橋式起重機(jī)車輪啃軌原因分析及解決方案

王海龍

摘 要：橋式起重機(jī)（又稱天車）廣泛應(yīng)用在冶金、礦山企業(yè)，但起重機(jī)車輪與行走軌道發(fā)生啃軌現(xiàn)象頻繁發(fā)生，給企業(yè)安全生產(chǎn)和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)成本帶來嚴(yán)重影響，本文結(jié)合實(shí)踐現(xiàn)對(duì)發(fā)生肯軌的主要原因進(jìn)行分析，并針對(duì)性的制定整改方案。

關(guān)鍵詞：橋式起重機(jī)；車輪；軌道；啃軌；原因分析；整改方案

1 前言

目前橋式起重機(jī)（又稱天車或行車）在冶金、礦山等行業(yè)被廣泛使用，橋式起重機(jī)在使用一段時(shí)間后，都會(huì)不同程度出現(xiàn)車輪啃軌現(xiàn)象，如果不及時(shí)解決就會(huì)造成起重機(jī)機(jī)械、電氣設(shè)備的損壞，從而嚴(yán)重影響企業(yè)安全生產(chǎn)。某鋼鐵公司煉鋼廠現(xiàn)有各噸位天車28臺(tái)，其中多臺(tái)天車在使用過程中出現(xiàn)了不同程度的啃軌現(xiàn)象，尤其是出坯跨和連鑄跨起重機(jī)大車行走啃軌嚴(yán)重，導(dǎo)致備品件消耗量大，設(shè)備維護(hù)成本增加，頻繁檢修增大安全隱患，嚴(yán)重影安全生產(chǎn)，針對(duì)這一情況我們查閱資料，深入現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)真分析，采取了有效的針對(duì)性措施解決了起重機(jī)啃軌問題，為我們廠安全穩(wěn)定生產(chǎn)提供了有力的設(shè)備保障。

2 根據(jù)實(shí)踐現(xiàn)對(duì)起重機(jī)車啃軌危害及故障現(xiàn)象簡(jiǎn)要陳述

1、啃軌造成的嚴(yán)重危害。

1）啃軌對(duì)廠房結(jié)構(gòu)的影響。車輪啃軌，必然產(chǎn)生水平側(cè)向力。這種力將導(dǎo)致軌道橫向位移，引起設(shè)備振動(dòng)，致使固定軌道的螺栓松動(dòng)，另外，還會(huì)引起整臺(tái)起重機(jī)的振動(dòng)，這些都不同程度的影響廠房結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。

2）啃軌對(duì)生產(chǎn)、安全、設(shè)備的影響。嚴(yán)重的啃軌會(huì)使軌道嚴(yán)重磨損，導(dǎo)致起重機(jī)運(yùn)行時(shí)和車輪接觸不好而不能使用，直至更換，造成人力、物資的浪費(fèi)，同時(shí)給生產(chǎn)安全造成很大影響。

3）啃軌對(duì)電氣設(shè)備系統(tǒng)的影響。起重機(jī)在運(yùn)行中啃軌會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大阻力，從而增加了電力系統(tǒng)的負(fù)荷，很容易造成電機(jī)過載燒毀，同時(shí)運(yùn)行阻力大，也容易使傳動(dòng)系統(tǒng)部件扭壞。

2、起重機(jī)啃軌故障現(xiàn)象描述。

起重機(jī)在運(yùn)行中，車輪輪緣與行走軌道側(cè)面形成接觸摩擦，這種現(xiàn)象我們通稱為啃軌。判斷車輪是否肯軌可從以下四點(diǎn)現(xiàn)象判斷：

1）起重機(jī)大車行走時(shí)發(fā)出吭吭聲或刺耳的摩擦聲；

2）目測(cè)軌道側(cè)面有無點(diǎn)斑或亮斑，道軌周圍有無鐵屑；

3）起重機(jī)行走運(yùn)行時(shí)輪緣與軌道間隙有明顯的改變；

4）大車運(yùn)行啟動(dòng)或行走時(shí)有無阻力，啟動(dòng)緩慢有可能為輪緣與軌道摩擦引起的。

3 結(jié)合實(shí)踐現(xiàn)對(duì)起重機(jī)肯軌原因進(jìn)行分析并制定解決方案

根據(jù)制造設(shè)計(jì)要求起重機(jī)在正常運(yùn)行情況下，起重機(jī)車輪輪緣和軌道之間有一定間隙，一般設(shè)計(jì)最大間隙為30-40mm，但若車體斜歪，運(yùn)行中的車輪不在軌道踏面中間行走，從而使輪緣和軌道側(cè)面發(fā)生側(cè)壓擠力造成肯軌。啃軌原因有很多，諸如軌道間距及水平標(biāo)高偏離設(shè)計(jì)要求、車輪本身安裝不規(guī)范、橋架變形、大車行走不同步等，根據(jù)實(shí)踐，因軌道及車輪安裝不規(guī)范引起起重機(jī)啃軌現(xiàn)象占大部分。

