起重機檢驗中啃軌問題探討

摘要：起重機是現代企業和工廠應用非常廣泛的運輸工具，但其本身存在著安全隱患，其中最常見的就是啃軌問題，如果啃軌問題得不到有效的解決，將會造成極其嚴重的后果。文章對起重機存在的啃軌問題進行了探討，分析了啃軌發生的原因，提出了行之有效的預防措施。

關鍵詞：起重機；檢驗；啃軌問題；解決措施；安全事故 文獻標識碼：A

中圖分類號：TH215 文章編號：1009-2374（2015）04-0070-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0317

1 概述

當前我國經濟發展迅速，一舉成為了世界第二大經濟體。起重機械也隨之得到了蓬勃的發展，廣泛應用于工業、農業、建筑業和交通運輸業等各個領域。但是，起重機械在運行的過程中，存在著不可預想的危險因素，起重機作業引起的傷害事故，在國內外工業生產中均占有很大的比例。而啃軌問題就是引發安全事故的常見的誘發因素之一，這也是容易被起重機械操作人員和檢驗人員忽視的隱患之一，通過近幾年起重機事故分析發現，啃軌問題決不容忽視。

2 啃軌的不良后果

起重機械的啃軌，就是在起重機運行機構的運動過程中，軌道側面與車輪輪緣接觸，產生水平方向上的側向推力，在此種情況下如果起重機運行的時間過長，那么將會在輪緣與軌道之間產生摩擦，并發生嚴重的磨損。正常狀態下運行的起重機，其車輪的輪緣與軌道之間存在著一定寬度的間隙，一般情況下，大車機構的車輪，其踏面的寬度比軌道頭寬30～40mm；小車機構的車輪，其踏面的寬度比軌道頭約寬40mm，有輪緣的一側與軌道側面的距離應為10mm。但是如果車體傾斜，車輪將不在軌道踏面中間運行，嚴重時會發生啃軌。啃軌對起重機的損害是非常大的，其后果也是非常嚴重的，主要表現在以下五個方面：

2.1 縮短車輪的使用壽命

工作級別為中級以上的起重機，所使用的車輪是經過淬火的車輪，在正常使用的情況下，可以使用15年，甚至是更長的年限，但是如果有啃軌現象發生，由于車輪與軌道的磨損，都會不同程度地削減起重機車輪的使用年限，啃軌嚴重的情況使用時間也只有1～2年，最為嚴重的情況下只能使用幾個月的時間。

2.2 縮短軌道的使用壽命

若起重機存在啃軌問題而不能得到及時解決，起重機在運行過程中如果長期存在啃軌現象，會嚴重磨損軌道兩側，更為甚者會在軌道頂部磨出高低不平的臺階，從而縮短軌道的使用壽命，甚至造成軌道報廢。

2.3 增加起重機的運行阻力

分析起重機啃軌現象可以發現，起重機如果啃軌情況嚴重，其運行時所受到的阻力要比正常狀態下所受到的阻力約大1.5～3.5倍。起重機在運行時受到如此大的阻力，起重機大車機構或是小車機構的電動機和傳動機構將處于超負荷工作狀態，長此以往會使電動機燒毀或傳動軸扭斷。

2.4 造成起重機脫軌

若起重機軌道接頭間隙大，并且起重機啃軌嚴重，將會導致車輪爬于軌道頂部，從而發生脫軌事故。

2.5 損害起重機承重結構

起重機在啃軌狀態下運行，必然會對起重機的承重結構產生水平方向的側向力，使廠房結構等承受重量的部分受到額外的橫向作用力，如果這個額外的載荷超過小車制動的水平慣性力，長期處于這種狀態，固定軌道的螺栓將會松動。此外，啃軌對整個起重機產生較大的振動，使房梁等承重結構遭到損壞。

