淺談橋式起重機(jī)啃軌現(xiàn)象分析及改進(jìn)

何靈平

摘 要：目前，橋式起重機(jī)對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)而言，具有重要的價(jià)值，而在實(shí)際應(yīng)用中啃軌現(xiàn)象則是經(jīng)常遇到的問題，其會(huì)嚴(yán)重影響起重機(jī)的工作效率，并且也會(huì)危及其運(yùn)行安全性。所以，結(jié)合實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)，本文就橋式起重機(jī)啃軌現(xiàn)象進(jìn)行了分析，并且提出實(shí)際的改進(jìn)措施，在搭配上案例分析，希望可以起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：橋式起重機(jī);啃軌;現(xiàn)象;改進(jìn)

在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)中，起重機(jī)發(fā)揮了重要的作用，而作為橋式起重機(jī)，其本身是否可以滿足安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求，對(duì)于工業(yè)的安全生產(chǎn)也會(huì)帶來(lái)直接的影響。在實(shí)際運(yùn)行環(huán)節(jié)，一旦出現(xiàn)啃軌的情況，就會(huì)對(duì)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性造成直接的影響。在理想狀態(tài)下，起重機(jī)本身能夠平穩(wěn)的運(yùn)行，主要是在軌道上車輪不會(huì)出現(xiàn)側(cè)向滑移，并且軌道側(cè)面和輪緣也不會(huì)彼此的接觸，但是在實(shí)際之中因?yàn)楦鱾€(gè)方面的原因，就可能導(dǎo)致兩者出現(xiàn)接觸的問題，最終導(dǎo)致啃軌的情況出現(xiàn)。所以，希望就本文的分析，能夠?qū)ζ溆猩钊氲奶接?，并且還能夠?qū)蚴狡鹬貦C(jī)的運(yùn)行質(zhì)量加以改善。

1? 啃軌的定義

所謂啃軌，也就是在起重機(jī)大車或者是小車運(yùn)行過(guò)程中，其車輪的輪緣與軌道側(cè)面需要保持一定的間隙。但是因?yàn)槠涑霈F(xiàn)了水平的側(cè)向推力，就會(huì)導(dǎo)致軌道與輪緣之間出現(xiàn)相互的摩擦以及磨損，這樣的現(xiàn)象就被稱之為啃軌[1]。

2? 啃軌的危害

2.1降低壽命

一般來(lái)說(shuō)，起重機(jī)車輪都是使用的鑄鋼，在通過(guò)淬火等一系列工序之后，可以擁有長(zhǎng)達(dá)10年的使用時(shí)間。但是一旦出現(xiàn)啃軌的情況，就會(huì)大幅度的減小車輪的壽命，從而直接影響生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全。

2.2磨損軌道

啃軌，主要是因?yàn)檐壍琅c車輪出現(xiàn)了剛性接觸，導(dǎo)致軌道在一定程度上會(huì)出現(xiàn)磨損，并且隨著磨損量的進(jìn)一步增加，就會(huì)減小起重機(jī)大小車的穩(wěn)定性，從而對(duì)其安全產(chǎn)生影響[2]。

2.3脫軌危險(xiǎn)

一旦車輪或者是軌道出現(xiàn)嚴(yán)重磨損的情況，就會(huì)導(dǎo)致車輪爬到軌道的頂面，最終出現(xiàn)大小車脫軌的現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)安全事故。

2.4影響結(jié)構(gòu)

起重機(jī)啃軌的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)震動(dòng)與噪聲，并且在起重機(jī)運(yùn)行的時(shí)候回游水平側(cè)向力的出現(xiàn)，這樣就會(huì)導(dǎo)致起重機(jī)出現(xiàn)不正常的振動(dòng)，最終引起整體的振動(dòng)現(xiàn)象，從而受到一定的損害[3]。

3? 啃軌的原因分析

在現(xiàn)實(shí)生活中，會(huì)出現(xiàn)多種多樣的啃軌表現(xiàn)，有的時(shí)候可能只會(huì)出現(xiàn)一個(gè)車輪啃軌，但是也會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)車輪同時(shí)啃軌的現(xiàn)象，并且在往復(fù)的時(shí)候還可能會(huì)出現(xiàn)兩側(cè)分別啃軌的情況。產(chǎn)生啃軌的因素有很多，還需要針對(duì)具體的情況做好針對(duì)性的分析，針對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)的啃軌原因，其主要表現(xiàn)在：

