橋式起重機啃軌原因分析及解決方法

蘆瑩瑩　馮俊

【摘 要】橋式起重機是工廠企業(yè)最主要的起重設備，由于各種原因，橋式起重機在使用過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)不同程度的大車運行啃軌現(xiàn)象，易造成設備發(fā)生故障，影響工廠企業(yè)正常生產(chǎn)；為此我們就通用橋式起重機大車啃軌現(xiàn)象進行分析，并提出解決改進方法。

【關鍵詞】橋式起重機；車輪；啃道；分析；解決

1 車輪啃軌現(xiàn)象表現(xiàn)形式

（1）軌道側面或車輪輪緣內(nèi)側有一條明顯的痕跡或亮斑，嚴重時痕跡上有毛刺。

（2）軌道頂面有亮斑。

（3） 橋式起重機在運行中，特別是啟動與制動剎車時，車體歪斜扭擺，車輪走偏。

（4）橋式起重機行駛時，在短距離內(nèi)輪緣與軌道間隙有明顯的改變。

（5）大車運行時會發(fā)出較響亮的“嘶嘶”啃軌?？熊壧貏e嚴重時，大車運行會發(fā)出“吭吭”撞擊聲，甚至出現(xiàn)車輪爬軌，甚至車輪脫軌。

2 啃軌產(chǎn)生的不良后果

（1）加快車輪磨損，降低車輪的使用壽命。本來車輪及軸承該用三年以上不用檢修，現(xiàn)在一年（甚至幾個月）就車輪壞了。增加檢修次數(shù)和維修費用。（2）加快軌道磨損。啃軌產(chǎn)生的側向力能使軌道位置偏移，直到軌道不能使用。（3）車輪出現(xiàn)爬軌，脫軌，引發(fā)安全事故。

3 橋式起重機啃軌原因分析

啃軌的現(xiàn)象多種多樣，有時只有一個車輪啃軌，有時幾個車輪同時啃軌；有時往返運行同側啃軌，有時往返運行分別啃磨軌道兩側。不同的啃軌情況有不同的原因。造成橋式起重機啃軌的原因分析一般有以下幾種：

（1）軌道安裝水平彎曲。大車軌道安裝水平彎曲過大，超過跨度公差時，就會引起車輪輪緣與軌道側面摩擦。

（2）軌道安裝“八”字形。起重機軌道安裝不規(guī)范，造成軌距一端大，一端小，所謂軌道“八”字形。

（3）兩根軌道相對標高超差過大。這種情況可使起重機在運行中發(fā)生橫向移動，造成較高一側軌道的外側被啃，較低一側軌道的內(nèi)側被啃。

（4）由于橋架發(fā)生變形，必將引起車輪的歪斜，從而造成運行啃軌。經(jīng)現(xiàn)場觀測大車車輪在水平和垂直方向都有不同程度的偏斜，又經(jīng)測量主梁上拱度為負數(shù)，既該橋式起重機主梁已下?lián)?，引起車輪啃軌?/p>

（5）分別驅動的起重機，因電氣的不同步也會導致主動輪驅動不同步。這方面原因引起的啃道現(xiàn)象可通過電氣檢修來解決問題。

4 啃軌的解決方法

由于啃軌可能導致起重機車輪輪緣和軌道側面嚴重磨損，嚴重時甚至發(fā)生脫軌事故。因此，如何解決啃軌問題一直是橋式起重機的重要探討研究課題，不同的啃軌原因有不同的解決方法：（1）由于軌道安裝問題造成的啃軌，對于軌道安裝水平彎曲過大或軌道的局部變形過大或軌道安裝八字形造成的啃軌，應重新調(diào)整軌道，使之達到規(guī)定的標準。對于同一截面兩根軌道相對高度差過大造成的啃軌，應調(diào)整高低誤差，采用加墊板法來調(diào)整，選用普通鋼板，其厚度按軌道實測高低誤差選定，墊板要求表面平整、無凹凸，外形尺寸寬度不得超過軌道壓板20mm，軌道下面要填實，不得有懸空現(xiàn)象，用帶螺栓的壓板固定在下面梁上，這種方法結構經(jīng)濟、可靠、效果好，簡單易行。（2）由于運輸或安裝吊運等原因造成橋架變形，使大車的水平偏斜，垂直偏斜，對角線超差過大，因此，首先因矯正橋架，使其符合技術要求，否側不能從根本上解決啃軌問題。在橋架和傳動機構基本符合技術要求或橋架雖有變形但不大時，調(diào)整車輪是最容易最便捷解決啃軌的方法。（3）調(diào)整車輪，有時調(diào)整一個車輪可以同時解決車輪的水平偏斜，垂直偏斜，跨度和對角線超差等幾個方面的問題，所以應檢查分析，確定調(diào)整哪一個車輪能使工作量小而達到目的。特別要注意的是，因為主動車輪與傳動機構相聯(lián)接，調(diào)整主動輪的工作量較大，容易造成傳動機構不同心，所以除必須外，以調(diào)整被動車輪為好。（4）目前廣泛采用的分別驅動的橋式起重機糾偏的需要，又研究開發(fā)了一種用于分別驅動起重機的自動糾偏系統(tǒng)，采用糾偏要求該糾偏系統(tǒng)具有以下功能：①啃軌信號自動檢測及顯示。②起重機運行工作狀態(tài)檢測及顯示。③起重機糾偏邏輯控制。④機電故障的診斷與顯示。⑤糾偏調(diào)整輸出。

