橋式起重機啃軌問題的探討

呂康民

江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院徐州分院，江蘇 徐州 221007

隨著橋式起重機被廣泛的應用于各種物料的起重、運輸、裝卸、安裝和人員輸送等作業(yè)中，減輕了人們的體力勞動強度，提高了勞動生產(chǎn)率，是現(xiàn)代大工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的重要設備。橋式起重機在使用一定時間后，由于工況條件或運行頻繁，都會出現(xiàn)不同程度的大車運行啃軌現(xiàn)象，所謂啃軌，就是橋門式起重機在運行過程中，車輪輪緣與承載軌道的側(cè)邊產(chǎn)生擠壓和摩擦?？熊壥管囕嗇喚壞p和軌道側(cè)邊磨損，甚至有的軌道被啃出一條缺口，幾百米的軌道也要更換。此外啃軌加大了運行阻力，嚴重的可能損壞運行機構(gòu)零部件，甚至使起重機金屬結(jié)構(gòu)或橋架變形扭曲，嚴重的還會使起重機脫軌，并引起設備和人身事故。輕則降低設備的工作效率，加重維護工作量和運行成本費用，重則導致安全隱患，釀成人身和設備事故，根據(jù)對起重機多年的檢測和實踐工作，針對橋式起重機啃軌現(xiàn)象進行探討分析，并提出相應的解決方法。

1 “啃軌”的特征及原因分析

通常起重機車輪緣與軌道側(cè)面之間設計有一定的間隙，在正常運行情況下，它們不會接觸。但有時車輪不在軌道中心部位運行，從而發(fā)生車輪輪緣與軌道側(cè)面相接觸（摩擦）的啃軌現(xiàn)象，表現(xiàn)形式為：

1）軌道側(cè)面或車輪輪緣內(nèi)側(cè)有斑痕，嚴重時斑痕上有毛刺或鐵屑；

2）軌道側(cè)面有一條明亮的痕跡，嚴重時有毛刺和深溝狀的磨痕；

3）大車運行時會發(fā)出較響亮的“嘶嘶”啃軌聲，嚴重時大車運行會發(fā)出“吭吭”的撞擊聲，甚至出現(xiàn)爬軌；

4）起重機在運行中，特別在起動、制動時車體走偏、扭擺，有時較大響聲。

造成橋式起重機“啃軌”的原因一般有以下幾種：

1）軌道問題

由軌道問題而引發(fā)“啃軌”，多發(fā)生于在用多年而又蔬于管理的起重機上，其主要原因是房梁結(jié)構(gòu)變形引起。

（1）是軌道的水平彎曲過大，當超出跨度公差范圍時，必然引起車輪輪緣與軌道側(cè)面磨擦，即引發(fā)“啃軌”，這種“啃軌”的特征是常出現(xiàn)在固定線段之上。

（2）是兩條軌道相對標高偏差過大，起重機在運行過程中產(chǎn)生橫向移動而造成“啃軌”。

（3）軌距一端大、一端小，2根軌道平行度超差。在這樣的軌道上運行時，輪緣與軌道間隙愈走愈小，直至內(nèi)側(cè)輪緣啃軌。

（4）軌道安裝墊板未壓實，不承載時軌道保持水平，承載時軌道下陷，造成啃軌。

2）橋架變形

橋機的橋架及基礎變形，必將引起車輪的歪斜和跨度大小的變化，從而導致大車運行啃軌。因橋架變形，促成端梁產(chǎn)生水平彎曲，造成車輪水平偏斜超差，這也是啃軌的主要原因。橋架的變形必然引起車輪的歪斜和跨度的變化，分析如下：

（1）橋架變形造成端梁水平彎曲，或?qū)蔷€長度超差（允許相差不大于5mm），跨度超差（允許±5mrn），會引起啃軌。造成車輪水平偏斜超差（允許不大于測量長度的1/1000），車輪寬度中心線與軌道中心線形成一夾角，兩主動輪同向偏斜，造成啃軌。（2）橋架產(chǎn)生垂直變形，造成車輪垂直偏斜超差（允許偏差不大于測量長度的1/400），或安裝時超差，車輪的踏面中心線與鉛垂線產(chǎn)生夾角，改變了車輪的滾動半徑。當一對主動車輪向同一方向垂直偏斜，且偏斜量相等時，則在空載時2車輪的運行半徑增大值相等，不會產(chǎn)生啃軌。但是承載后，一個車輪的垂直偏斜進一步增大，另一車輪垂直偏斜減少，形成2主動輪的滾動半徑不相等，車輪發(fā)生啃軌。

