为 2:1,确保其性能远超所承载绳索的承载能力。那么,这与上文提到的 4:1 安全系数有何关系呢?SAE J706 标准针对的是绞盘本身的结构。如果您购买的是符合 SAE J706 标准的绞盘,并在安装时采用 4:1 的安全系数,那么您的绞盘应该能够长期稳定运行。

电动的还是液压的?

绞盘可以由电力驱动,也可以由合成材料驱动。合成材料不储存能量。如果断裂,它不会像钢丝那样飞散开来。

金属丝具有记忆效应,容易弯曲变形,一旦损坏就必须更换。而磨损、高温和化学品危害都会损坏合成材料。

  • 金属丝不如合成材料柔软。
  • 钢丝绳具有良好的耐磨性。合成绳则需要进行边缘保护。
  • 钢丝绳耐热。一些现代合成材料(例如凯夫拉纤维和芳纶纤维)也具有优异的耐热性。
  • 金属丝的重新缠绕更加困难和繁琐。两种材料在重新缠绕时都需要保持张力。
  • 与合成材料相比,天然金属丝在重新缠绕时更容易出现“鸟巢状”缠绕现象。
  • 阳光照射对电线来说不是问题,但对某些合成材料来说却是问题。
  • 铝绳不会腐蚀或生锈。如果使用钢丝绳,则必须进行润滑。合成绳则不存在此类问题。
  • 钢丝绳比合成绳重得多。
  • 合成绳至少需要在卷筒上缠绕 10 圈,而钢丝绳只需要 4 圈。
  • 合成材料比金属丝贵。

如今,起重机上普遍使用合成绳。就单位重量而言,传统的尼龙66(救援绳)比钢丝绳强度更高。合成材料的性能已经取得了长足的进步。一根1/2英寸的钢丝绳吊索的工作载荷极限(WLL)为5600磅。一根1/2英寸的静力绳(内芯绳)的工作载荷极限为9000磅。一根1/2英寸的高模量聚乙烯(HMPE)绳吊索的平均抗拉强度为34000磅。这种绳索还具有良好的耐磨性,但熔点约为300°F(约149°C)。它能很好地耐受低至-190°F(约-88°C)的低温。相比之下,链条和钢丝绳的最高耐温等级为400°F(约204°C)。

我还建议在使用前拉伸合成绳。对绳索施加一定的拉力,使纤维伸展并收紧。这有助于防止绳索松弛后在卷筒上缠绕,然后再受力——这也是每次使用绞盘时尽可能多地放出绳索的另一个重要原因。在绳索张紧状态下重新卷绕,以确保绞盘随时可用。

遥控

NPFA 1901规定,有线遥控器可使操作员与绞盘保持至少12英尺的距离,或处于封闭区域内。无线或有线遥控器则允许操作员在牵引过程中更安全地观察现场情况。

滑轮组/滑轮

使用滑轮组是不可避免的,但不能掉以轻心。滑轮组的设计目的是改变绳索的角度(改变方向),使拉力更好地与器械和目标物保持一致。但天下没有免费的午餐。就像绳索在卷轴上的直径变化会导致工作载荷变化一样,改变拉力方向也会增加系统的负载。请使用与绳索尺寸/类型相匹配的滑轮。

随着偏转角增大,作用在滑轮组上的力也随之增大。偏转角为 45° 时,滑轮组上产生的力相当于负载重量的 76%。例如,如果负载重 1000 磅,则滑轮组上将承受 760 磅的力。偏转角越大,额外负载也越大。如果使用额定工作载荷为 9000 磅的绞盘来移动 9000 磅的负载,并且系统中加装了换向滑轮,那么由于绳索角度造成的额外负载,绞盘的额定工作载荷已经超过其额定工作载荷。在这种极端情况下,为了确保安全系数,滑轮的额定工作载荷必须超过 9000 磅,以应对这种额外的负载效应。在规划移动方案时,必须考虑这一点。

应变计

为了减少这些操作中的猜测成分,您可以安装一个应变计,它可以读取系统中的张力大小。这样,操作人员就可以持续监控负载大小,并根据需要进行调整。

绳索检查

快速检查钢丝绳的方法是“抹布拖拽法”。用一块抹布沿着钢丝绳的整个长度拖拽。如果抹布被卡住,很可能是钢丝断了。钢丝绳停止使用的最小断丝数量与钢丝绳的直径有关。此外,还要注意以下几点:

  • 薄弱处。
  • 腐蚀或电弧放电。
  • 有光泽或表皮状的斑点。
  • 绳子上有扭结/扭曲。

出现上述任何一种情况或其他情况都可能需要更换绳索。

合成绳的检查涵盖许多相同的要点,包括外层磨损、熔化/炭化以及化学损伤。检查标准应采用美国机械工程师协会 (ASME) B30.9 标准。

这篇文章里有很多注意事项和假设情况。你必须能够准确估算负重,并考虑所有可能的扣减。俗话说,良好的判断力来自经验,而经验来自错误。我们不能承受任何错误。去训练,阅读手册。成为一名优秀的消防员并不容易,有时也很复杂。这也解释了为什么我们的人数如此之少。

尾注

工作载荷极限 (WLL) 指的是特定索具在正常情况下能够承受的最大允许重量。例如,工作载荷极限为 6,000 磅的绞盘吊带不应用于固定超过该重量的任何负载,因为这超过了其额定载荷。

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