淺談橋式起重機啃軌

邵劍　董靈軍

【摘要】橋式起重機大車在運行中會出現啃軌現象，輕微的啃軌會造成輪緣及軌道的側面有明顯的磨損痕跡，嚴重啃軌會造成輪緣和軌道的側面金屬剝落或輪緣向外變形，甚至脫軌造成重大人身傷亡和設備事故。針對這種情況分析產生啃軌的原因，找出對策消除啃軌。

【關鍵詞】 軌道；啃軌；脫軌；車輪；大車運行

橋式起重機在機械制造、物流倉庫存儲等行業被廣泛使用，我市目前在用橋式起重機有4422臺。橋式起重機使用一段時間后，都會出現不同程度大車行走啃軌現象，尤其是使用多年的行車和一些環境惡劣的車間（如高溫冶煉車間）的行車啃軌嚴重， 經常造成設備故障，增加了設備部件消耗和維修次數，影響了企業的正常生產，甚至造成重大人身傷亡和設備事故。

1. 啃軌判定的現象

1.1起重機在運行中，由于多種原因常出現軸向移動或軸向歪斜，從而使車輪輪緣與軌道側面接觸摩擦，這種接觸摩擦方式產生水平側向推力，造成了車輪緣與軌道的側面摩擦及磨損，這種現象習慣上稱啃軌。

1.2初步判斷為大車行走啃軌可從以下幾點觀測：（1）起重機大車行走時發出吭吭聲；（2）目測軌道側面有斑痕，軌道頂面有點斑，車輪輪緣內側磨損有亮斑，有掉屑和卷邊現象；（3）起重機運行時，在短距離內，輪緣與軌道間隙有明顯的改變；（4）大車運行控制器啟動時，啟動緩慢或不啟動由輪緣與軌道摩擦引起的。

2. 啃軌造成的嚴重后果

大車在運行中出現啃軌，這是很嚴重的問題。輕微的啃軌會造成輪緣及軌道的側面有明顯的磨損痕跡，嚴重啃軌會造成輪緣和軌道的側面金屬剝落或輪緣向外變形，甚至脫軌。

2.1啃軌對基礎、房梁、橋架的影響。起重機的運行啃軌，必然產生水平側向力。這種側向力將導致軌道橫向位移，引起設備振動，致使固定軌道的螺栓松動，另外，還會引起整臺行車的振動，這些都不同程度的影響了房梁、橋架結構的穩固。

2.2啃軌對生產、人身、設備造成的威脅。嚴重的啃軌會使起重機軌道嚴重磨損，導致行車運行時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，同時也給生產造成很大的影響。起重機屬高空作業，在運行中，特別是當軌道接頭間隙過大時，極易造成起重機脫軌墜落造成重大人身傷亡和設備事故。

2.3啃軌對電氣設備系統的影響。行車在運行中啃軌會產生相當的阻力，從而增加了電力系統的負荷，由于運行中電流的增大而造成電氣元件和電動機功率的耗損。特別是大車運行開車時，由于啃軌增大了運行阻力，使電機在運行中超負荷運轉，很容易造成電機過載燒毀。同時由于運行阻力大，也容易使傳動系統部件如軸等扭壞。

3. 啃軌原因的分析

在正常運行情況下，起重機車輪輪緣和軌道之間有一定的間隙，一般設計最大間隙為30～40mm，但由于某些原因如吊裝、運行中的一些因素造成車輪歪斜，使運行中的車輪與軌道的接觸面不在踏面中間，造成車體偏斜。當車體偏斜時，起重機的一側輪緣和軌道側面相擠壓，輪緣和軌道就產生了側面摩擦，從而造成輪緣和軌道的側面摩損，這是起重機偏斜啃軌的主要原因，也就是說盡管輪距和軌道跨度是正確的，但是車輪踏面的中心線與軌道的中心線不重合，當車體偏斜時，整個起重機靠著軌道一側接觸而行走，因此造成了車輪輪緣與軌道間的一側強行接觸，并使車輪和軌道嚴重磨損，因此就產生了啃軌。啃軌主要從以下三個方面來分析。

3.1由軌道缺陷造成的啃軌。由于軌道安裝不規范、不符合安裝技術要求，而造成軌道跨度公差及兩根軌道相同跨度標高誤差超標等，都能造成大車運行啃軌。

（1）大車軌道安裝質量不好，軌道的水平彎曲過大，當超出跨度公差時，必然引起車輪輪緣與軌道側面摩擦，即引起運行啃軌。

（2）軌道安裝“八”子形。

（3）兩根軌道相對標高超差過大。

（4）軌距變化，起重機橋架結構變形，主梁下沉，引起小車軌距的變化。

3.2由車輪缺陷造成的啃軌。橋架或小車架發生變形，必將引起車論的歪斜和跨度的變化，從而造成啃軌，其中以大車為最多見。

（1）檢查車輪外觀有無裂紋、踏面剝落、壓陷等。早期的磨損使車輪出現踏面壓潰或磨成平面.輪緣的厚度磨損≤5%，踏面磨損≤1.5%，踏面無麻點，則車輪合乎使用標準。

（2）因橋架變形造成車輪的水平偏斜和車輪的垂直偏斜。

（3）當兩邊主、被動輪的直徑不相等（因制造和磨損不均勻所致）大車運行時，在相同的轉速下，兩邊的行程不相等，造成啃軌。

（4）車輪的安裝位置不正確，也容易造成啃軌。四個車輪的安裝位置不在矩形的四角。同側中心不在一條直線上，車輪偏斜（水平偏斜或垂直偏斜），這時不管是主、被動輪都會造成啃軌。前后車輪不在同一直線上運行或車輪錐度方向安裝錯誤都會造成啃軌。

3.3其它缺陷原因造成的啃軌。分別驅動的大車運行機構中兩臺電動機不同步和兩制動器制動力矩不等，引起車輪運行不同步；兩端聯軸器的間隙差過大，引起車輪不能同時驅動；跟換一個主動車輪后，造成了兩個主動輪的直徑差過大，引起兩車輪運行的路程不一致，也都是引起啃軌的原因。

4. 如何消除啃軌

橋式起重機系有軌運行，是車輪在專用的軌道上運行。起重機軌道是用來支承起重機的全部重量，保證設備正常、定向運行的。所以消除啃軌主要從軌道和車輪兩個大的方面分析原因，找出問題，確定消除方案。

4.1選用軌道應滿足以下技術條件：（1）軌頂表面能承受車輪的擠壓力；（2）軌底有一定的寬度以減輕對基礎的承壓，一般大車輪踏面的寬度比軌道頭寬度大30～40mm，小車輪踏面的寬度比軌道頭寬度大40mm，有輪緣的一邊與軌道側面的間隙應為10mm；（3）應有良好的抗磨彎度。并且在安裝或調整軌道時應使兩根軌道相對高低差小于10mm，同時調整軌距偏差為允許范圍內，軌道下面要填實，不得有懸空現象。對于車輪磨損更換時

4.2對于車輪磨損更換時要考慮兩主動輪直徑的統一，并且在安裝時要正確安裝車輪錐度方向及避免車輪偏斜。

4.3對于橋架變形，使大車車輪產生水平偏斜、垂直偏斜及對角線超差造成的大車啃軌，應先矯正橋架，使之符合技術要求。

[文章編號]1619-2737（2013）03-17-025

[作者簡介]邵劍，職稱：助理工程師，工作單位：浙江省臺州市特種設備監督檢驗中心。