3）由于傳動系統(tǒng)的偏差引起啃軌。這種啃軌的特征是起重機啟動時車體扭曲而產(chǎn)生啃軌。

（1）齒輪間隙不等，鍵松動而造成的啃軌。如兩套分別驅(qū)動的傳動機構(gòu)中一套齒輪間隙較小，另一套齒輪間隙大，或某傳動機構(gòu)的軸鍵松動，使得車輪在運行過程中產(chǎn)生速度差，引起車體走斜，從而引起啃軌，不過這種啃軌常發(fā)生在啟動階段。

（2）兩套驅(qū)動機構(gòu)的制動器調(diào)整的松緊度不同，引起車體走斜而啃軌。再啟動或制動時，由于一側(cè)制動器松，一側(cè)制動器緊，也會引起車體走斜而發(fā)生啃軌現(xiàn)象。

（3）電動機轉(zhuǎn)速差過大而引起的啃軌，分別驅(qū)動的 兩套機構(gòu)之間沒有聯(lián)系時，若兩個驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速差過大，車體就會走斜而啃軌。當一側(cè)電動機轉(zhuǎn)子線路中有一相短線，電動機轉(zhuǎn)速會降低，使得車輪在運行中產(chǎn)生速度差，引起車體走斜，從而引起啃軌。

①由于金屬結(jié)構(gòu)變形使得大車車輪產(chǎn)生對角線偏差，跨距偏差，直線偏差等也都會引起起重機在運行的過程中啃軌。

②載荷的不對稱，載荷長期偏向于橋架異端時，使得兩端運行阻力不同，引起跑偏產(chǎn)生啃軌。

另外車輪直徑不等或安裝位置不準確，會使左右兩個支腿的運行速度不等，車體就會走斜，也是造成“啃軌”的原因之一。

2 橋式起重機“啃軌”的處理

1）對于軌道造成的“啃軌”，應調(diào)整或更換鋼軌，根據(jù)對大車運行軌道檢查測量結(jié)果，對軌道不直、軌距變化過大、兩條軌道相對高偏差過大的偏差過大的軌道，進行重新調(diào)整修復，可根據(jù)不同情況分別處理。如相對標高偏差太大時，則需分組采用鋼結(jié)構(gòu)加固處理。對于磨損過大的鋼軌則需要更新處理；

2）橋架機構(gòu)變形造成大車啃軌的修復，可采用火焰矯正法或預應力法，這種方法很費力。能通過調(diào)整車輪位置，使由于橋架變形引起的車輪跨度和對角線的尺寸誤差得以減少，是矯正這種啃軌的最佳方案；

3）對大車傳動機構(gòu)進行調(diào)整。運行機構(gòu)傳動系統(tǒng)中，由于零件磨損所形成的誤差，維修時應檢查系統(tǒng)中可能造成的聯(lián)接部位。如：檢查減速器，聯(lián)軸器齒輪磨損情況，鍵和鍵槽的間隙及聯(lián)軸器的緩量等。然后考慮是否可以修復或更換零件。分別驅(qū)動的橋式起重機，兩組驅(qū)動機構(gòu)的軸承和制動器，其松緊程度應調(diào)整成相同。由于電動機或制動器的故障，引起車體兩端車輪不同時啟動和停止時，應消除電氣方面的故障，修復電動機或重新調(diào)整制動器。如更換減速器和聯(lián)軸器傳動零件，宜兩邊同時更換。兩個大車的電機應為同一型號同一參數(shù)；

4）對于由車輪原因引起的“啃軌” 檢查并保證車輪踏面直徑和寬度符合標準。主動車輪的直徑一定要一致，避免一側(cè)主動輪是新的，另一側(cè)是舊的；踏面已經(jīng)磨損的，踏面寬度即兩邊輪緣之間寬度應合適，太小或太大都可能引起啃軌，調(diào)整車輪安裝精度，保證所有車輪的水平偏斜和垂直偏斜符合國家標準要求。有的車輪固定處的結(jié)構(gòu)或平衡平臺有缺陷，應進行相應的處理或更換。尤其是車輪的水平偏斜指標，對啃軌最為敏感，應予以確保

起重機啃軌的原因復雜，有些新安裝的起重機在剛開始使用時就會出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象，有的在使用一段時間后出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象。防止車輪啃軌的發(fā)生，關(guān)鍵是加強對車輪和軌道的安全檢查。車輪的加工和安裝要控制在允許的誤差范圍內(nèi)。滾動平面要平整，不能有過大的缺陷，要注意車架是否變形，嚴格控制車輪的平行度，直線性和車輪對角線偏差，平時要經(jīng)常對軌道進行外觀檢查，發(fā)現(xiàn)鋼軌有裂紋，腐蝕或螺栓，夾板松動等現(xiàn)象，要及時處理，實踐表明，雖然車輪啃軌給我們造成很多危害，但是當我們尋找到產(chǎn)生啃軌的原因后，就可以采取加強設備的點檢定修工作去修復之，預防之，使其免于發(fā)生。