起重機大車車輪偏斜的檢測方法

摘 要：為了解決橋式起重機大車在運行中出現的啃軌現象，從起重機啃軌危害出發，對橋式起重機大車在運行中出現的啃軌原因進行分析，得出車輪制造及安裝質量問題是造成啃軌的主要原因。通過減小車輪直徑差，調整大小車輪垂直偏斜，調整大小車輪水平偏斜等方法來改善起重機的運行條件。從而保證起重機的使用壽命。

關鍵詞：橋式起重機；啃軌；改進方法；處理措施

引言

起重機在運行過程中會發生啃軌現象，嚴重時會給起重機造成不良的后果。因此，我們應當重視起重機啃軌這一問題。分析起重機啃軌的原因，找出解決問題的方法，從而提高起重機的使用壽命和安全性。

1.橋式起重機車輪啃軌產生的原因及危害

1.1.橋式起重機車輪啃軌產生的原因

通常理論設計車輪的踏面比軌道頂寬20-30mm，正常運行時車輪與軌道有一定間隙，這是考慮到以下兩個方面的因素：

1.1.1.車輪運行時與軌道側面應當有間隙，不得有摩擦；

1.1.2.起吊重物時如果橋架發生下撓變形，車輪相對軌道的位置也會發生變化。因此車輪輪緣與軌道之間的間隙必須要保證能夠滿足變形量的變化范圍。

當起重機在運行過程中由于某種原因使車輪產生了橫向滑移時，車輪輪緣與軌道側面接觸，車輪對軌道產生了一個側向推力，產生嚴重的擠壓摩擦，增大了它們之間的摩擦力，致使輪緣與鋼軌磨損，產生了“啃軌”。車輪啃軌主要有以下幾種表現形式：在軌道側面有明顯的摩擦痕跡，磨下的鐵屑掉落在軌道上；橋式起重機運行時，在短距離內輪緣與軌道間隙有明顯的改變；起重機在運行中，橋架產生歪斜，車輪走偏；大車運行時會產生較響亮的“嘶嘶”啃軌聲；啃軌特別嚴重時，大車會發出“吭吭”的卡軌聲，嚴重時起重機開不動或出現脫軌現象，嚴重影響到起重機的使用安全可靠性。

在正常工作情況下，中級工作級別的車輪可以使用10多年，而嚴重啃軌的車輪壽命大大降低，使用1-2年，甚至1-2個月就要報廢。

1.2.橋式起重機啃軌危害

車輪出現啃軌現象后，會降低車輪和軌道的使用壽命。啃軌會造成車輪和軌道強制性接觸，加劇兩者的相互磨損，嚴重時可導致車輪輪緣與軌道側面的金屬剝落及輪緣向外翹曲變形，從而加快了車輪與軌道的破壞，降低了使用壽命；增加運行阻力，迫使運行電動機或扭斷傳動軸的后果；起重機工作時噪聲大，震動大；損害房梁結構；起重機啃軌必然在運行中產生水平側向力，使廠房結構受到附加的橫向載荷，而遭受不同程度的損壞；起重機在行駛中突然脫軌，會造成重大的設備、人身傷亡事故。

2.啃軌原因分析

橋式起重機啃軌現象表現形式多種多樣， 有時只有一個車輪啃軌，有時幾個車輪同時啃軌，有時往返運行時同時啃軌，有時往返運行時分別肯磨軌道兩側。啃軌原因很復雜，必須具體原因具體分析。

2.1.軌道缺陷造成的啃軌

軌道安裝水平彎曲過大或軌道的局部變形過大，超過跨度公差時就會引起啃軌。這種啃軌的特點是啃軌僅發生在軌道的局部或某一段軌道上；軌道安裝“八字形”。軌道安裝不規范 ，造成規矩一端大、一端小，所謂軌道“八字形”。在此段軌道上，車輪往返運行時，將分別啃磨軌道外側和內側：同一截面兩根軌道相對標高超差過大。這種情況可使起重機在運行中發生橫向移動，造成較高的一側軌道外側被啃，較低的一側軌道內側被啃；規矩超差。按工藝要求加工裝配 以后，起重機運行機構的行走輪輪距是個定值，當軌距因某種原因導致超差時，使得車輪不在踏面中間運行，從而造成輪緣與軌道側面強行接觸、摩擦而產生啃軌現象；主梁變形造成小車軌道產生旁彎，當超出一定范圍后，小車車輪就會產生夾軌而造成啃軌；使用過程中因壓板螺栓松動或壓板無止退墊而導致軌道位置移動，使得起重機運行機構軌距、平行度、直線度等超差，因此，出現啃軌現象。

2.2.車輪缺陷造成啃軌

車輪制造及安裝質量問題會造成啃軌。起重機長期超載運行或因殘余應力等原因引起起重機的主梁、端梁或小車架發生變形，必將引起車輪的歪斜和跨度的變化，從而造成運行啃軌，其中尤以大車最為多見。兩主動輪踏面的直徑尺寸不相等。起重機運行時，左右兩側運行速度不同，引起車體跑偏，使得輪緣與軌道兩側強行接觸，而造成啃軌；安裝或橋架變形時導致四個輪不在同一平面內，且主動輪輪壓不等時，必然發生啃軌現象；車輪水平偏斜。因橋架變形造成端梁水平彎曲，以致車輪水平偏斜超差或車輪安裝時已水平偏斜超差，即車輪寬度中心線與軌道中心線形成一個夾角，兩主動輪同向偏斜，造成啃軌：車輪垂直偏斜。因橋架變形造成車輪垂直偏斜超差，引起啃軌。即車輪踏面中心線與鉛垂線形成一個夾角。當主動車輪端面的垂直偏斜值超出公差時，即引起啃軌，因為兩主動輪同向垂直偏斜。在起重機承載后，兩主動輪實現的滾動半徑不相等，車輪發生啃軌。車輪垂直偏斜，還會引起車輪踏面和鋼軌頂面的接觸面積變小，單位面積的壓力增大，造成車輪磨損不均勻，甚至在踏面上磨出溝槽。這種原因引起的啃軌，起重機運行時常伴有“嘶嘶”聲；前后車輪不在同一直線上運行。因安裝或橋架變形引起跨度或對角線的過量超差，使前后兩個車輪不能在一條直線上運行，引起啃軌。

