藍(lán)昌杰
(柳州鋼鐵股份有限公司,柳州 545001)
橋式起重機(jī)因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以跨越車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)或工廠的上空,有效搬運(yùn)、裝載或卸載重型物料,能夠橫向、縱向移動(dòng),在大范圍內(nèi)物料搬運(yùn)中更為高效、靈活。橋式起重機(jī)適用于需要頻繁、重復(fù)搬運(yùn)大型物件的場(chǎng)合,如港口、鐵路貨站和建筑工地等。它的高效性和多功能性使其成為工業(yè)領(lǐng)域中的重要設(shè)備,能夠有效推動(dòng)工業(yè)發(fā)展。
啃軌現(xiàn)象是由起重機(jī)車(chē)輪與軌道之間接觸不良或過(guò)度磨損造成的,其中輪軌配合不良是導(dǎo)致橋式起重機(jī)啃軌現(xiàn)象的主要原因。理想情況下,車(chē)輪與軌道之間應(yīng)保持一定的間隙,以確保順暢運(yùn)行和減少磨損。如果間隙太大,起重機(jī)在運(yùn)行時(shí)會(huì)有較大的側(cè)向移動(dòng),可能導(dǎo)致起重機(jī)偏離軌道。如果間隙太小,車(chē)輪與軌道的摩擦力增加,會(huì)提高能耗并加速零部件的磨損。輪軌形狀不匹配同樣會(huì)引發(fā)啃軌現(xiàn)象。實(shí)際應(yīng)用中,由于制造公差、磨損或損壞,車(chē)輪和軌道的形狀不可能完全匹配,導(dǎo)致接觸面積減少,增加了單點(diǎn)的壓強(qiáng),從而加劇磨損。
起重機(jī)結(jié)構(gòu)問(wèn)題尤其是輪距不一致和橋架變形,是導(dǎo)致橋式起重機(jī)出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象的重要因素,直接影響起重機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性,需要特別注意。輪距不一致是一個(gè)常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。理論上,起重機(jī)的所有車(chē)輪都應(yīng)保持一致的輪距,這樣才能確保在軌道上平穩(wěn)運(yùn)行。但是,由于長(zhǎng)時(shí)間使用、機(jī)械磨損或者制造和安裝時(shí)不精確,輪距可能會(huì)出現(xiàn)偏差。輪距不一致會(huì)導(dǎo)致起重機(jī)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生不均勻的分布力,進(jìn)而引發(fā)軌道上的非對(duì)稱磨損,增加啃軌風(fēng)險(xiǎn)。此外,輪距不一致可能導(dǎo)致起重機(jī)運(yùn)行時(shí)搖晃,影響操作的穩(wěn)定性和精確度。橋架是起重機(jī)的主要承載結(jié)構(gòu),一旦發(fā)生變形,將直接影響起重機(jī)的整體平衡和載荷分布。橋架變形可能由多種原因引起,包括超載作業(yè)、材料疲勞、結(jié)構(gòu)老化以及不當(dāng)維護(hù)等,變形的橋架會(huì)導(dǎo)致起重機(jī)的運(yùn)行軌跡發(fā)生偏移,進(jìn)而引發(fā)輪軌不匹配,增加啃軌風(fēng)險(xiǎn)[1]。
軌道不平可能由多種原因引起,如地基沉降、材料磨損或安裝時(shí)不精確。軌道在水平和垂直方向上應(yīng)精確對(duì)齊,以保證起重機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。如果軌道安裝不精確,如軌道間距不一致或軌道不在同一平面上,將會(huì)導(dǎo)致起重機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生額外的應(yīng)力和磨損。安裝不精確的軌道還會(huì)增加起重機(jī)的能耗,降低工作效率。軌道不平會(huì)導(dǎo)致起重機(jī)在運(yùn)行時(shí)受力不均勻,增加輪軌之間的摩擦,還可能造成起重機(jī)搖晃或跳動(dòng)。長(zhǎng)此以往,不均勻的分布力會(huì)加速輪軌磨損,甚至導(dǎo)致起重機(jī)脫軌。此外,軌道不平還可能影響起重精度,造成貨物損壞。
機(jī)械磨損和老化是橋式起重機(jī)長(zhǎng)期使用過(guò)程中不可避免的問(wèn)題,主要表現(xiàn)為零部件的磨損、性能退化和老化,對(duì)起重機(jī)的安全性和效率產(chǎn)生顯著影響。起重機(jī)各個(gè)零部件,如車(chē)輪、軸承、齒輪和電機(jī)等,在持續(xù)運(yùn)作過(guò)程中會(huì)逐漸磨損。磨損不僅會(huì)降低零部件的運(yùn)行效率,還可能導(dǎo)致尺寸、形狀或?qū)R方式發(fā)生變化,影響整機(jī)的運(yùn)行精度和穩(wěn)定性。例如,車(chē)輪的磨損可能導(dǎo)致起重機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生搖擺或軌跡偏移,增加啃軌風(fēng)險(xiǎn)。隨著時(shí)間的推移,起重機(jī)的部件會(huì)發(fā)生老化,材料老化可能導(dǎo)致部件強(qiáng)度降低,韌性降低,增加斷裂風(fēng)險(xiǎn)[2]。例如,電氣部件的絕緣老化可能導(dǎo)致短路或其他故障,影響起重機(jī)的操作安全;液壓系統(tǒng)的某些部件老化,會(huì)導(dǎo)致密封性能降低,可能引發(fā)泄漏和壓力下降問(wèn)題。
