門式起重機大車啃軌原因診斷修理研究

王紅

（河南油田油建工程建設有限責任公司機械化施工分公司，河南南陽473132）

1 引 言

門式起重機在使用一定時間后由于門型架變形、車輪磨損、軌道移位等都會出現大車行走啃軌現象，因大車啃軌減少了設備使用時間，增加設備維修費用，甚至造成事故。根據起重機維修經驗，本文對門式起重機大車啃軌現象進行研究，并提出各種啃軌的修理方法。

2 “啃軌”現象

門式起重機變形、磨損、軌道移位，大車車輪行走時走偏，從而發生車輪輪緣與軌道側面相擠，出現啃軌現象：（1）門式起重機大車起步、行走、停機時門型架走斜、偏擺；行走時甚至發出較大異常響聲。（2）鋼軌側面有溝槽狀磨痕或鐵屑，啃軌嚴重時車輪輪緣內側磨成翻邊、溝槽，甚至車輪輪緣有上軌的現象。

3 “啃軌”的影響

3.1 降低行走輪的使用時間

門式起重機大車行走輪正常情況下可以使用十多年。但啃軌嚴重的門式起重機大車行走輪壽命將減少2/3，嚴重影響門式起重機的使用。

3.2 加速傳動部件的損壞

門式起重機在運行中啃軌使電動機負荷增大，容易使傳動軸、聯軸器損壞，加速軸承、齒輪、行走輪等磨損。

4 “啃軌”的原因分析

當兩主動車輪直徑不一樣、車輪裝斜、同跨兩條鋼道標高差嚴重超標等原因會使車輪橫向移動，車輪輪緣卡在軌道一側，造成啃軌。有的啃軌是由幾種原因綜合一起造成，要細心觀察逐個進行篩選、甄別才能判斷。

4.1 車輪

（1）兩主動輪徑不相等，大車運行時產生速度差，使門型架走偏產生啃軌。

（2）車輪裝斜正反兩方向行駛時，同一車輪啃軌道側面不一樣，啃軌位置不定。啃軌主要有以下幾種：（a）1 個車輪偏斜，啃軌現象較輕。（b）2 個車輪朝一個方向偏斜，行走時會產生比較嚴重啃軌現象。（c）4 個車輪反向偏斜：4 個車輪偏斜程度大致相同時，不會產生啃軌現象。（d）4個車輪同向偏斜,比2 個車輪走偏啃軌更嚴重。

（3）一條軌道兩側均被啃軌，啃軌位置不定，這種現象主要是車輪的同位差超標，如圖1，對角線不相等（L1>L2），跨度不相等（S2>S1）。

（4）兩條軌道同時被啃外側或內啃，主要由以下兩個原因造成：（a）4 個車輪成平行四邊形，對角線不相等L1>L2如圖2。（b）4 個車輪呈梯形（如圖3），對角線不相等L1>L2，跨度不相等S2>S1，車輪間距b1=b2，跨度大的車輪啃軌外側，反之啃軌內側。

圖1 車輪直線性誤差

圖2 車輪對角線誤差

圖3 車輪對角線和跨度誤差

（5）車輪鉛垂度超標，總是一側啃軌且磨痕低。

（6）圓錐形車輪行走時發出異常聲音，但車輪不啃軌。

（7）車輪輪緣內側磨成臺階，啃軌嚴重時產生爬軌現象。

4.2 軌道

由于軌道安裝不合格，軌道位置誤差嚴重超標造成大車行走啃軌：（1）軌道沒校直，軌道水平彎曲過大處有啃軌現象。（2）軌道跨度超過車輪極限跨度部位有啃軌現象。（3）軌道同跨標高差過大造成大車側移啃軌。（4）軌道局部范圍內水平度嚴重超標，大車主動輪不接觸鋼軌或車輪輪壓小打滑造成啃軌。（5）鋼軌懸空超過1m、基礎下沉造成啃軌。（6）軌道接頭錯位超標嚴重時造成啃軌。

4.3 傳動系統原因

（1）2 個行走輪電機轉速不同，產生速度差，門型架走斜啃軌。（2）齒輪嚙合間隙過大或不均勻、軸上鍵松動，使門式起重機起步和停機不能同步。（3）制動器間隙不同。（4）新安裝的大車行走電機電源線接反，試車時車身突然扭斜，甚至出軌。

4.4 門式起重機的門型架變形

門型架主梁變形，造成車輪位置誤差嚴重超標，是啃軌的主要原因：（a）門型架扭曲變形造成4 個或更多車輪標高不在同一水平面，2 個主動輪輪壓不相同，行走時摩擦力不一樣，有時打滑造成啃軌。（b）主梁水平彎曲，引起車輪位置誤差超標，嚴重時車輪偏斜，造成啃軌。（c）主梁鉛垂方向變形，造成車輪鉛垂度超標啃軌。（d）起重機設計制造時廠家為省料，減少鋼板厚度、型鋼以小代大，設計結構存在缺陷，或起重機長期使用，鋼板等銹蝕嚴重，起重機穩定性、剛性差，設備運行晃動大，起重機吊重物時門型架發生彈性或塑性變形，車輪位置誤差等隨工況變化而變化，造成啃軌。