3.1軌道缺陷

如果軌道本身的安裝質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，或者是隨著時(shí)間的推移，軌道會(huì)出現(xiàn)較大的變形，這樣就可能會(huì)引起啃軌的情況出現(xiàn)。一旦軌道出現(xiàn)變形，往往是在軌道的某一段，因此，這一種原因?qū)е碌目熊壋霈F(xiàn)往往就會(huì)出現(xiàn)在局部的某一段。所以，一旦對(duì)安裝質(zhì)量把控不嚴(yán)格，就會(huì)出現(xiàn)一端小、一端大的問題，呈現(xiàn)出“八字形”，這樣就會(huì)在行駛過(guò)程中出現(xiàn)軌道的內(nèi)側(cè)與外側(cè)磨損的現(xiàn)象。如果出現(xiàn)同一跨度的兩根軌道相對(duì)標(biāo)高差偏大，就會(huì)導(dǎo)致大車和小車在實(shí)際的行駛過(guò)程中出現(xiàn)橫向的位移，從而引發(fā)啃軌的情況出現(xiàn)。一旦規(guī)矩是因?yàn)槟骋环N原因而出現(xiàn)了超差，就會(huì)導(dǎo)致軌道側(cè)面與輪緣無(wú)法相互的接觸，最終出現(xiàn)摩擦啃軌的情況。最后，考慮到實(shí)際使用過(guò)程中的負(fù)荷較大或者是長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的原因，這樣也會(huì)導(dǎo)致軌道的固定壓板出現(xiàn)連接松動(dòng)的情況，最終改變軌道的位置，引發(fā)啃軌的問題[4]。

3.2車輪缺陷

在車輪的制造與安裝過(guò)程中一旦出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，就會(huì)導(dǎo)致啃軌的現(xiàn)象出現(xiàn)。隨著起重機(jī)的持續(xù)使用或者是當(dāng)其長(zhǎng)時(shí)間處于荷載狀態(tài)下，就會(huì)導(dǎo)致主梁、車架以及端梁出現(xiàn)變形，這樣就會(huì)導(dǎo)致車輪歪斜與跨度的變化，進(jìn)而造成啃軌。所以，車輪不規(guī)范的安裝或者是因?yàn)槠溆嗟脑?，就可能引發(fā)四個(gè)車輪不再一個(gè)平面內(nèi)或者是輪壓不等，最終造成啃軌。因?yàn)闃蚣茏冃螌?dǎo)致端梁水平彎曲或者是車輪垂直偏斜超差的問題，也會(huì)引起啃軌。

4? 橋式起重機(jī)啃軌的解決措施

為了能夠避免軌道缺陷，首先還需要遵守對(duì)應(yīng)的施工安裝規(guī)范，能夠確保安裝之后的傾斜度、規(guī)矩、重合度等都能夠處于允許的偏差范圍內(nèi)。針對(duì)這一方面的問題，還需要聘請(qǐng)專業(yè)的隊(duì)伍來(lái)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的整治。如軌道出現(xiàn)問題在同跨度高低差較大的時(shí)候，在實(shí)施整治的過(guò)程中，就需要將調(diào)整高低差作為主體，并且附帶對(duì)軌距偏差的調(diào)整，具體而言，還需要通過(guò)加墊板的方式來(lái)做好對(duì)應(yīng)的調(diào)整處理。

針對(duì)車輪缺陷所引起的啃軌現(xiàn)象，首先就需要提升車輪的實(shí)際制造質(zhì)量，將輪徑差減小，這樣才可以確保其尺寸一致。如果主動(dòng)輪的直徑差已經(jīng)超出了規(guī)定范圍，那么久需要重新的進(jìn)行加工，確保其達(dá)到同一基本尺寸。一旦車輪出現(xiàn)垂直偏斜超差，那么久需要做好垂直偏斜值的校正處理。一旦車輪出現(xiàn)向右偏，那么就需要在左側(cè)加墊，反之亦然[5]。

