橋式起重機“啃軌”分析與維修研究

汪建武

摘 要：橋式起重機屬于一種專業(yè)的機械搬運設(shè)備，主要用于鋼鐵生產(chǎn)、制造業(yè)等重工業(yè)行業(yè)。在作業(yè)過程中，“啃軌”問題是這類起重機常發(fā)生的問題，其對起重機的安全作業(yè)以及企業(yè)的正常生產(chǎn)都極為不利。為此，文章就橋式起重機“啃軌”的危害以及原因進行分析，并探討解決對策，希望能夠?qū)鉀Q啃軌問題提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：“啃軌”;橋式起重機;原因;對策

中圖分類號：TH215文獻標識碼：A文章編號：1674-1064（2021）08-015-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.08.008

橋式起重機作為大型搬運設(shè)備，其用途是對物料進行吊運與起重，可以代替大量人力勞動，具有極高的搬運效率。其中，“啃軌”現(xiàn)象是這類設(shè)備作業(yè)過程中常遇到的問題，對設(shè)備自身的運行穩(wěn)定性以及生產(chǎn)的安全性均造成了不利影響。為此，有必要對“啃軌”現(xiàn)象的危害以及成因進行剖析，探討有效的防范措施。

1 “啃軌”現(xiàn)象的主要危害

1.1 軌道受到磨損

一旦發(fā)生“啃軌”問題，無論是軌道的缺陷還是車輪的缺陷，均會使軌道受到嚴重磨損。若軌道磨損嚴重，則需要將軌道換掉，從而增加運維成本，并且也增加了安全風(fēng)險[1]。這將導(dǎo)致橋式起重機在作業(yè)過程中，軌道無法滿足其運行要求。另外，軌道磨損還會引起軌道偏離運行方向，從而對設(shè)備運行造成不利影響。

1.2 縮短車輪及軌道的使用年限

當“啃軌”發(fā)生時，軌道與車輪均會受到明顯的影響，對橋式起重機的正常作業(yè)造成影響。與此同時，這也會大幅減少車輪與軌道的使用年限，導(dǎo)致橋式起重機在作業(yè)中發(fā)生故障。若無法解決這一故障，則必將影響到橋式起重機的整體運行情況，降低設(shè)備運行的穩(wěn)定性與安全性。

1.3 使運行阻力變大

“啃軌”的出現(xiàn)會使橋式起重機的運行阻力變大，當設(shè)備運行至“啃軌”部位時，設(shè)備自身發(fā)動機的負荷會由于阻力變大而增加，容易導(dǎo)致設(shè)備發(fā)動機產(chǎn)生故障。同時，由于運行阻力變大，設(shè)備的靈活性也受到明顯制約，在吊裝貨物時可能會碰到一些突發(fā)狀況，從而影響到整個設(shè)備的安全運行，也對貨物的吊裝造成不良影響。

1.4 脫軌發(fā)生

橋式起重機作為一種大型專業(yè)設(shè)備，在作業(yè)時對安全性以及穩(wěn)定性均有非常嚴格的要求，也有賴于軌道與車輪的有效配合，從而確保車輛與軌道的運行軌跡相符。若出現(xiàn)“啃軌”問題，則會使設(shè)備的運行系統(tǒng)、車輪與軌道的運行軌跡出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致不相符。這一問題若未及時解決，長期下去必將對橋式起重機的正常工作造成負面影響，甚至?xí)?dǎo)致橋式起重機發(fā)生脫軌，引起安全事故。

2 “啃軌”現(xiàn)象常見成因分析

2.1 車輪因素

橋式起重機所使用的兩側(cè)車輪存在幾何尺寸不同的問題，原因有很多，除了生產(chǎn)制造誤差外，常見的還有隨著使用時間的延長，發(fā)生不同程度的磨損問題，或在維修時更換了單邊零件。若有這種差異，在轉(zhuǎn)速一致的條件下，兩側(cè)車輪就會不同步，那么橋式起重機車體就會向一側(cè)滑移，從而出現(xiàn)“啃軌”。在實踐中還有一種原因是車輪安裝存在誤差，比如相同一側(cè)車輪的中心未處于一條直線上，又或四個車輪未準確安裝在矩形的四角，這些都會導(dǎo)致車輪中心線發(fā)生偏斜，引起“啃軌”[2]。