橋式起重機(jī)運(yùn)行中啃軌問(wèn)題的檢測(cè)與診斷依賴于定期的檢查與維護(hù),是確保起重機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)預(yù)防和識(shí)別潛在問(wèn)題至關(guān)重要。應(yīng)對(duì)輪軌系統(tǒng)進(jìn)行整體檢查,包括檢查車(chē)輪和軌道的磨損程度、形狀以及是否存在裂紋或其他損傷,還應(yīng)評(píng)估輪軌的接觸面,以確保輪軌之間接觸良好。
橋式起重機(jī)的運(yùn)行中,確保軌道的平直度對(duì)于防止啃軌至關(guān)重要。軌道的任何微小偏差,無(wú)論是高度差、水平偏移還是不平整,都可能導(dǎo)致起重機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生額外的負(fù)擔(dān),進(jìn)而引發(fā)啃軌現(xiàn)象[3]。為此,使用專(zhuān)業(yè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè),尤其是利用激光測(cè)距儀檢測(cè)軌道的平直度,成為一種高效且精確的診斷方法。激光測(cè)距儀是高精度測(cè)量工具,能夠提供極為精確的軌道平直度數(shù)據(jù)。激光測(cè)距儀通過(guò)發(fā)射激光束到軌道的一端,然后接收反射回來(lái)的激光來(lái)計(jì)算距離和角度偏差。其優(yōu)勢(shì)在于高精度和非接觸式測(cè)量,測(cè)量過(guò)程不會(huì)對(duì)軌道造成任何物理性的干擾或損傷。利用該設(shè)備,技術(shù)人員可以準(zhǔn)確測(cè)量軌道在水平和垂直方向的偏差,及時(shí)發(fā)現(xiàn)軌道安裝中存在的問(wèn)題。
在橋式起重機(jī)運(yùn)行過(guò)程中,實(shí)時(shí)監(jiān)控是及時(shí)發(fā)現(xiàn)和診斷啃軌等異常情況的關(guān)鍵方法,通過(guò)運(yùn)行監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)收集和分析起重機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù),有效預(yù)防和迅速響應(yīng)潛在的問(wèn)題。運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常包括多種傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備,能夠?qū)崟r(shí)捕捉起重機(jī)的運(yùn)行參數(shù),如速度、載荷、輪軌接觸狀態(tài)、車(chē)輪和軌道的磨損狀況等。通過(guò)分析這些數(shù)據(jù),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)起重機(jī)運(yùn)行中的異?,F(xiàn)象,如車(chē)輪與軌道之間的異常摩擦、載荷分布不均或機(jī)械結(jié)構(gòu)的異常振動(dòng)等。輪軌接觸狀態(tài)的監(jiān)測(cè)是利用高精度的傳感器,如振動(dòng)傳感器和聲音傳感器,準(zhǔn)確檢測(cè)起重機(jī)輪子與軌道之間的接觸質(zhì)量。任何異常的振動(dòng)或噪聲都可能是啃軌現(xiàn)象的早期跡象。此外,通過(guò)監(jiān)測(cè)載荷分布和起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡也能夠有效預(yù)測(cè)和識(shí)別潛在的啃軌風(fēng)險(xiǎn)?,F(xiàn)代的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常配備高級(jí)數(shù)據(jù)處理軟件,能夠?qū)崟r(shí)分析收集到的數(shù)據(jù),并利用算法預(yù)測(cè)潛在問(wèn)題,根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和運(yùn)行模式自動(dòng)調(diào)整起重機(jī)的運(yùn)行參數(shù),以最大限度減少磨損和提高效率[4]。
對(duì)于橋式起重機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的啃軌現(xiàn)象,輪軌間隙調(diào)整是一種常用且有效的處理方法。輪軌間隙的正確調(diào)整不僅對(duì)于預(yù)防和減少啃軌現(xiàn)象至關(guān)重要,適當(dāng)?shù)拈g隙還有助于減少能源消耗,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。調(diào)整輪軌間隙通常包括松開(kāi)或緊固相關(guān)的螺栓和調(diào)整裝置,以改變車(chē)輪相對(duì)于軌道的位置。在調(diào)整過(guò)程中,技術(shù)人員需要仔細(xì)監(jiān)測(cè)間隙的變化,確保調(diào)整后的間隙符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。此外,要考慮車(chē)輪和軌道的對(duì)齊情況,確保調(diào)整后的間隙與整個(gè)輪軌系統(tǒng)保持一致。由于不同的工作條件和環(huán)境因素,金屬材料會(huì)出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象,導(dǎo)致輪軌間隙在不同溫度條件下不斷變化。技術(shù)人員在調(diào)整間隙時(shí),需要根據(jù)起重機(jī)所在環(huán)境的平均溫度設(shè)定合適的間隙值[5]。隨著起重機(jī)的使用,車(chē)輪和軌道會(huì)逐漸發(fā)生磨損,因此需要定期重新檢查和調(diào)整間隙。