3.啃軌的防止方法及處理措施

3.1.啃軌的防止方法

根據原因找方法，重點是車輪的加工、安裝、調整，大車軌道的安裝、起重機橋架金屬結構、大車傳動機構部分零部件的制造、安裝等都必須嚴格控制在標準或規范要求范圍內，只有這樣才能防止啃軌現象的發生。

3.2.啃軌的檢測方法

起重機大車啃軌的檢測方法可以從以下幾個方面進行。

3.2.1.車輪的水平偏斜和同位度檢測

3.2.2.車輪垂直偏斜的檢測

用吊線錘垂直后用塞尺測量a值。要求a≤L/400。L為測量長度，且車輪上端應當向外傾斜。

3.2.3.大車車輪對線的測量

選擇一段平直的軌道，做出軌道中心線。大車運行至這段軌道上，用吊線錘吊車輪踏面垂直中心線，在錘尖對準軌道上的點處打洋沖眼，該點為測量基準點。找到四個車輪的基準點后，將起重機移開。只需測出四個基準點的對角線的尺寸，就能確定車輪安裝的對角線尺寸符合安裝要求。測量時一定要用彈簧秤。彈簧秤拉力為150N。測量大車車輪對角線時應保證車輪的垂直偏斜、水平偏斜和同位度都符合標準的前提下測量的。這樣分析測量出的對角線才有意義。

3.2.4大車運行軌道的檢測

檢查大車運行軌道壓板固定的正確及牢固性并做記錄，要求如下：

（1）軌道接頭間隙一般為1-2mm。

（2）軌道接頭處兩軌道的橫向位移及高低不平的誤差≤1mm。

（3）兩平行軌道，在跨度方向同一截面高低值在柱子處≤10mm；其它處≤15mm；跨度在水平方向相對差≤3mm。

3.3.啃軌的處理措施

在車輪、齒輪、傳動軸加工精度符合技術要求，大車運行機構兩側制動器松緊一致的前提下，大多數是改變車輪安裝尺寸，具體處理方法及措施如下：

3.3.1.墊片的調整

3.3.2.移動車輪的位置

這種方法是針對調整量比較大的情況，如果車輪的位置相差很多，加墊的方法調整不過來，只能靠移動車輪來保證車輪安裝的位置精度。具體做法是割掉車輪墊板和螺栓定位板，擴大彎板上的螺栓孔，重新安裝車輪。測量車輪水平偏斜、垂直偏斜、跨度、基距、對角線等技術參數符合要求，且車輪轉動靈活，調整好后用墊板和擋板定位焊。

3.3.3.調整車輪的對角線

根據對角線的測量進行分析，決定調整措施。如果車輪跨度、基距相等，且車輪呈平行四邊行，只需移動一側的車輪位置，就能使車輪對角線相等，即可解決啃軌問題；如果車輪跨度、基距、對角線均不等，但都在規定的公差范圍內，可以不調整車輪位置。如果跨度、基距、對角線公差超出規定范圍時，就會減小車輪的竄動量；如果跨度、基距、對角線超差太多，車輪就會運行不起來，此時應同時調整主動車輪和被動車輪，使其對角線相等。原則上盡可能不動主動車輪，如果移動主動車輪，則與主動車輪相關的傳動機構上的減速器、制動器、電動機、傳動軸都得移動位置重新調整固定，工作量很大，成本也高，最終外觀質量也就很差。

3.3.4.調整車輪跨度

一種方法是移動車輪位置；另一種方法是重新調整角型軸承箱的間隔套。具體步驟：首先確定車輪移動的方向，再判斷哪一側的間隔套要車短，哪一側的間隔套需要更換加長。此種方法簡便易行，而且對產品外觀質量不會產生影響。但，車輪和角型軸承箱的間隙是有限的，所以推薦移動量為8-10mm時可采用此方法[4]。

4.結束語

對于啃軌起重機，如果采用上述方法進行檢查、分析、修理，就能有效地解決啃軌問題，從而達到改善工況、提高效率、降低成本、杜絕安全隱患的目的。

參考文獻：

[1]郭瑞革.橋式起重機車輪啃軌的研究[J].河北工業科技，2010：（5）第3期.

[2]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，國家標準化管理委員會.《通用橋式起重機》.GB/T14405—2011.

[3]中華人民共和國住房和城鄉建設部，中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，《起重設備安裝工程施工及驗收規范》.GB50278—2010.

[4]邱水盛，曹愛國.起重機大車運行的啃軌和維修[J].起重運輸機械，2003：（5）

作者簡介：

婁曉陽，男，58歲，大專畢業，昆明起重設備有限公司技術科主任工程師，1970年參加工作，主要從事過機械設計與制造等工作。