Lựa chọn dây cáp cho cần cẩu trên cao: Hướng dẫn đầy đủ về thiết kế tang cuốn và ròng rọc an toàn

Ngày: 07 tháng 7 năm 2026

Dây cáp thép, trốngTang trống và ròng rọc là các bộ phận cốt lõi của bất kỳ cần cẩu hoặc cơ cấu nâng hạ nào. Khi lựa chọn các bộ phận này, bạn nên sử dụng hệ số an toàn tối thiểu là bao nhiêu? Làm thế nào để tính toán lực phá vỡ tối thiểu cần thiết? Đường kính của tang trống và ròng rọc nên là bao nhiêu?

Giải thích về việc lựa chọn dây cáp thép cho cần cẩu trên cao theo tiêu chuẩn GB/T 34529-2017 (ISO 16625). Tìm hiểu cách tính toán lực phá vỡ tối thiểu, chọn hệ số an toàn dây cáp thép phù hợp, xác định đường kính tang cuốn và ròng rọc, kiểm soát góc căng dây, chọn kích thước rãnh và tối ưu hóa hiệu suất dây cáp thép cho các ứng dụng cần cẩu và tời nâng trên cao.

Hình 1. Cơ cấu nâng kiểu châu Âu.

1. Phạm vi

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại cần cẩu và tời nâng sau (hầu hết được định nghĩa trong ISO 4306-1, tương ứng với GB/T 6974.1-2008):

  • Cần cẩu cầu (cần cẩu trên cao)
  • Máy nâng cáp
  • Cần cẩu cổng hoặc cần cẩu bán cổng
  • Cần cẩu giàn hoặc cần cẩu bán giàn
  • Cần cẩu cáp và cần cẩu cáp dạng cổng (chỉ bao gồm cơ cấu nâng và cơ cấu di chuyển xe đẩy)
  • Cần cẩu di động
  • Cần cẩu tháp
  • Cần cẩu đường sắt
  • Cần cẩu nổi
  • Cần cẩu trên boong
  • Cần cẩu giàn và cần cẩu giàn kiểu cáp
  • Cần cẩu giàn có thanh giằng cứng
  • Cần cẩu cần trục (cần trục trụ, cần trục cần trục, cần trục tường hoặc cần trục kiểu xe đạp)
  • Cần cẩu ngoài khơi thông dụng

2. Hệ số an toàn tối thiểu của dây cáp cần cẩu trên cao Zp

Hệ số an toàn tối thiểu cho dây cáp cẩu trục trên cao phụ thuộc vào nhiệm vụ của cơ cấu, ứng dụng của dây cáp, cách bố trí luồn dây và loại dây cáp.

Bảng 1. Hệ số an toàn tối thiểu cho cần cẩu (trừ cần cẩu di động) và tời nâng (Nguồn: GB/T 34529-2017)

Các mục 1–5 được trích dẫn từ Bảng 44 của GB/T 3811-2008; các mục 6–9 được trích dẫn từ GB/T 34529-2017 và GB/T 8706-2017.

Ghi chú bổ sung quan trọng:

