門式起重機大車啃軌原因診斷修理研究

王紅

（河南油田油建工程建設(shè)有限責(zé)任公司機械化施工分公司，河南南陽473132）

1 引 言

門式起重機在使用一定時間后由于門型架變形、車輪磨損、軌道移位等都會出現(xiàn)大車行走啃軌現(xiàn)象，因大車啃軌減少了設(shè)備使用時間，增加設(shè)備維修費用，甚至造成事故。根據(jù)起重機維修經(jīng)驗，本文對門式起重機大車啃軌現(xiàn)象進行研究，并提出各種啃軌的修理方法。

2 “啃軌”現(xiàn)象

門式起重機變形、磨損、軌道移位，大車車輪行走時走偏，從而發(fā)生車輪輪緣與軌道側(cè)面相擠，出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象：（1）門式起重機大車起步、行走、停機時門型架走斜、偏擺；行走時甚至發(fā)出較大異常響聲。（2）鋼軌側(cè)面有溝槽狀磨痕或鐵屑，啃軌嚴(yán)重時車輪輪緣內(nèi)側(cè)磨成翻邊、溝槽，甚至車輪輪緣有上軌的現(xiàn)象。

3 “啃軌”的影響

3.1 降低行走輪的使用時間

門式起重機大車行走輪正常情況下可以使用十多年。但啃軌嚴(yán)重的門式起重機大車行走輪壽命將減少2/3，嚴(yán)重影響門式起重機的使用。

3.2 加速傳動部件的損壞

門式起重機在運行中啃軌使電動機負(fù)荷增大，容易使傳動軸、聯(lián)軸器損壞，加速軸承、齒輪、行走輪等磨損。

4 “啃軌”的原因分析

當(dāng)兩主動車輪直徑不一樣、車輪裝斜、同跨兩條鋼道標(biāo)高差嚴(yán)重超標(biāo)等原因會使車輪橫向移動，車輪輪緣卡在軌道一側(cè)，造成啃軌。有的啃軌是由幾種原因綜合一起造成，要細(xì)心觀察逐個進行篩選、甄別才能判斷。

4.1 車輪

（1）兩主動輪徑不相等，大車運行時產(chǎn)生速度差，使門型架走偏產(chǎn)生啃軌。

（2）車輪裝斜正反兩方向行駛時，同一車輪啃軌道側(cè)面不一樣，啃軌位置不定?？熊壷饕幸韵聨追N：（a）1 個車輪偏斜，啃軌現(xiàn)象較輕。（b）2 個車輪朝一個方向偏斜，行走時會產(chǎn)生比較嚴(yán)重啃軌現(xiàn)象。（c）4 個車輪反向偏斜：4 個車輪偏斜程度大致相同時，不會產(chǎn)生啃軌現(xiàn)象。（d）4個車輪同向偏斜,比2 個車輪走偏啃軌更嚴(yán)重。

（3）一條軌道兩側(cè)均被啃軌，啃軌位置不定，這種現(xiàn)象主要是車輪的同位差超標(biāo)，如圖1，對角線不相等（L1>L2），跨度不相等（S2>S1）。

（4）兩條軌道同時被啃外側(cè)或內(nèi)啃，主要由以下兩個原因造成：（a）4 個車輪成平行四邊形，對角線不相等L1>L2如圖2。（b）4 個車輪呈梯形（如圖3），對角線不相等L1>L2，跨度不相等S2>S1，車輪間距b1=b2，跨度大的車輪啃軌外側(cè)，反之啃軌內(nèi)側(cè)。

