淺談起重機(jī)啃軌問題的解決對策

李正偉

【摘 要】起重機(jī)運(yùn)行時，車輪輪緣和軌道接觸，產(chǎn)生擠壓摩擦，增加了機(jī)構(gòu)的運(yùn)行阻力，并造成輪緣或軌道嚴(yán)重的磨損，這就是車輪啃軌。車輪啃軌很難避免，輕微啃軌不影響起重機(jī)正常使用，啃軌嚴(yán)重時會產(chǎn)生較大響聲和震動，車輪輪緣和軌道劇烈磨損，使車輪和軌道短時期內(nèi)報廢，還增加運(yùn)行阻力，使起重機(jī)運(yùn)行過程中扭擺，造成安全隱患，影響起重機(jī)的正常工作。本文針對起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)啃軌現(xiàn)象進(jìn)行分析，并提出了有效的處理方法。

【關(guān)鍵詞】起重機(jī)；啃軌；檢驗；分析

1.啃軌的危害

起重機(jī)運(yùn)行中發(fā)生啃軌現(xiàn)象，一方面影響起重機(jī)的正常使用，另一方面嚴(yán)重降低起重機(jī)的使用壽命，影響程度與運(yùn)行時啃軌的程度有關(guān)，一般說來起重機(jī)運(yùn)行啃軌造成的危害如下。

1.1降低車輪的使用壽命

在正常情況下，經(jīng)過工頻表面淬火的車輪，可以使用10a或更長的時間。但是對于一些啃軌較嚴(yán)重的起重機(jī)，車輪只能用1～2a，甚至有的車輪只能用幾個月，當(dāng)輪緣磨損超過原厚的50%時，車輪就必須更換，這不僅影響了生產(chǎn)使用，而且也造成了不應(yīng)有的浪費。

1.2對軌道的磨損

嚴(yán)重的啃軌會將起重機(jī)鋼軌磨成臺階狀，直至不能使用而需要更換為止。

1.3增加大車和小車的運(yùn)行阻力

啃軌嚴(yán)重時，在使用中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把控制器的手柄放在一、二檔時則開不動車，這說明啃軌時阻力很大。根據(jù)測量，嚴(yán)重的起重機(jī)啃軌，它的運(yùn)行阻力將增加1.5～3.5倍。由于運(yùn)行阻力的增加，將增大運(yùn)行電動機(jī)的功率消耗和機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的負(fù)荷，嚴(yán)重時可能發(fā)生燒壞電動機(jī)或扭斷傳動軸等設(shè)備事故。

1.4對廠房結(jié)構(gòu)的影響

由于起重機(jī)運(yùn)行啃軌，必將產(chǎn)生水平側(cè)向分力，這種側(cè)向分力將導(dǎo)致鋼軌橫向位移，使軌道緊固螺栓松動。另外由于運(yùn)行啃軌將引起整臺起重機(jī)有較大的振動，這將不同程度的影響廠房結(jié)構(gòu)的使用壽命。

1.5造成脫軌的危險

啃軌嚴(yán)重時，特別是遇到軌道接頭的間隙較大，輪緣可能爬至軌頂造成脫軌事故。對于目前生產(chǎn)的外側(cè)單輪緣的小車車輪，當(dāng)兩根軌道的距離減小到一定程度時，更易產(chǎn)生脫軌的危險。

2.啃軌的表現(xiàn)形式

起重機(jī)啃軌的表現(xiàn)形式有多種，主要有以下幾種：

（1）鋼軌頭部側(cè)面有一條明亮的磨損痕跡，嚴(yán)重時，痕跡上帶有毛刺，有鐵屑出現(xiàn)。

（2）車輪輪緣內(nèi)側(cè)有亮斑，嚴(yán)重的啃軌現(xiàn)象，會使輪緣與軌道側(cè)面的金屬剝落或輪緣變形。

（3）起重機(jī)行使時，在短距離（10m）內(nèi)車輪輪緣與鋼軌的間隙有明顯的改變，有時一個車輪啃軌，有時兩個車輪同朝一個方向啃軌，有時四個車輪同朝一個方向啃軌，有時往返運(yùn)行同側(cè)啃軌，有時往返運(yùn)行分別啃磨兩側(cè)等等。

（4）起重機(jī)在運(yùn)行中，特別是在啟動、制動時，車體走偏、扭擺，啃軌嚴(yán)重時，還會發(fā)出較響的摩擦聲。

3.啃軌的原因分析

龍門起重機(jī)大小運(yùn)行車輪啃軌的原因多種多樣，通過實際運(yùn)行情況的分析，主要是由于車輪、軌道、起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)、傳動系統(tǒng)以及工人不規(guī)范操作引起的。具體分析如下：

3.1車輪安裝不當(dāng)引起的啃軌

（1）車輪安裝的水平偏差過大，車輪水平偏差不應(yīng)超過L/1000，L為車輪測量直徑在平行基準(zhǔn)線上的投影長度。車輪安裝的水平偏差過大，就使車輪滾動面中心線OO與軌道中心線O′O′形成一個夾角。當(dāng)α角到一定程度時，必然會發(fā)生啃軌現(xiàn)象。

（2）車輪安裝的垂直偏差過大。車輪垂直偏差不應(yīng)超過H/400（H為車輪測量高度在垂直方向的投影）。車輪安裝的垂直偏差超過此值時車輪滾動面與鋼軌踏面的接觸面積減小而單位面積的壓力增大，車輪滾動面上常常形成環(huán)型磨損的溝槽，并且總是啃鋼軌的同一側(cè)，而且行使時還會發(fā)出嘶嘶的啃軌聲。