5? 橋式起重機(jī)啃軌現(xiàn)象分析及改進(jìn)的實(shí)證分析

5.1設(shè)備概述

在某電廠使用橋式起重機(jī)，其額定起重量為75/20T，工作級(jí)別為A5，跨度為31.5m，主要是在火力發(fā)電機(jī)組的大修、日常的檢修、維護(hù)等工序之中使用，其本身的使用頻率相對(duì)較低。在本次的檢查中，發(fā)現(xiàn)小車啃軌的現(xiàn)象，主要是其軌道的側(cè)面存在磨痕。

5.2小車啃軌現(xiàn)象

5.2.1小車啃軌表現(xiàn)形式

當(dāng)出現(xiàn)啃軌的情況，其軌道的側(cè)面與內(nèi)側(cè)之間存在痕跡，并且與頂面也會(huì)有明顯的亮斑出現(xiàn)。在實(shí)際運(yùn)行中，輪緣和鋼軌會(huì)有明顯的間隙出現(xiàn)，并且伴隨了扭擺、走偏等現(xiàn)象，其車輪踏面與軌道中心線存在彼此偏離的情況，這樣就會(huì)實(shí)現(xiàn)其方向的改變，其小車車體存在偏移的傾向，這樣就可以對(duì)小車啃軌的情況加以判定。

5.2.2小車啃軌危害

小車啃軌，會(huì)對(duì)軌道產(chǎn)生水平側(cè)向力，進(jìn)而引發(fā)軌道松動(dòng)的情況出現(xiàn)。在實(shí)施起吊的過(guò)程中，吊物本身就會(huì)出現(xiàn)大幅度的擺動(dòng)現(xiàn)象。當(dāng)實(shí)際的運(yùn)行阻力增大的時(shí)候，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)本身就會(huì)存在超負(fù)荷的狀態(tài)，并且引發(fā)電機(jī)燒毀、斷軸等情況，最終就會(huì)導(dǎo)致小車出現(xiàn)脫軌的事故。

5.3小車啃軌的原因及分析

5.3.1小車啃軌的原因

第一，當(dāng)小車車輪的輪緣與軌道間隙過(guò)小，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中就會(huì)讓軌道與車輪出現(xiàn)相互的摩擦，就會(huì)直接導(dǎo)致啃軌的情況發(fā)生。第二，起重機(jī)本身的主梁有上拱度，主要的方向就是幫助主梁提升其實(shí)際的承載力。第三，在日常的操作中，歪拉斜吊情況較多，如此就會(huì)導(dǎo)致小車出現(xiàn)歪斜的情況，最終使得一個(gè)側(cè)面出現(xiàn)摩擦與擠壓的情況，從而引發(fā)啃軌現(xiàn)象的出現(xiàn)。

5.3.2原因分析

第一，調(diào)整小車車輪墊片，滿足0.5mm的標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)于加裝的具體位置，為主動(dòng)側(cè)南側(cè)車輪端梁彎板之間設(shè)置兩片，在垂直定位鍵設(shè)置一片。對(duì)于北側(cè)的車輪，則需要在軸承箱水平定位鍵設(shè)置一片，端梁的彎板設(shè)置一片，在南側(cè)的車輪垂直定位鍵設(shè)置一片。第二，測(cè)量主梁上拱度，F(xiàn)北=26.5mm，F(xiàn)南=16mm，起重機(jī)主梁拱度不屬于標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，并且小車出現(xiàn)啃軌，主要是因?yàn)橹髁罕旧淼纳瞎岸认鸬摹５谌?，在操作環(huán)節(jié)，需要按照既定的規(guī)程來(lái)執(zhí)行起重機(jī)一系列的操作，不得出現(xiàn)任何的歪拉斜吊的情況。如果已經(jīng)排除這一問題，就不需要在進(jìn)行探討。

