關(guān)于橋式起重機(jī)“啃軌”現(xiàn)象的原因分析和處理方法探討

林翼彪

（廣東省特種設(shè)備檢測研究院惠州檢測院，廣東 惠州 516000）

1 研究意義

新中國成立以來，我國的經(jīng)濟(jì)社會(huì)取得了快速的發(fā)展進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)水平更是呈現(xiàn)出不斷提升的態(tài)勢。而橋式起重機(jī)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其能否安全穩(wěn)定運(yùn)行對工業(yè)生產(chǎn)效率及安全性會(huì)產(chǎn)生重要影響。現(xiàn)實(shí)中，橋式起重機(jī)在運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)發(fā)生的一類機(jī)械故障就是 啃軌，它會(huì)對起重機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性產(chǎn)生諸多不利因素。起重機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，其車輪和軌道側(cè)面間存在間隙，即不會(huì)出現(xiàn)直接接觸的情況，但實(shí)際上因?yàn)楦鞣矫嬉蛩氐挠绊?，二者可能?huì)發(fā)生直接接觸，這就是所謂的 啃軌 。為了確保橋式起重機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量，使其在工業(yè)生產(chǎn)中的作用和價(jià)值得到充分體現(xiàn)，有必要及時(shí)采取措施對 啃軌 問題進(jìn)行有效處理，以確保其安全運(yùn)行。本文正是基于這一出發(fā)點(diǎn)，對橋式起重機(jī)出現(xiàn) 啃軌 現(xiàn)象的判斷識別及其危害性進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步就其產(chǎn)生原因和處理方法進(jìn)行了詳細(xì)探討，希望對 啃軌 問題的解決能夠產(chǎn)生一些有意義的參考和借鑒。

2 啃軌的判斷識別

在實(shí)際工作中，可通過下述現(xiàn)象進(jìn)行初步的判斷識別：第一，軌道側(cè)面存在比較明顯的摩擦和磨損痕跡；第二，車輪的輪緣被發(fā)現(xiàn)存在摩擦痕跡，比如，因磨損而產(chǎn)生的圓弧痕跡等；第三，采用檢測手段，發(fā)現(xiàn)車輪的輪緣處存在磨損且磨損量達(dá)到了警戒值；第四，大車或小車在運(yùn)行中出現(xiàn)異常扭擺；第五，輪緣和軌道側(cè)面的間隙存在顯著變化，運(yùn)行阻力異常增大；第六，橋式起重機(jī)在工作時(shí)出現(xiàn)脫軌跡象；第七，運(yùn)行工作時(shí)因阻力異常增大的緣故，給驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)造成了較大負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致電機(jī)或關(guān)鍵傳動(dòng)部件發(fā)熱明顯，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)燒毀現(xiàn)象。

當(dāng)然，要想實(shí)現(xiàn)精確判斷，還需要做進(jìn)一步的測量檢測，并依據(jù)檢測結(jié)果明確導(dǎo)致 啃軌 的具體原因，為調(diào)整和維修處理提供科學(xué)依據(jù)。

3 啃軌的危害

橋式起重機(jī)在工作中如果發(fā)生 啃軌，那么，必然會(huì)對其運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的不利影響，其危害主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一， 啃軌 首先會(huì)加劇車輪輪緣和軌道側(cè)面的磨損，致使二者的使用壽命降低，嚴(yán)重時(shí)，甚至還會(huì)造成輪緣變形或軌道側(cè)面的金屬剝落，造成車輪和軌道報(bào)廢。第二， 啃軌 說明了車輪在軌道上發(fā)生了側(cè)向滑移，因此，會(huì)伴隨產(chǎn)生一個(gè)側(cè)向力。這個(gè)側(cè)向力一方面會(huì)增大輪緣和軌道側(cè)面間的正壓力，使得摩擦力增大和磨損加?。涣硪环矫孢€會(huì)造成運(yùn)行中的軌距偏差，使得軌道無法正常應(yīng)用。第三， 啃軌 因?yàn)槟Σ亮υ龃蟮木壒?，?huì)使得橋式起重機(jī)的運(yùn)行阻力異常升高，而這又會(huì)作用在驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)上，使其承受不正常的大載荷作用，工作溫度增大，長此以往，可能會(huì)導(dǎo)致電機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件出現(xiàn)燒壞或損毀。第四，上文已經(jīng)提到， 啃軌 現(xiàn)象一旦發(fā)生，就會(huì)伴隨產(chǎn)生側(cè)向力，這個(gè)側(cè)向力最終會(huì)被傳遞到廠房的承載結(jié)構(gòu)上，進(jìn)而對其造成損害。第五， 啃軌 現(xiàn)象最嚴(yán)重的危害就是引發(fā)脫軌，而脫軌一旦發(fā)生就會(huì)給下方作業(yè)的人員和其他設(shè)施設(shè)備構(gòu)成嚴(yán)重的安全威脅，釀成安全事故。