圖1 車輪直線性誤差

圖2 車輪對角線誤差

圖3 車輪對角線和跨度誤差

（5）車輪鉛垂度超標(biāo)，總是一側(cè)啃軌且磨痕低。

（6）圓錐形車輪行走時發(fā)出異常聲音，但車輪不啃軌。

（7）車輪輪緣內(nèi)側(cè)磨成臺階，啃軌嚴(yán)重時產(chǎn)生爬軌現(xiàn)象。

4.2 軌道

由于軌道安裝不合格，軌道位置誤差嚴(yán)重超標(biāo)造成大車行走啃軌：（1）軌道沒校直，軌道水平彎曲過大處有啃軌現(xiàn)象。（2）軌道跨度超過車輪極限跨度部位有啃軌現(xiàn)象。（3）軌道同跨標(biāo)高差過大造成大車側(cè)移啃軌。（4）軌道局部范圍內(nèi)水平度嚴(yán)重超標(biāo)，大車主動輪不接觸鋼軌或車輪輪壓小打滑造成啃軌。（5）鋼軌懸空超過1m、基礎(chǔ)下沉造成啃軌。（6）軌道接頭錯位超標(biāo)嚴(yán)重時造成啃軌。

4.3 傳動系統(tǒng)原因

（1）2 個行走輪電機轉(zhuǎn)速不同，產(chǎn)生速度差，門型架走斜啃軌。（2）齒輪嚙合間隙過大或不均勻、軸上鍵松動，使門式起重機起步和停機不能同步。（3）制動器間隙不同。（4）新安裝的大車行走電機電源線接反，試車時車身突然扭斜，甚至出軌。

4.4 門式起重機的門型架變形

門型架主梁變形，造成車輪位置誤差嚴(yán)重超標(biāo)，是啃軌的主要原因：（a）門型架扭曲變形造成4 個或更多車輪標(biāo)高不在同一水平面，2 個主動輪輪壓不相同，行走時摩擦力不一樣，有時打滑造成啃軌。（b）主梁水平彎曲，引起車輪位置誤差超標(biāo)，嚴(yán)重時車輪偏斜，造成啃軌。（c）主梁鉛垂方向變形，造成車輪鉛垂度超標(biāo)啃軌。（d）起重機設(shè)計制造時廠家為省料，減少鋼板厚度、型鋼以小代大，設(shè)計結(jié)構(gòu)存在缺陷，或起重機長期使用，鋼板等銹蝕嚴(yán)重，起重機穩(wěn)定性、剛性差，設(shè)備運行晃動大，起重機吊重物時門型架發(fā)生彈性或塑性變形，車輪位置誤差等隨工況變化而變化，造成啃軌。

4.5 軌道頂面有油、雪時車輪打滑造成啃軌

5 “啃軌”的修理

發(fā)現(xiàn)門式起重機啃軌以后，試車并認(rèn)真觀查起重機啃軌情況，測量門式起重機和鋼軌的形狀位置誤差，結(jié)合規(guī)范要求找誘因，敲定最經(jīng)濟的修理方案。

5.1 軌道的調(diào)整或鋼軌更換

根據(jù)測量結(jié)果，對軌道不合格項目進行調(diào)校。如相對標(biāo)高差太大時，在鋼軌下墊墊板，對于磨損過大的鋼軌需要更換新鋼軌。鋼軌調(diào)整修理后，軌道安裝質(zhì)量必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。

鋼軌調(diào)整維修對易松動鋼軌及壓板可采用以下方法：（a）大型門式起重機輪壓大時，鋼軌間隔6m 處的鋼軌兩側(cè)焊接防鋼軌橫向位移型鋼；（b）對易松動的壓板在壓板與螺母間增加彈簧如圖4；（c）在靠近鋼軌一側(cè)的壓板與螺栓間長孔內(nèi)加木塊等如圖4；（d）采用吊車軌道聯(lián)結(jié)04G325 方案2 的異形墊板及帶橡膠壓舌的壓板；（e）用鍍鋅扁鋼50×6 鉆孔φ16～φ25mm，現(xiàn)場制作帶彎鉤的止退鋼板如圖4。