4.5 軌道頂面有油、雪時車輪打滑造成啃軌

5 “啃軌”的修理

發現門式起重機啃軌以后，試車并認真觀查起重機啃軌情況，測量門式起重機和鋼軌的形狀位置誤差，結合規范要求找誘因，敲定最經濟的修理方案。

5.1 軌道的調整或鋼軌更換

根據測量結果，對軌道不合格項目進行調校。如相對標高差太大時，在鋼軌下墊墊板，對于磨損過大的鋼軌需要更換新鋼軌。鋼軌調整修理后，軌道安裝質量必須符合國家標準規范要求。

鋼軌調整維修對易松動鋼軌及壓板可采用以下方法：（a）大型門式起重機輪壓大時，鋼軌間隔6m 處的鋼軌兩側焊接防鋼軌橫向位移型鋼；（b）對易松動的壓板在壓板與螺母間增加彈簧如圖4；（c）在靠近鋼軌一側的壓板與螺栓間長孔內加木塊等如圖4；（d）采用吊車軌道聯結04G325 方案2 的異形墊板及帶橡膠壓舌的壓板；（e）用鍍鋅扁鋼50×6 鉆孔φ16～φ25mm，現場制作帶彎鉤的止退鋼板如圖4。

圖4 壓板防松措施（可任用其中1 個，或2 個同時用）

5.2 車輪組修理

（1）保證兩主動車輪直徑相同：兩主動輪直徑差、圓柱度超標及輪緣磨成臺階、翻邊等，應加工成相同尺寸。

（2）車輪位置誤差調整：大車車輪跨度和對角線差不超過±7mm，車輪同位差不超過2mm 時合格，否則應調整。盡量減少調整行走輪的數量，優先調整從動車輪，必要再調整主動車輪。調整時將起重機支腳軸承箱的聯結螺栓孔擴孔，把平鍵割掉裝在車輪定位槽內，移動車輪調好車輪位置誤差后再焊平鍵。

（3）根據車輪輪壓在軸承座加墊片解決行走輪三條腿現象和調整車輪垂直度。

（4）增加大車電動機起動時間到4～6s，可減少門式起重機起動時走偏。

（5）減少行走電機轉數或減少行走輪直徑可減少大車行走輪走偏啃軌。

（6）調整車輪后效果不理想，仍啃軌可采用增加扶正輪的方法如圖5。

在同一支腳兩端（緩沖器下）的鋼軌兩側安裝2 個限制行走輪跑偏扶正輪，1 臺門式起重機只在1 根鋼軌兩側共安裝扶正輪4 個，另1 根鋼軌不安裝扶正輪，扶正輪外圓間距離小于行走輪踏步寬度4～8mm，扶正輪安裝垂直度小于1/1000。

圖5 增加扶正輪4 個

5.3 門型架修理

（1）主梁、端梁變形使車輪產生位置誤差，主梁下撓度符合標準要求時修理方法：（a）可通過移動行走輪位置解決行走輪位置誤差。（b）在立柱法蘭、行走輪軸承座加墊片調整立柱、行走輪鉛垂度偏差、車輪輪壓，減少三條腿現象。

（2）主梁因產生較大彈性變形或額定載荷時下撓度在水平線下大于跨度的1/700，應修復主梁，達到糾正輪距的目的。

（a）火焰矯正及加固修復法：編方案在主梁跨中附近位置制作支架，用千斤頂T=20～160 頂起主梁至一側的車輪離開軌道10～15mm(可以用吊車T=25～150 吊起高度同千斤頂頂升高度)，用火炬加熱校正主梁上拱度及旁彎度，再用鋼板δ=6～10mm 加強主梁中心附近兩側1/3～1/2 壁板。

（b）采用預應力修復法：在端梁焊支架，用張拉預應力鋼筋φ10～φ24mm（16Mn 或低合金鋼）校正主梁上拱度。

（3）主梁修復時恢復上拱度、控制主梁旁彎度和扭曲變形，增加門式起重機的剛度以消除車輪的啃軌。重大維修、改造的門式起重機要經市技術監督局檢驗合格方能使用，不能修復的門式起重機要降級使用或報廢。

5.4 大車傳動機構的調整

大車制動器間隙應調成一樣。齒輪嚙合間隙大、軸與聯軸器等配合間隙過大、鍵松動均應更換，兩個行走電機更換時電機轉數要相同。

6 結 語

啃軌存在安全隱患，只要門式起重機制造安裝、維修作業時，嚴格按標準、規范施工，就能減少或避免啃軌現象的發生。在門式起重機使用過程中由于磨損、變形、移位等原因造成啃軌，只要采用精確測量，綜合分析就一定能找出啃軌原因，將設備及時修好，確保門式起重機的安全運行。

［1］ 劉愛國，等.起重機械安裝與維修實用技術［M］.河南科技出版社，2003.

［2］ 樊錫瑛，等.起重機械安裝與電梯安全技術［M］.中國勞動出版社，1990.