4 導(dǎo)致啃軌現(xiàn)象的原因分析

在實(shí)際工作中，造成橋式起重機(jī)發(fā)生 啃軌 故障的因素往往是多個(gè)方面的，既可能是車輪方面的原因，也可能是軌道方面的原因，下面將對主要因素進(jìn)行分析。

4.1 車輪原因

對橋式起重機(jī)的車輪而言，如果其存在較大的制造和加工誤差，或者在使用過程中存在磨損不均的情況，或者維修過程更換單邊零件等，這些都可能造成兩側(cè)車輪的幾何尺寸存在差異。而這種差異在轉(zhuǎn)速相同的情況下，會(huì)讓兩側(cè)的車輪運(yùn)行不同步，車體就會(huì)出現(xiàn)側(cè)向滑移，產(chǎn)生 啃軌 現(xiàn)象。此外，如果其中的車輪存在安裝誤差，比如，四個(gè)車輪沒有準(zhǔn)確安裝在矩形的四角，或者同側(cè)的車輪中心不在一條直線上，那么，也會(huì)造成車輪中心線出現(xiàn)偏斜，繼而引發(fā) 啃軌現(xiàn)象。同時(shí)，若同側(cè)車輪的中心線和軌道頂面沒有保持嚴(yán)格的相互垂直關(guān)系，那么，就會(huì)造成車輪踏面和軌道頂面的接觸面積減少，單位面積的壓力就會(huì)增大，而這會(huì)造成車輪的磨損不均勻，易引起車輪偏斜(如圖1所示），繼而出現(xiàn) 啃軌 現(xiàn)象。最后，橋式起重機(jī)如果操作不合理或者不能做到正確使用，那么，可能造成其結(jié)構(gòu)變形，甚至產(chǎn)生對角線誤差，進(jìn)而引起 啃軌 問題。

圖1 車輪垂直偏斜示意

4.2 軌道原因

除了車輪方面的因素外，橋式起重機(jī)軌道方面的問題也是導(dǎo)致 啃軌 現(xiàn)象的重要因素之一，具體則體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，如果軌道的鋪設(shè)不規(guī)范，比如，水平彎曲過大或者直線度誤差超過允許值，那么，就會(huì)在一些固定線段導(dǎo)致 啃軌 問題。第二，軌道的軌距不合適。如果軌距過大，則容易造成外側(cè)輪緣 啃軌；反之，則又容易引起內(nèi)側(cè)輪緣 啃軌 。第三，在實(shí)際工作中，如果相關(guān)的安裝和維護(hù)作業(yè)不規(guī)范，或者廠房的柱子出現(xiàn)下沉?xí)r，那么，可能導(dǎo)致兩條軌道在踏面垂直高度上存在較大差異，繼而引發(fā) 啃軌。最后，如果兩條軌道在鋪設(shè)時(shí)存在平行度誤差，比如，呈現(xiàn) 八字 形狀時(shí)，那么，也會(huì)引發(fā) 啃軌 。