  1. Đối với dây cáp thép dùng để vận chuyển hàng hóa nguy hiểm, hãy chọn hệ số an toàn từ bảng dưới đây. cao hơn một bậc nhiệm vụ công việc hơn là phân loại thiết kế.
  2. Đối với cần cẩu luyện kim và cần cẩu container cảng có nhiệm vụ vận hành cơ cấu M7 hoặc M8, phân loại nhiệm vụ công việc thấp hơn một chút Có thể được sử dụng để lựa chọn dây cáp thép, với điều kiện là có thể theo dõi sự xuống cấp của dây cáp trong quá trình sử dụng để đảm bảo an toàn và thay thế kịp thời.
  3. Cần cẩu luyện kimHệ số an toàn tối thiểu không được nhỏ hơn 7.1.
  4. Cần cẩu container cảngHệ số an toàn tối thiểu cho dây cáp nâng chính và dây cáp kéo xe đẩy không được nhỏ hơn 6.
  5. Dây cáp thép dùng cho cần cẩu dạng ống lồng phải có hệ số an toàn không nhỏ hơn 4.
  6. Dây cáp thép tiêu chuẩn — Thuật ngữ chung dùng để chỉ “dây thừng một lớp” và “dây thừng khép song song”, còn được gọi là “dây thừng không chống xoay”.
  7. Dây cáp thép chống xoay — Dây thừng nhiều sợi tạo ra mô-men xoắn hoặc chuyển động quay giảm khi chịu tải. Dây thừng chống quay thường bao gồm ít nhất hai lớp sợi được xoắn ốc quanh lõi sợi thép hoặc lõi sợi bông, với các sợi ngoài được xoắn theo hướng ngược lại so với các sợi trong liền kề.
Hình 2. Ví dụ về lựa chọn dây cáp thép chịu lực xoay cho cần cẩu trên cao.
Hình 2. Ví dụ về dây cáp thép chống xoay (Nguồn: GB/T 8706-2017)
  1. Dây thừng một lớp — Một loại dây thừng nhiều sợi gồm một lớp sợi được xoắn ốc quanh một lõi.
Hình 4. Ví dụ về dây thừng nhiều sợi một lớp.
Hình 3. Ví dụ về dây thừng nhiều sợi một lớp (Nguồn: GB/T 8706-2017)
  1. Dây song song khép kín — Dây thừng nhiều sợi gồm hai hoặc nhiều lớp sợi được bện trong một thao tác duy nhất xung quanh lõi sợi hoặc lõi xơ.
Hình 5. Ví dụ về dây dẫn khép kín song song.
Hình 4. Ví dụ về dây thừng khép kín song song (Nguồn: GB/T 8706-2017)
Bảng 2 Hệ số an toàn tối thiểu cho cần cẩu di động (Nguồn: GB/T 34529-2017)

Cần cẩu di động bao gồm cần cẩu gắn trên xe tải, cần cẩu bánh lốp, cần cẩu bánh xích, cần cẩu địa hình và cần cẩu gắn trên xe tải (GB/T 20776-2023).

Bảng 3: Hệ số an toàn tối thiểu cho dây thừng tĩnh và dây thừng dùng trong lắp đặt.
Bảng 3 Hệ số an toàn tối thiểu cho dây cáp tĩnh và dây cáp dùng để lắp đặt (Nguồn: GB/T 34529-2017)

3. Lựa chọn dây cáp cho cần cẩu trên cao

3.1 Lực phá vỡ tối thiểu

Fmin ≥ S × Zp

Biểu tượngNghĩa
Nữ tối thiểulực phá vỡ tối thiểu
SLực căng dây tối đa
ZpHệ số an toàn tối thiểu (xem Bảng 1, 2, 3)

Hướng dẫn sử dụng đặc biệt cho cần cẩu gầu ngoạm:

Tình trạngDây đóng S_clGiữ dây S_hold
Tải tự cân bằngKhối lượng tải × 66% ÷ độ rơi của dây đóngKhối lượng tải × 66% ÷ độ rơi của dây giữ
Tải không được tự động cân bằngKhối lượng tải ÷ dây đóng rơiKhối lượng tải × 66% ÷ độ rơi của dây giữ