車(chē)輪磨損在起重機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行中不可避免,更換磨損的車(chē)輪不僅能夠減少對(duì)軌道的損害,還能夠提升起重機(jī)的整體運(yùn)行性能和安全性。在更換車(chē)輪時(shí),需要選擇符合規(guī)格的高質(zhì)量車(chē)輪,以確保最佳的適配性和耐用性。修復(fù)軌道是處理啃軌問(wèn)題的關(guān)鍵環(huán)節(jié),修復(fù)步驟如圖1 所示。在測(cè)量軌道后需要清理裂縫區(qū)域,去除雜物,然后使用適當(dāng)?shù)奶畛洳牧线M(jìn)行修補(bǔ)。填充材料必須具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性,以承受往復(fù)荷載和磨損。磨平不平整的軌道表面是修復(fù)工作的主要內(nèi)容,可使用磨光機(jī)或其他磨削工具處理軌道表面,消除所有凸起或凹陷,確保軌道的平整性。如果軌道損壞嚴(yán)重,可能需要更換部分或全部軌道。修復(fù)工作后期需要進(jìn)行安全測(cè)試,以確保修復(fù)后的軌道能夠滿足性能要求。同時(shí),應(yīng)對(duì)相鄰結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)估,保證整個(gè)軌道系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性[6]。另外,在進(jìn)行更換或修復(fù)工作時(shí),需要考慮起重機(jī)的整體狀況。
橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化主要是通過(guò)細(xì)致的結(jié)構(gòu)調(diào)整,包括調(diào)整輪距、校正橋架或者調(diào)整懸掛系統(tǒng)的設(shè)置,確保載荷均勻分布。優(yōu)化起重機(jī)的結(jié)構(gòu)還包括重新評(píng)估其承載能力和質(zhì)量分布。在某些情況下,調(diào)整起重機(jī)的質(zhì)量分配,能夠顯著改善載荷的分布情況,有助于重新配置重要組件的位置,便于調(diào)整整體重心。此外,結(jié)構(gòu)優(yōu)化需要升級(jí)或改進(jìn)某些關(guān)鍵部件。例如,采用更先進(jìn)的懸掛系統(tǒng)或更耐用的材料,可以提升起重機(jī)的整體性能,減少維護(hù)需求,提升起重機(jī)的操作穩(wěn)定性和長(zhǎng)期可靠性。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化時(shí),需要考慮起重機(jī)的整體設(shè)計(jì)和工作環(huán)境。
加強(qiáng)橋式起重機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)是預(yù)防和處理啃軌問(wèn)題的基石,維護(hù)保養(yǎng)的流程如圖2 所示。
清潔工作非常重要,積聚的灰塵和污垢可能會(huì)影響部件的功能,加劇磨損并導(dǎo)致額外的摩擦。針對(duì)輪軌接觸面的清潔尤為關(guān)鍵。保養(yǎng)工作通常涉及深入檢查和測(cè)試起重機(jī)的各個(gè)系統(tǒng)和部件,包括檢測(cè)輪軌間隙、評(píng)估電氣和液壓系統(tǒng)的性能、檢查制動(dòng)和安全設(shè)備的運(yùn)行狀況。同時(shí),維護(hù)與保養(yǎng)工作應(yīng)加強(qiáng)對(duì)操作人員的培訓(xùn)。操作人員應(yīng)充分了解起重機(jī)的工作原理和維護(hù)需求,懂得如何正確操作設(shè)備以減少機(jī)械磨損。正確的操作不僅能夠提高工作效率,還能減少對(duì)設(shè)備的長(zhǎng)期損耗。另外,維護(hù)與保養(yǎng)工作應(yīng)考慮起重機(jī)的使用環(huán)境和工作條件。
橋式起重機(jī)運(yùn)行中的啃軌問(wèn)題是復(fù)雜且多因素的技術(shù)挑戰(zhàn),其處理過(guò)程需要深入理解設(shè)備的結(jié)構(gòu)、操作和維護(hù),并提出適當(dāng)?shù)膽?yīng)對(duì)策略。文章詳細(xì)討論啃軌的主要原因,并強(qiáng)調(diào)通過(guò)定期維護(hù)檢查、使用專(zhuān)業(yè)測(cè)量設(shè)備和實(shí)施有效的運(yùn)行監(jiān)控來(lái)診斷這一問(wèn)題的重要性。在處理方法上,提出包括調(diào)整輪軌間隙、更換或修復(fù)損壞部件、結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化以及增強(qiáng)設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)等綜合策略,有助于解決現(xiàn)有的啃軌問(wèn)題,而且能夠預(yù)防潛在的故障,確保起重機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,有效提高橋式起重機(jī)的安全性和運(yùn)行效率,為工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定和高效提供保障。