2.2 軌道因素

軌道也是引起橋式起重機“啃軌”的主要原因。一種是軌道鋪設(shè)的規(guī)范性欠缺，表現(xiàn)為直線度誤差在允許值范圍以外或者水平彎曲過大，這容易在部分固定線段引起這一故障。另一種是軌道的軌距設(shè)置不當。比如，軌距偏小，可能導(dǎo)致內(nèi)側(cè)輪緣發(fā)生這一故障;軌距偏大，可能導(dǎo)致外側(cè)輪緣發(fā)生這一故障[3]。另外，在工作實踐中，工作人員沒有嚴格按照安裝要求與維護作業(yè)規(guī)范進行作業(yè)，或者廠房的柱子發(fā)生下沉，均容易引起“啃軌”，原因就是上述現(xiàn)象可引起兩條軌道在踏面垂直高度方面的不一致。

2.3 傳動系統(tǒng)因素

橋式起重機有兩套傳動系統(tǒng)，若這兩個系統(tǒng)運行不同步，也容易使車體發(fā)生傾斜，造成“啃軌”。比如，裝配差異會使產(chǎn)生的阻力不一致，若分別使用兩套動力與傳動系統(tǒng)，則驅(qū)動電機的運行就會不一致，表現(xiàn)為車體傾斜，引起“啃軌”。若兩個驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速不一致，也會使車體歪斜，引起這一故障。

3 “啃軌”故障的解決措施

雖然導(dǎo)致這一問題的因素較多，但在實踐中除了軌道原因外，其他原因引起的這類故障都可以從平衡臺車與車輪軸承箱方面進行解決。

3.1 軌道原因引起的“啃軌”排除方法

3.1.1 軌道壓潰較為嚴重

橋式起重機的使用較為頻繁，載荷長時間在設(shè)計范圍標準周圍徘徊就會使軌道壓潰，軌道寬度變大，那么車輪運行過程中就容易“啃軌”。若壓潰范圍大于軌道的15%時，宜更換軌道[4]。針對部分壓潰的軌道，通常利用大型砂輪機進行修磨。

3.1.2 平行度超差

橋式起重機在長行程的運行中，一些固定線段容易發(fā)生“啃軌”。此時，需讓車運行至較遠處，仔細測量“啃軌”的軌道平行度，邊測量邊調(diào)整，將平行度調(diào)整至允許區(qū)域內(nèi)。其中，使用的測量設(shè)備包括經(jīng)緯儀、輔助工具測距儀、鋼絲、魚線等。通常來說，兩條軌道的跨度公差允許值為±6mm。

3.1.3 軌道水平標高超差

軌道兩側(cè)的鋼結(jié)構(gòu)在工作數(shù)年后，都會出現(xiàn)一定程度的下沉現(xiàn)象。若兩端下沉深度差異明顯，軌道水平度差異也較大，設(shè)備運行中就會偏移。這樣引起的“啃軌”，通常會在某一段軌道上發(fā)生。對此，應(yīng)先告知廠房設(shè)計工作人員，若無嚴重問題，將一側(cè)低的軌道墊高即可。

3.2 其他因素引起的“啃軌”排除方法

3.2.1 測量數(shù)據(jù)