3.2軌道安裝不符合要求引起的啃軌

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)不少使用單位的大車軌道安裝質(zhì)量不佳，軌道的相對標(biāo)高和直線性相差太大，軌道跨度不對，有大坡度，軌道接頭不平直和頂面上有油污和冰霜，都會造成啃軌。特別是小車軌道，當(dāng)起重機(jī)橋架結(jié)構(gòu)發(fā)生變形時，將引起小車軌距的變化，實踐證明：當(dāng)起重機(jī)主梁下?lián)虾?，小車兩根軌道的距離將變小，當(dāng)超出一定數(shù)值時，對于雙輪緣小車車輪，必然要啃軌道的內(nèi)側(cè)。這種現(xiàn)象與其它啃軌不同，即小車往返運(yùn)行時，兩根軌道的內(nèi)側(cè)緊夾兩個車輪的內(nèi)輪緣，這種現(xiàn)象又稱為夾軌。大車運(yùn)行一般正常，只是在一定區(qū)段上發(fā)生啃軌，可能是啃道區(qū)段的軌道跨度不對。當(dāng)大車運(yùn)行到某一段軌道時，車體突然傾斜，造成一條軌道啃內(nèi)側(cè)，另一條軌道啃外側(cè)，走過這一區(qū)段后，起重機(jī)能自動走正，這是由于啃軌區(qū)段的兩條軌道的相對標(biāo)高相差太大。當(dāng)起重機(jī)軌道上有油和冰霜等，或者軌道突然下沉，啟動時驅(qū)動輪易打滑，使車體扭斜而啃軌。

3.3傳動系統(tǒng)引起的啃軌

齒輪傳動系統(tǒng)間隙不均或傳動軸上的鍵有松動時，在啟動時其車輪因此而滯后轉(zhuǎn)動，造成兩個主動車輪轉(zhuǎn)速不一致而使車體扭轉(zhuǎn)啃軌。更換一個新主動輪，造成兩個主動輪直徑差過大，或兩個主動輪磨損程度不同造成直徑差過大，或其中一個主動車輪有卡住現(xiàn)象，都會引起兩個主動車輪轉(zhuǎn)速不一致，使車體扭斜，造成啃軌。此外，如果制動器的松緊調(diào)整不適當(dāng)，特別是對分別驅(qū)動的兩個制動器的抱閘松緊調(diào)整相差太大時，也會導(dǎo)致啃軌。

3.4鋼結(jié)構(gòu)變形使起重機(jī)走偏啃軌

龍門起重機(jī)經(jīng)過多年的使用以后，鋼結(jié)構(gòu)受自身剛度及作業(yè)環(huán)境、溫度的影響，發(fā)生變形，引起車輪的歪斜和跨度大小的變化，造成啃軌。車架的變形，使主梁下沉，引起小車軌距變化，當(dāng)超出一定限度時，就會造成小車啃軌或脫軌。起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的變形，引起車輪平行度和垂直度超限、車輪對角線不等，造成啃軌。目前生產(chǎn)的集中驅(qū)動橋式起重機(jī)，為了自行調(diào)節(jié)大車兩端的相互超前或滯后，避免車輪運(yùn)行時啃軌，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的主動車輪踏面均采用1∶10的錐度。這種錐度的車輪安裝，是有一定方向的，兩個車輪的錐度方向應(yīng)相反，即小頭都向外。當(dāng)A輪超前于B輪時，則A輪將運(yùn)行小直徑，B輪將運(yùn)行大直徑，這時A、B兩個車輪同時運(yùn)行一周時，A輪運(yùn)行的路程少，而B輪運(yùn)行的路程多。這樣運(yùn)行一段時間后，B輪就會趕上A輪，達(dá)到兩端平齊運(yùn)行而出現(xiàn)啃軌。

3.5其它原因

除上述分析外，還有其他一些因素，如分別驅(qū)動的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，兩端兩臺電動機(jī)不同步，引起車輪的行走快慢不一致；兩端聯(lián)軸器的間隙過大，引起車輪不同時驅(qū)動，更換一個主動車輪后，造成兩個主動車輪的直徑差異過大，引起兩個車輪運(yùn)行路程不一致等原因，都會引起運(yùn)行時啃軌。操作人員長期不規(guī)范作業(yè)也是龍門起重機(jī)啃軌的因素之一，例如，裝卸作業(yè)中的歪拉斜吊，會使設(shè)備產(chǎn)生斜向拉力，長期反復(fù)作用使起重機(jī)主梁變形，小車軌道的軌距及標(biāo)高發(fā)生變化，引起啃軌?？傊斐善鹬貦C(jī)運(yùn)行啃軌的因素很多，有時是幾個因素綜合造成的，所以應(yīng)視具體現(xiàn)象加以分析，采取措施綜合處理。實際生產(chǎn)中，啃軌原因是比較復(fù)雜的。

4.結(jié)語

起重機(jī)啃軌故障的原因是多種多樣的，有時是兩種因素引起啃軌，有時是幾種因素同時作用導(dǎo)致啃軌。當(dāng)起重機(jī)出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象時，不能盲目下結(jié)論，要向操作和維修人員進(jìn)行調(diào)查了解啃軌的具體情形，并到現(xiàn)場對軌距、軌道水平彎曲度、車輪的平行度、垂直度、輪距、車輪對角線、車架變形等進(jìn)行實測。根據(jù)所得數(shù)據(jù)，對癥下藥，進(jìn)行啃軌處理，使起重機(jī)大小車均能處于良好的工作狀態(tài)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]冷冰冰，張品，楊青.起重機(jī)啃軌原因及案例分析[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，2012，（7）：75-76.