3.2 Góc nghiêng tối đa của đội tàu

Tình trạngGiới hạn góc của hạm độiThẩm quyền giải quyết
Dây thừng chống xoayGB/T 34529-2017, Điều khoản B.4
Dây cáp thép tiêu chuẩnGB/T 34529-2017, Điều khoản B.4
Dây thừng đi vào/ra khỏi rãnh ròng rọc< GB/T 27546-2011, Điều khoản 5.7.2; GB/T 3811-2008, Điều khoản 6.3.3.3.1
Dây thừng đi vào/ra khỏi trống có rãnh3,5°JB/T 9006-2013, Điều khoản 4.7.2; GB/T 3811-2008, Điều khoản 6.3.3.3.2
Trống trơn, nhiều lớp, không có thiết bị cuộn chỉ.1,7°JB/T 9006-2013, Điều khoản 4.7.3; GB/T 3811-2008, Điều khoản 6.3.3.3.3
Đối với việc quấn dây cáp nhiều lớp trên tang trống, nên sử dụng dây cáp thép có lõi thép.
Hình 5 Góc hạm đội và góc xoắn ốc
Hình 5 Góc hạm đội và góc xoắn ốc
Biểu tượngNghĩaGiới hạn
αGóc xoắn ốc trống
βtrái + α, βphải − αGóc nghiêng của thân tàu so với đường tâm rãnh trống≤ 3,5° (thường được thiết kế với góc tối đa 3,5°)
βtrái, βPhảigóc hạm đội vào/ra ròng rọc< 5°

Các biện pháp giảm góc nghiêng của đội xe:

  • Tăng đường kính tang trống để giảm phạm vi cuộn dây.
  • Tăng khoảng cách giữa ròng rọc và tang trống

3.3 Nhiệt độ hoạt động tối đa của dây cáp thép

Loại lõiNhiệt độ tối đaGhi chú
Lõi sợi (FC)100°C
Dây lõi thép (IWRC) / dây đơn sợi / dây cáp cuộn khóa200°CTừ 100°C đến 200°C, có thể giả định mức độ hao hụt độ bền là 10%; cần chất bôi trơn đặc biệt ở nhiệt độ trên 100°C.
Nhiệt độ môi trường xung quanh -40°CSức mạnh không bị ảnh hưởngKhông cần giảm tải trọng làm việc, nhưng hiệu suất của dây có thể phụ thuộc vào hiệu quả của chất bôi trơn ở nhiệt độ thấp.
Nếu môi trường vận hành không cho phép bôi trơn dây cáp thép, nên tham khảo ý kiến giữa nhà cung cấp và người mua, bao gồm cả các yêu cầu về tần suất kiểm tra.

4. Lựa chọn tang trống và ròng rọc cho cần cẩu trên cao

4.1 Loại trống và hướng cuộn dây

So sánhTrống trơnTrống có rãnh
Sự giới thiệuChấp nhận đượcƯu tiên (cuộn dây một lớp)
Cuộn dây nhiều lớpChiều cao mặt bích phía trên sợi dây ngoài cùng ≥ 0,5dTương tự như bên trái

Các quy tắc về hướng gió:

  • Trống trơn → Hướng quấn phụ thuộc vào hướng xoắn của dây; xác định điểm cố định dây theo Bảng 4.
  • Trống có rãnh → Có thể sử dụng hướng đặt dây nào cũng được, nhưng Nên sử dụng kiểu bố trí tương tự như trống trơn.Rãnh xoắn ốc bên trái khớp với dây xoắn ốc bên phải, rãnh xoắn ốc bên phải khớp với dây xoắn ốc bên trái.
Bảng 4. Phương pháp chính xác để xác định điểm cố định dây trên tang trống.
Bảng 4 Phương pháp chính xác để xác định điểm cố định dây trên tang cuốn (Nguồn: GB/T 34529-2017)

4.2 Bán kính rãnh và vật liệu puly

Tham sốGiá trị đề xuất
Bán kính rãnh0,525d–0,550d, tối ưu 0,5375d
Ròng rọc bao gồm góc45°–60°

Hướng dẫn lựa chọn vật liệu ròng rọc:

Loại cuộn dâyTài liệu được đề xuấtLý do
Nhiều lớpCác bó sợi polymer hoặc các rãnh lót polymer đều được chấp nhận.Tình trạng hư hỏng dây cáp nghiêm trọng nhất xảy ra ở các điểm giao nhau trên tang cuốn.
Một lớpbó polyme Không khuyến nghịHư hỏng chủ yếu là do mỏi vật liệu; hiện tượng mỏi bên trong dây cáp khó phát hiện hơn với các ròng rọc polymer.