5.3.3效果檢查

第一，針對(duì)起重機(jī)，需要實(shí)施靜負(fù)荷拉力試驗(yàn)，其試驗(yàn)的載荷為43T，其衡量變形為21mm。在進(jìn)行試驗(yàn)之后做好對(duì)應(yīng)的檢查，其軌道側(cè)面與車輪輪緣之間得間隙偏小，其鋼軌的側(cè)面同車輪的輪緣存在彼此摩擦的痕跡，并且車輪的踏面與中心線也出現(xiàn)偏離的現(xiàn)象，不過(guò)車體本身依舊是傾斜于南邊，但是小車啃軌的情況卻沒有被消除。第二，將主梁上拱度直接降低到安全的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。隨著其本身的結(jié)構(gòu)，就會(huì)出現(xiàn)主傳動(dòng)軸支架下移的問題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)、分析與對(duì)應(yīng)的檢修處理，調(diào)整其墊片本身的厚度，也無(wú)法滿足啃軌的問題。所以，就需要恢復(fù)主梁的上拱度，這樣才能夠解決小車啃軌的問題。

5.4主梁修復(fù)方法

5.4.1電焊法

使用電焊法的時(shí)候，需要嚴(yán)格的控制焊接工藝，并且要確保其修理的質(zhì)量達(dá)到既定的要求。在開展焊接的過(guò)程中，如果測(cè)量無(wú)法滿足及時(shí)性的要求，最好是規(guī)避這一種方式。

5.4.2預(yù)應(yīng)力矯正法

一般來(lái)說(shuō)，在主梁寬度≤22.5m的起重設(shè)備上就可以使用預(yù)應(yīng)力矯正法，所以，一般情況下都不會(huì)考慮這一種方式的使用。

5.4.3火焰矯正法

基于金屬熱塑性變形的原理，將主梁的中部頂起，針對(duì)金屬變形的位置，可以利用火焰進(jìn)行加熱處理，然后實(shí)現(xiàn)主梁的起拱。一旦底部加熱區(qū)域冷卻的時(shí)候，就會(huì)向上產(chǎn)生永久的拱起變形，這樣就會(huì)讓底部的金屬出現(xiàn)收縮，從而達(dá)到主梁拱度恢復(fù)的目標(biāo)[6]。

5.5火焰矯正方案

5.5.1檢修前的準(zhǔn)備工作

完善橋架的把桿，并且將需要在工序之中所使用的腳手架和加固主梁槽鋼都加以完善。確保起重機(jī)本身處于安全的位置上，在無(wú)駕駛室的一端實(shí)現(xiàn)小車的固定處理。利用千斤頂來(lái)頂起主梁中間，然后從另一端直接脫離軌道面。

5.5.2火焰矯正法

基于加熱變形的要求，當(dāng)加熱區(qū)域越靠近于主梁跨中，那么就會(huì)出現(xiàn)越大的上拱度變化，反之，就會(huì)呈現(xiàn)出相反的變化，一共布設(shè)加熱區(qū)域8個(gè)，其實(shí)際的位置都處于筋板上。在實(shí)施校正處理之前，首先可以加熱1和8，然后加熱3和6，等待完全冷卻之后，將千斤頂直接松開，對(duì)主梁拱度變化進(jìn)行測(cè)量，如果變形的位置與需求的變形數(shù)值相差較小就可以再進(jìn)行2和7位置的加熱;如果相差較大，就需要進(jìn)行4和5位置的加熱，等待冷卻之后將千斤頂松開，再測(cè)量其數(shù)據(jù)，等待加熱區(qū)位置確定之后，紙質(zhì)滿足目標(biāo)后即可。

5.5.3注意事項(xiàng)

第一，防范出現(xiàn)過(guò)寬的加熱區(qū)，等待加熱之后，實(shí)現(xiàn)其冷卻，如果熱塑性本身出現(xiàn)的壓縮變形量較小，這樣就會(huì)影響到矯正的實(shí)際要求。第二，在同一個(gè)部位上，應(yīng)該防范出現(xiàn)多次的加熱處理，這樣會(huì)一寧鄉(xiāng)其本身的機(jī)械性能。第三，不能加熱橋架主梁的跨中，很難對(duì)上拱度加以控制，并且還容易損壞主梁。