1、軌道原因。

1）軌道跨度誤差較大，水平彎曲過大。

實(shí)踐中我們對(duì)運(yùn)行的故障起重機(jī)軌道跨距進(jìn)行測(cè)量，由于軌道安裝不正確、不符合安裝技術(shù)要求，跨度偏差達(dá)35mm，且水平彎曲過大超出規(guī)范值，起重機(jī)在運(yùn)行過程中車體的輪緣和道軌一側(cè)幾乎沒有間隙，造成了大車運(yùn)行啃軌。

2）軌道同跨度高低誤差過大，最大誤差達(dá)45mm。

我們對(duì)兩根道軌水平高差進(jìn)行測(cè)量，同一根道軌上60米距離水平高差達(dá)45mm，因起重機(jī)在波浪形軌道上行走會(huì)造成車體斜歪，因而造成車輪肯軌。

2、車輪的原因。

1）兩主動(dòng)輪直徑相差過大，如果橋式起重機(jī)兩主動(dòng)輪直徑不同，則每轉(zhuǎn)行走的距離就不等，直徑大的一側(cè)就要逐漸超前使車體歪斜從而產(chǎn)生啃軌。

2）四個(gè)輪的安裝位置不是矩形的四角，同側(cè)兩車輪中心不在同一直線上，不管是主動(dòng)輪還是被動(dòng)輪，當(dāng)兩輪中心線不在同一直線上時(shí)，都會(huì)造成啃軌。

3）車輪的垂直偏斜超差，即車輪踏面中心與鉛垂線形成夾角“α“，如圖1所示，超出規(guī)定值時(shí)將引起啃軌。垂直偏斜超差的原因是：增加了車輪的運(yùn)行半徑，原運(yùn)行半徑為”R”，車輪運(yùn)行一周所走的路程為2πR，產(chǎn)生垂直偏斜后其運(yùn)行半徑變?yōu)椤癛1”此時(shí)車輪運(yùn)行一周所走的路程為“2πR1”每運(yùn)行一周，車輪多運(yùn)行2πR1-2πR=2π（R1-R）的路程，此即車輪的超前量，但因有輪緣限制，不能過量超前，因而形成了啃軌。

3、其它原因。

1）橋架的變形會(huì)引起車輪的歪斜和跨度的變化，橋架變形造成端梁水平彎曲或?qū)蔷€長(zhǎng)度超差，跨度超差均會(huì)引起啃軌。

2）兩組車輪裝配的松緊程度不一致而產(chǎn)生不同的阻力，從而使驅(qū)動(dòng)電機(jī)不同步，造成車體歪斜，形成車輪啃軌。

3）分別驅(qū)動(dòng)的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)中兩臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)速不一致，導(dǎo)致左右車輪線速度的差異，造成車體跑偏啃軌。

4、解決方案。

根據(jù)啃軌的主要原因進(jìn)行分析，針對(duì)性的提出以下解決方案。

1）當(dāng)兩邊主、被動(dòng)輪的直徑不相等且在相同的轉(zhuǎn)速下，因行程不相等，造成啃軌時(shí)。解決方案為更換兩邊主、被動(dòng)輪。

2）當(dāng)四個(gè)車輪的安裝位置不在矩形的四角時(shí)，同側(cè)中心不在一條直線上，車輪偏斜造成肯軌時(shí)。解決方案為重新調(diào)整四個(gè)車輪同側(cè)中心度，使其四個(gè)車輪在同一中心直線上并進(jìn)行調(diào)整定位。

3）當(dāng)一個(gè)車輪有偏斜，向一個(gè)方向運(yùn)行時(shí)，車輪啃軌道的一側(cè)，當(dāng)反向運(yùn)行時(shí)，又啃軌道另一側(cè)時(shí)。解決方案為對(duì)啃軌的車輪，在啃軌反方向的軸承座根據(jù)實(shí)際加墊片調(diào)整使其車輪與其他三個(gè)車輪在同一中心直線上。

4）軌道直線度處理方案，軌道的水平彎曲過大，每10米跨度取3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，30米距離公差偏差達(dá)到40㎜，說明軌道跨度公差已經(jīng)超出跨度公差范圍。解決方案為對(duì)鋼軌進(jìn)行校正，把魚尾夾板和壓軌器螺栓松開，用手錘敲打壓軌器斜銷，使其斜銷側(cè)壓力改變軌道位置，再緊固壓軌器螺栓，經(jīng)過復(fù)檢，使其達(dá)到技術(shù)要求消除水平彎曲現(xiàn)象。

5）軌道水平標(biāo)高超差故障，因某一軌道軸線地基基礎(chǔ)下沉，致使大車軌道標(biāo)高誤差過大，解決方案為采用加墊板法來調(diào)整兩軌道之間的標(biāo)高，但軌道大梁下梁面要填實(shí)。

6）車輪軸承座采用45°剖分固定的方式加工到橋式起重機(jī)本體上，車輪維護(hù)極其方便且易更換，在生產(chǎn)實(shí)踐中取得較好的效果。