Để được phục vụ thường xuyên: hãy sử dụng ròng rọc thép để tăng khả năng mài mòn bên ngoài — sự mài mòn này tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra dây thừng. Nếu sử dụng ròng rọc polymer, nên bao gồm ít nhất một ròng rọc thép trong cách bố trí luồn dây, thường là dây gần trống nhất.

4.3 Đường kính tối thiểu của tang trống và ròng rọc

10Bảng 5 Hệ số lựa chọn tang trống và ròng rọc cần cẩu trên cao và tính toán đường kính tối thiểu
Bảng 5 Hệ số lựa chọn trống và ròng rọc và tính toán đường kính tối thiểu (Nguồn: GB/T 34529-2017)

5. Điều kiện vận hành đặc biệt

Đối với việc xử lý kim loại nóng chảy, môi trường cực kỳ khắc nghiệt và/hoặc ăn mòn, và các điều kiện đặc biệt tương tự:

  1. Công suất làm việc của máy móc không được thấp hơn M5.
  2. Giá trị Zp sẽ được tăng thêm 25%, tối đa lên đến 9,0.

Tài liệu gốc cũng đề cập đến việc sử dụng các khớp xoay và khớp nối xoay, nguyên nhân gây hư hỏng dây cáp thép, độ giãn dài và lựa chọn dây cáp, và lựa chọn đầu nối dây cáp. Vui lòng tham khảo tiêu chuẩn gốc để nghiên cứu thêm.

Tiêu chuẩn tham chiếu(Tra cứu tiêu chuẩn cần cẩu Trung Quốc):

  • Tiêu chuẩn GB/T 34529-2017 Cần cẩu và tời nâng — Lựa chọn dây cáp, tang cuốn và ròng rọc (IDT ISO 16625:2013)
  • Tiêu chuẩn GB/T 20118-2017 Dây cáp thép dùng cho mục đích chung (NEQ ISO 2408:2017)
  • Tiêu chuẩn GB/T 20863.1-2021 Cần cẩu — Phân loại — Phần 1: Tổng quát (IDT ISO 4301-1:2016)
  • Tiêu chuẩn GB/T 6974.1-2008 Cần cẩu — Thuật ngữ — Phần 1: Tổng quát (IDT ISO 4306-1:2007)
  • Tiêu chuẩn GB/T 5972-2023 Cần cẩu — Dây cáp thép — Bảo dưỡng, kiểm tra và loại bỏ (IDT ISO 4309:2017)
  • Tiêu chuẩn GB/T 8706-2017 Dây cáp thép — Thuật ngữ, ký hiệu và phân loại (MOD ISO 17893:2004)
Krystal
pha lê
Chuyên gia OEM cần cẩu

Với 8 năm kinh nghiệm trong việc tùy chỉnh thiết bị nâng, đã giúp hơn 10.000 khách hàng giải đáp các thắc mắc và thắc mắc trước khi bán hàng, nếu bạn có bất kỳ nhu cầu nào liên quan, vui lòng liên hệ với tôi!

THẺ: Tiêu chuẩn thiết kế cần cẩu,Bảo trì cần cẩu,Trống và ròng rọc,GB/T 34529,ISO 16625,cần cẩu trên cao,Lựa chọn dây cáp cho cần cẩu trên cao,Kết thúc bằng dây thừng,Hệ số an toàn,Máy nâng cáp,Lựa chọn dây cáp thép
Tiếng Việt
English Español Português do Brasil Русский Français Deutsch 日本語 한국어 العربية Italiano Nederlands Svenska Polski ไทย Türkçe हिन्दी Bahasa Indonesia Bahasa Melayu 简体中文 বাংলা فارسی Pilipino اردو Українська Čeština Беларуская мова Kiswahili Dansk Norsk Ελληνικά Tiếng Việt