4.3 傳動(dòng)系統(tǒng)原因

除以上介紹之外，起重機(jī)的兩套傳動(dòng)系統(tǒng)如果出現(xiàn)不同步的情況時(shí)，也會(huì)造成車體傾斜，繼而發(fā)生 啃軌 。例如，裝配差異會(huì)產(chǎn)生不同的阻力，如果再分別采用兩套動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)，那么，就會(huì)造成驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行不同步，進(jìn)而導(dǎo)致車體運(yùn)行歪斜，發(fā)生 啃軌 現(xiàn)象。此外，如果兩臺驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速不同步，那么，也會(huì)造成車體傾斜，繼而引發(fā) 啃軌 。

5 處理方法探討

上文對橋式起重機(jī)發(fā)生 啃軌 的原因進(jìn)行了比較細(xì)致的分析，從中可以看出，導(dǎo)致 啃軌 產(chǎn)生的原因是多個(gè)方面的，而這就要求對 啃軌 進(jìn)行處理時(shí)，必須對相關(guān)因素進(jìn)行梳理分析并確定具體原因，然后，在此基礎(chǔ)上制定科學(xué)合理的處理方法。

5.1 檢查車輪

針對車輪方面的因素，首先，要做的就是對車輪外觀是否存在裂紋、踏面剝落和壓陷等缺陷進(jìn)行檢查。進(jìn)一步，需要通過相關(guān)檢查來判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)。輪緣厚度和踏面磨損是否在警戒值內(nèi)，踏面是否存在麻點(diǎn)等，是判斷車輪是否滿足標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)。此外，通過相關(guān)的檢查測量，如果發(fā)現(xiàn)主動(dòng)輪或者從動(dòng)輪的直徑尺寸偏差超過規(guī)定允許值，則極易引發(fā)啃軌，此時(shí)，應(yīng)對車輪進(jìn)行重新加工，使其尺寸基本達(dá)到一致，并同時(shí)對主動(dòng)輪和從動(dòng)輪直徑尺寸差進(jìn)行控制。

5.2 檢查軌道

軌道的安裝鋪設(shè)不規(guī)范，比如，軌道跨度偏差及兩根軌道相同跨度標(biāo)高偏差超標(biāo)等，都可能造成大車發(fā)生啃軌。因此，必須確保軌道的安裝合乎標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，兩根軌道的相對標(biāo)高應(yīng)控制在10mm以內(nèi)，軌道的直線度偏差應(yīng)控制在±3mm內(nèi)，軌距偏差不得超過15mm。如果發(fā)現(xiàn)相關(guān)測量值超過以上規(guī)定值，則應(yīng)通過調(diào)整高低差和軌矩來進(jìn)行處理。

至于因驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)系統(tǒng)因素導(dǎo)致的 啃軌 現(xiàn)象，現(xiàn)實(shí)中一般發(fā)生較少，可以通過調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、制動(dòng)器的制動(dòng)力矩和傳動(dòng)準(zhǔn)確性來進(jìn)行處理。

6 結(jié)語

綜上所述，針對起重機(jī) 啃軌 現(xiàn)象的預(yù)防和處理，關(guān)鍵是要做好對車輪、軌道的相關(guān)檢查工作。比如，車輪的制造和安裝偏差必須控制在規(guī)定的允許范圍內(nèi)，軌道的頂面要平整且不能存在較大的踏面高度偏差和直線度、平行度偏差等。在發(fā)生 啃軌 現(xiàn)象前做好安全檢查，一旦發(fā)現(xiàn)相關(guān)測量值超過偏差允許值，就必須采取調(diào)整和維修措施進(jìn)行預(yù)防處理。而在發(fā)生 啃軌 問題后，也應(yīng)通過檢測明確導(dǎo)致 啃軌 的原因，為采取有針對性的處理措施提供科學(xué)依據(jù)。

當(dāng)然，現(xiàn)實(shí)中造成 啃軌 現(xiàn)象的因素往往是多個(gè)方面的，再加上受到文章篇幅和作者自身能力水平的限制，本文在探討過程中難免存在缺漏和不當(dāng)之處，這里僅希望在業(yè)內(nèi)同行之間起到拋磚引玉的效果，通過引發(fā)大家共同的關(guān)注和討論，以促使橋式起重機(jī) 啃軌 問題可以得到更好地解決處理。