圖4 壓板防松措施（可任用其中1 個，或2 個同時用）

5.2 車輪組修理

（1）保證兩主動車輪直徑相同：兩主動輪直徑差、圓柱度超標(biāo)及輪緣磨成臺階、翻邊等，應(yīng)加工成相同尺寸。

（2）車輪位置誤差調(diào)整：大車車輪跨度和對角線差不超過±7mm，車輪同位差不超過2mm 時合格，否則應(yīng)調(diào)整。盡量減少調(diào)整行走輪的數(shù)量，優(yōu)先調(diào)整從動車輪，必要再調(diào)整主動車輪。調(diào)整時將起重機支腳軸承箱的聯(lián)結(jié)螺栓孔擴孔，把平鍵割掉裝在車輪定位槽內(nèi)，移動車輪調(diào)好車輪位置誤差后再焊平鍵。

（3）根據(jù)車輪輪壓在軸承座加墊片解決行走輪三條腿現(xiàn)象和調(diào)整車輪垂直度。

（4）增加大車電動機起動時間到4～6s，可減少門式起重機起動時走偏。

（5）減少行走電機轉(zhuǎn)數(shù)或減少行走輪直徑可減少大車行走輪走偏啃軌。

（6）調(diào)整車輪后效果不理想，仍啃軌可采用增加扶正輪的方法如圖5。

在同一支腳兩端（緩沖器下）的鋼軌兩側(cè)安裝2 個限制行走輪跑偏扶正輪，1 臺門式起重機只在1 根鋼軌兩側(cè)共安裝扶正輪4 個，另1 根鋼軌不安裝扶正輪，扶正輪外圓間距離小于行走輪踏步寬度4～8mm，扶正輪安裝垂直度小于1/1000。

圖5 增加扶正輪4 個

5.3 門型架修理

（1）主梁、端梁變形使車輪產(chǎn)生位置誤差，主梁下?lián)隙确蠘?biāo)準(zhǔn)要求時修理方法：（a）可通過移動行走輪位置解決行走輪位置誤差。（b）在立柱法蘭、行走輪軸承座加墊片調(diào)整立柱、行走輪鉛垂度偏差、車輪輪壓，減少三條腿現(xiàn)象。

（2）主梁因產(chǎn)生較大彈性變形或額定載荷時下?lián)隙仍谒骄€下大于跨度的1/700，應(yīng)修復(fù)主梁，達(dá)到糾正輪距的目的。

（a）火焰矯正及加固修復(fù)法：編方案在主梁跨中附近位置制作支架，用千斤頂T=20～160 頂起主梁至一側(cè)的車輪離開軌道10～15mm(可以用吊車T=25～150 吊起高度同千斤頂頂升高度)，用火炬加熱校正主梁上拱度及旁彎度，再用鋼板δ=6～10mm 加強主梁中心附近兩側(cè)1/3～1/2 壁板。

（b）采用預(yù)應(yīng)力修復(fù)法：在端梁焊支架，用張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋φ10～φ24mm（16Mn 或低合金鋼）校正主梁上拱度。

（3）主梁修復(fù)時恢復(fù)上拱度、控制主梁旁彎度和扭曲變形，增加門式起重機的剛度以消除車輪的啃軌。重大維修、改造的門式起重機要經(jīng)市技術(shù)監(jiān)督局檢驗合格方能使用，不能修復(fù)的門式起重機要降級使用或報廢。

5.4 大車傳動機構(gòu)的調(diào)整

大車制動器間隙應(yīng)調(diào)成一樣。齒輪嚙合間隙大、軸與聯(lián)軸器等配合間隙過大、鍵松動均應(yīng)更換，兩個行走電機更換時電機轉(zhuǎn)數(shù)要相同。

6 結(jié) 語

啃軌存在安全隱患，只要門式起重機制造安裝、維修作業(yè)時，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范施工，就能減少或避免啃軌現(xiàn)象的發(fā)生。在門式起重機使用過程中由于磨損、變形、移位等原因造成啃軌，只要采用精確測量，綜合分析就一定能找出啃軌原因，將設(shè)備及時修好，確保門式起重機的安全運行。

［1］ 劉愛國，等.起重機械安裝與維修實用技術(shù)［M］.河南科技出版社，2003.

［2］ 樊錫瑛，等.起重機械安裝與電梯安全技術(shù)［M］.中國勞動出版社，1990.