鋼結構廠房單梁天吊導向輪的應用

劉靜立，李大鵬

（大慶油田有限責任公司昆侖集團管業(yè)分公司，黑龍江 大慶 163316）

昆侖管業(yè)分公司現(xiàn)有3棟鋼結構廠房，廠房內共有單梁天吊19臺。經(jīng)過多年使用后，天吊在運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)啃軌甚至出軌現(xiàn)象，嚴重影響行車安全。為此，公司每年都要對天吊軌道進行水平校正。

一、單梁天吊啃軌的危害

單梁天吊啃軌的主要危害有以下4個方面：

1.縮短天吊車輪與軌道的使用壽命，增加了設備維護成本。

2.增加運行阻力，運行電動機和傳動機構長期超負荷運轉，縮短其使用壽命。

3.產生側向應力，造成輪緣和軌道的側面金屬剝落信軌道變形。

4.天吊脫軌，可造成重大安全事故。

二、啃軌原因分析

引起單梁天吊運行大車啃軌的原因，主要有軌道安裝、車輪走向、電機不同步、天車制動以及吊物偏重等。

昆侖集團管業(yè)分公司生產廠房均為鋼結構廠房，使用數(shù)年后基礎都會發(fā)生沉降，導致天吊兩軌道標高出現(xiàn)偏差(表1)。而按照國家標準GB50278-2010，單梁天車兩軌道標差≤10mm。由于軌道出現(xiàn)偏差，容易引起天車大車主、被動輪出現(xiàn)不同程度的啃軌問題。

從表1兩組實測數(shù)據(jù)可以看出，這兩條生產線單梁天吊兩軌道同跨度高低誤差大于10mm的點較多，有的甚至大于20mm。為解決單梁天車軌道高低偏差問題，公司每年都需要對天吊軌道進行水平校正，同時調整軌距的偏差。這種方法雖然簡單易行，但不能杜絕天吊啃軌、出軌問題的發(fā)生。

表1 2009年FG300、FG200天吊軌道梁檢測數(shù)據(jù) mm

三、導向輪應用方案

從前面的分析也可看出，解決天車啃軌問題，關鍵是解決天吊在運行中的大車運行方向問題。為此可在天車運行大車上安裝水平導向輪，保證天車在運行時主、被動輪與其軌道平行并保持一定的間距。安裝水平導向輪有3種方案供選擇。

方案1：單軌兩側安裝水平導向輪

該方案是在天吊一側軌道內外各安裝兩組4套導向輪，使天吊大車一側主、被動輪行走時完全處于軌道中間位置，另一側可自由伸縮，大車車輪宜采用無輪緣(圖1)。

圖1 單軌兩側安裝導向輪

此方案可以保證天吊大車一側的主、被動輪不出現(xiàn)啃軌問題，另一側可以自由伸縮，車輪發(fā)生啃軌的幾率也很小。但此方案缺點是未安裝導向輪的一側仍然有可能出現(xiàn)啃軌。

方案2：雙軌主動輪安裝水平導向輪

雙軌主動輪安裝水平導向輪以確保天吊大車兩主動輪在運行時始終處于軌道中間位置，而被動輪隨主動輪自行調整，也處于軌道中間位置(圖2)。

圖2 雙軌主動輪側安裝導向輪

此方案缺點是當天吊向被動輪側方向運行時，還有可能出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象。

方案3：雙軌外側安裝水平導向輪

該方案是在天吊大車前后與兩軌道外側安裝4套水平導向輪。天吊無論向前還是向后運行，其主、被動輪外輪緣均與軌道平行并保持一定間距(圖3)。

圖3 雙軌外側安裝導向輪

此方案和天吊主、被動輪外輪緣始終與軌道平行，并保持一定間距，內輪緣隨外輪緣自由伸縮。這種安裝方式使車輪內外輪緣均不會與軌道側面直接摩擦，避免了啃軌問題的發(fā)生。

從上述3種方案的優(yōu)缺點來看，第3種方案最為合理。

安裝水平導向輪時，首先對天吊軌道進行水平校正，并使軌道與導向輪之間應當留有一定間隙，間隙一般可控制在3～5mm。

四、改造費用

1.導向輪4套，單價2 450元/套，計9 800元。

2.軌道水平校正，單價40元/m，每臺天吊兩條軌道合計180m，計7 200元(含軌道校正材料費、人工費等所有費用)。

每臺天吊安裝水平導向輪及軌道校正費用合計1.7萬元。

五、應用效果

從公司2009～2012年已經(jīng)安裝水平導向輪的多臺天吊的使用情況來看，這些單梁天吊沒有再發(fā)生主、被動輪啃軌、出軌現(xiàn)象，提高了天吊運行的安全系數(shù)。同時天吊軌道的校正頻率也有所降低，從而降低了天吊設備的維修成本。

[1]GB50278-2010起重設備安裝工程施工及驗收規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2010.

[2]謝春華.論門式起重機啃軌原因分析[J].煤炭技術，2003(10).