設計的基本要求是：當車輪中心線與軌道中心線發(fā)生一定偏移時，此時啃軌信號自動檢測系統(tǒng)獲得啃軌信號，經(jīng)過濾波后輸出給糾偏邏輯控制系統(tǒng)。同時，運行機構工作狀態(tài)檢測系統(tǒng)隨時對運行的正反轉、速度檔位等信號進行檢測，并輸出給糾偏邏輯控制系統(tǒng)。糾偏邏輯控制系統(tǒng)對輸入的啃軌信號檢測信息和運行機構工作狀態(tài)檢測信息進行邏輯分析，計算并輸出糾偏調(diào)整信號給運行控制系統(tǒng)，使左、右側電動機輸出轉矩發(fā)生差異，從而自動糾正起重機運行狀況。當啃軌信號一消失，糾偏邏輯控制系統(tǒng)無輸出，起重機按原有控制方式運行，左右側電動機輸出轉矩相等。另外，故障診斷系統(tǒng)對連續(xù)且重復的啃軌現(xiàn)象能進行分析，每當起重機在任意運行方向和擋位下，多次發(fā)生重復啃軌時，故障診斷系統(tǒng)會發(fā)出報警指示信號。這種情況下，多半有可能發(fā)生了車輪直徑 差、制動器調(diào)整不當、機構損壞和有“啃軌”（跑偏）現(xiàn)象等機電故障，及時提請維護人員注意處理設備故障，從而保證設備運行的可靠性。

啃軌自動糾偏控制工作原理在起重機4個角上各安裝一個啃軌信號檢測器（見圖2），當任一角發(fā)生啃軌（輪緣與軌道 側面間隙<5mm）時，相應檢測元件發(fā)出信號給糾偏邏輯控制器；同時，運行狀態(tài)檢測單元將起重機運行狀況（如正轉或反轉），工作檔位等信號同步傳送給糾偏邏輯控制器。糾偏邏輯控制器只選擇運行前方送來的啃軌信號，如正向運轉時，只采用LJ3和LJ4送來的信號，反向運轉時，只接收LJ1和LJ2送來的信號。糾偏邏輯控制器對信號進行處理，確定橋式起重機哪一側已接近發(fā)生啃軌，再與工作檔位信號進行綜合邏輯分析，輸出對應的糾偏控制信號。如當正向運轉時，LJ3發(fā)來信號，確認左側會發(fā)生啃軌。

則糾偏邏輯控制器根據(jù)運行工作檔位發(fā)出以下糾偏指令：①工作檔位為1檔時，此時加速接觸器均未工作，電動機在接入全部電阻情況下運行，糾偏指令指示左側電機切除第1段電阻，使左側電動機電磁轉矩大于右側電動機，立即產(chǎn)生糾偏力使起重機脫離偏斜狀態(tài)，當LJ3號消失后，自動糾偏指令停止，起重機大車運行機構兩側電動機同步運行；②工作檔位為2檔時，此時側電動機已切除 第1段電阻，糾偏指令使右側電動機切除第1段電阻改為不切除電阻，使左側電動機電磁轉矩大于右側電動機，產(chǎn)生糾偏力使起重機脫離偏斜狀態(tài)，直至啃軌信號消除。③工作檔位為3檔時，此兩側電動機切除第2段電阻，糾偏指令使側電動機由切除2段電阻 改為只切除1段電阻，這樣左側電動機電磁轉矩大于右側電動機，產(chǎn)生糾偏力使起重機脫離偏斜狀態(tài)，直至啃軌信號消除。④工作檔位為4檔時，此時兩側電動機切除第3段電阻，糾偏指令使右側電機由切除3段電阻 改成為只切除2段電阻，這樣左側電動機電磁轉矩大于右側電機，產(chǎn)生糾偏力使起重機脫離偏斜狀態(tài)，直至啃軌信號消除。同樣，如LJ4來信號，表示右側啃軌，糾偏邏輯控制進行類似上述方式的糾偏，消除橋式起重機的偏斜狀態(tài)。當反向運時，糾偏邏輯控制也只接收其運行前方發(fā)來的啃軌信號，即LJ1和LJ2發(fā)來的信號，同樣采用上述類似方式實現(xiàn)橋式起重機的糾偏控制。橋式起重機產(chǎn)生啃軌是有一定原因和規(guī)律的。如：一側傳動機構發(fā)生故障，或制動器調(diào)整不當，則起重機不管向何方運行，均在同一側啃軌；而因起重機車體結構或其他一些原因，可能出現(xiàn)呈對角線啃軌，即往前運行時啃軌發(fā)生在一側，往后運行時為另一側。為此，系統(tǒng)設置了啃軌故障診斷顯示單元，對連續(xù)且重復發(fā)生的啃軌故障，按同側和對角線2類進行記錄、分析和顯示，以便于維護人員及時發(fā)現(xiàn)并處理設備故障，提高運行可靠性。

5 大跨度起重機大車如何防止車輪啃軌

對于跨度大于34.5m的大跨度起重機大車，采用機械糾偏的方法，在大車運行端梁車輪前面安裝一對水平輪組.通過水平輪組來保持大車運行走偏。從而防止車輪啃軌。

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[責任編輯：楊玉潔]