為獲得比較精準的數(shù)據(jù)，通?？刹捎孟铝袃煞N方法：

方法一：在大車的4個角上確定4個點，分別為A、B、C、D，且AB=CD，AC或BD的平行線需選取直線度符合要求的一側(cè)軌道，而測量的基準線為AC或BD。

方法二：直接測量，將大車移至無“啃軌”故障或故障最輕微的軌道上，通過游標卡尺來測量輪緣外側(cè)與軌道側(cè)面的距離。如此就會獲得4個角上的車輪數(shù)據(jù)，共8組數(shù)據(jù)。

以上方法一不易保證4個點的準確度，而方法二可以達到這一要求，而且簡單易行，因此實踐中多選擇方法二。下面就方法二的實例進行介紹，此處為某煉鋼廠車間的雙16磁盤吊大車車輪。

大車車輪與軌道位置調(diào)整前后對照示意圖如圖1所示，其中，A—D，A1—D1都是四個車輪上靠兩側(cè)輪緣的點。AA1、BB1、CC1、DD1的距離都是相同的，這八個點各點到車輪邊緣的水平距離表示為a、a1、b、b1、c、c1、d、d1。

3.2.2 分析數(shù)據(jù)

車輪調(diào)整前，大車往北運行時發(fā)生的“啃軌”問題，車輪1與2的東側(cè)輪緣的“啃軌”問題較嚴重，車輪4也有輕微“啃軌”聲。當大車往南運行時，“啃軌”問題比較輕微，南側(cè)兩車輪的“啃軌”問題較為輕微，而北側(cè)車輪伴隨大車往南運行時，“啃軌”的輪緣與軌道間距越來越大，這表示大車運行往北時因為車輪1與2都有往西運行的傾向，導(dǎo)致大車整體向西，因此車輪1與2發(fā)生“啃軌”。在往南運行的過程中，車輪3與4可以向東構(gòu)成一定的角度，從而保持平行。隨著大車運行車輪1與2的車輪“啃軌”側(cè)輪緣也慢慢遠離軌道，“啃軌”故障消除。通過觀察發(fā)現(xiàn)，車輪往北運行時“啃軌”明顯，而往南運行時幾乎無這一故障，因此在車輪2與3的軸承箱立側(cè)墊上銅皮，讓車輪按一定方向與軌道的平行線構(gòu)成一定的角度。操作中為了保護軸承，在解決故障時應(yīng)盡量少墊，才能讓軸承處于良好的工作狀態(tài)，防止軸承在單側(cè)近乎無游隙的情況下縮短使用年限。圖2顯示了裝角型軸承箱車輪調(diào)整前后的車體結(jié)構(gòu)仰視圖。調(diào)整前，定位鍵1、2、3、4均通過焊接方式固定到車體上。在調(diào)整過程中，將4個定位鍵的焊口割開，將2mm銅皮墊在定位板1與車體間，將0.5mm銅皮墊在定位板2與車體間。如此，車輪在安裝到車體上就與軌道構(gòu)成了一定角度的偏斜。另外，定位鍵3與4直接除去焊點，重新進行焊接，可以讓車輪安裝上定位鍵與定位槽相互配合良好，從而使車輪軸承兩側(cè)的游隙無異常。

在排除“啃軌”故障時，關(guān)鍵就是觀察、調(diào)整、再觀察、再調(diào)整，如此往復(fù)，就能解決這一問題。

綜上所述，橋式起重機“啃軌”問題危害性大，需要結(jié)合其成因采取有效的解決措施，才能以最短時間排除故障。

參考文獻

[1] 郭存園.橋門式起重機啃軌現(xiàn)象原因及修理方法的探討[J].大科技，2019（47）：213.

[2] 張衛(wèi).簡析16t橋式起重機啃軌原因分析及處理[J].工程技術(shù)：全文版，2016（11）：276.

[3] 林翼彪.關(guān)于橋式起重機“啃軌”現(xiàn)象的原因分析和處理方法探討[J].中國設(shè)備工程，2021（1）：149-152.

[4] 張建峰，李鳳鶴.橋式起重機啃軌原因分析及解決方法[J].內(nèi)燃機與配件，2019（1）：134-135.