5.5.4矯正后的加固

第一，在進(jìn)行主梁矯正之后，為了能夠滿足可靠、穩(wěn)定的工作，就需要做好對(duì)應(yīng)的加固處理。其可以采用主梁下端加焊“U”形箱的方式。第二，加固的基本原則。能夠確保主梁上拱度本身的穩(wěn)定性，加固的材料重量不會(huì)超出起重機(jī)10%的自身重量，一般來(lái)說(shuō)，其槽鋼厚度為1cm，槽鋼的密度為7.83g/cm3，其寬度分別為77cm和26cm;起重機(jī)的跨度31.5m;起重機(jī)本身的總重量為91137kg，加固使用的槽鋼重量為6379.695kg。加固槽鋼占據(jù)的起重機(jī)達(dá)到總重量的7%。第三，加固方法。在主梁的下端加焊槽鋼，并且將鋼板焊接成為U形箱，讓其可以貼緊在主梁下端進(jìn)行焊接，然后在U形箱下面，在每間隔5m的位置上，直接喊上一塊寬度200mm，厚度10mm的鋼板，將其直接橫跨在兩塊箱體之間，并且兩塊U形箱需要同時(shí)的進(jìn)行焊接。在整個(gè)施工過(guò)程中，都需要進(jìn)行測(cè)量檢查，在焊接加固的過(guò)程中，就會(huì)直接對(duì)主梁的上拱產(chǎn)生直接的影響。如果在主梁的單側(cè)焊接會(huì)產(chǎn)生旁彎，所以就需要注重變性規(guī)律的分析，這樣才可以避免出現(xiàn)反復(fù)的矯正。

5.6效果檢查

5.6.1檢查方法

通過(guò)水準(zhǔn)儀法，就可以測(cè)量主梁的上拱度。通過(guò)一定載荷的懸吊，就可以開展靜負(fù)荷拉力的試驗(yàn)處理，通過(guò)主梁彈性變形量的測(cè)量，在實(shí)施空載的時(shí)候，還需要恢復(fù)其主梁的彈性變形。

5.6.2小車啃軌現(xiàn)象消除

在加固主梁的過(guò)程中，將原本加裝的墊片直接全部取出來(lái)，然后檢查小車的空載，確保車輪的踏面與軌道的中心線保持相互的一致，并且輪到間隙與車輪的輪緣也不會(huì)存在明顯的變化，還需要考慮到間隙本身的均勻性。在實(shí)施小車的行走、制動(dòng)、啟動(dòng)過(guò)程中，就不會(huì)有扭擺、走偏等問題的出現(xiàn)，因此，就會(huì)直接消除其啃軌的問題。

5.7鞏固預(yù)防措施

5.7.1承載荷重措施

第一，在進(jìn)行重物承載中，需要確保各個(gè)部位均勻的受力，得到出現(xiàn)重物拖拉拽吊的問題，需要基于實(shí)際問題，選擇安全合理的起吊方式。第二，在起吊荷載的時(shí)候，還需要對(duì)小車的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行觀察，避免其出現(xiàn)異常的現(xiàn)象。

5.7.2日常維護(hù)保養(yǎng)措施

第一，在駕駛室一端?？啃≤?，但是不能再主梁中間位置上，這樣可以控制主梁實(shí)際承受的重力。第二，對(duì)于是否出現(xiàn)了新的摩擦痕跡進(jìn)行檢查，并且對(duì)其實(shí)際的間隙變化量做好對(duì)應(yīng)的分析與處理。第三，在實(shí)現(xiàn)行走的過(guò)程中，其中心線是否一致，也是需要重點(diǎn)進(jìn)行關(guān)注的問題。

6? 結(jié)語(yǔ)

總而言之，一旦橋式起重機(jī)出現(xiàn)啃軌的現(xiàn)象，就會(huì)造成諸多的危害，從而導(dǎo)致車輪與軌道的使用壽命被大幅度的降低，這樣還會(huì)增大起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行阻力，從而增加運(yùn)行電機(jī)以及減速器的負(fù)載。所以，這對(duì)橋式起重機(jī)的啃軌現(xiàn)象，就需要采取對(duì)應(yīng)的措施，這樣才可以避免啃軌的現(xiàn)象，最終提高啃軌的壽命。

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