3 起重機啃軌的探討

3.1 軌道缺陷造成啃軌的原因分析

3.1.1 大車軌道不水平。大車軌道在安裝時必須要保持水平，若軌道的水平彎曲度超過允許的跨度公差時，將會在車輪的輪緣與軌道側面之間產生摩擦。大車軌道水平彎曲示意如圖1所示：

圖1 大車軌道水平彎曲

3.1.2 兩軌道不平行。軌道安裝不平行，造成軌距一端大一端小，輪緣與軌道間隙越走越小，摩擦越來越厲害，輕的情況會出現兩個輪磨軌道里側，情況更為嚴重時四個輪均磨里側，當大車反方向運行時，啃軌情況將會逐漸減輕，再繼續運行將會摩擦車輪外側。

3.1.3 軌道的相對高度誤差過大。兩軌道高度誤差過大，會使起重機在運行過程中產生橫向移動，這樣軌道較高的其外側就會被啃，較低一側軌道的內側將會被啃，其示意如圖2所示：

圖2 大車軌道高度誤差

3.1.4 軌距變化。引起小車軌距變化的原因通常有兩個：一是橋架結構變形，二是主梁下沉。如果軌距變化超出允許值，將會導致小車啃軌，甚至是脫軌。

3.2 車輪缺陷導致的啃軌分析

3.2.1 大車車輪水平方向發生偏斜。橋架結構產生變形，將會使端梁發生水平彎曲，從而使車輪發生水平偏斜，甚至是偏斜超差，車輪安裝時也可能會存在水平偏斜超差。

3.2.2 車輪垂直方向存在偏斜。引進起重機啃軌現象的一個原因是金屬結構發生變形而產生的垂直偏斜超過允許值，即車輪踏面中心線與鉛垂線形成一夾角。如果垂直方向上的偏斜超出允許值，將會導致啃軌發生。當大車的一對主動車輪承受載荷后，則其中一個車輪的垂直偏斜將進一步增大，另一車輪的垂直偏斜將減小，致使兩主動輪的運行半徑不相等，從而使車輪發生啃軌現象。

3.2.3 兩主動輪直徑不相等。兩主動輪的直徑不相等，就意味著兩側的運行速度不相等，致使一側運行快，一側運行慢，產生車體斜走，從而發生啃軌。

3.2.4 安裝車輪時其錐度安裝錯誤。當前起重機大車運行機構的兩個主動輪踏面通常采用1∶10的錐形車輪，安裝時必須要注意兩個主動車輪的錐度方向要相反，且錐頂向外。

3.2.5 大車兩側的電動機運行不同步。大車運行機構正常運行時，大車的四個車輪在一個平面內處于正方形的四個頂點位置，并且四個車輪與大車軌道處于平行的狀態，如果大車不同步，會出現一側快一側慢的情況，如果這種情況得不到有效的糾正，長期運行的情況下就會發生啃軌現象。除此之外，還存在一些能引起啃軌現象的其他因素。例如大車機構，如果兩臺電動機采用分別驅動的方式，則可能會不同步，其制動器制動力矩不等，引起大車運行不同步，從而發生啃軌故障。

4 起重機啃軌故障的解決措施

（1）如果啃軌或脫軌是由于小車軌距變化而產生的，可以采取移動小車車輪的方法進行修復。若要從根本上解決啃軌問題，應當對主梁進行修復。在進行修復時，不能采用移動小車軌道的方法，因為割焊軌道壓板會使主梁進一步下沉和內彎；（2）大車啃軌若是因為偏斜超過允許值而造成的大車啃軌，應先對其橋架進行矯正，使其符合起重機制造標準和安全規范的要求。如果仍然存在啃軌現象，應再調整大車的被動車輪；（3）加裝偏斜顯示和限制裝置。該裝置能夠在起重機發生偏斜時進行顯示并報警，同時采取糾正措施，限制起重機偏斜運行，從而避免啃軌的發生。TSG Q7016-2008要求：對于大跨度（大于或者等于40m）的門式起重機和裝卸橋，檢查是否設置偏斜顯示或者限制裝置。

5 結語

本文對啃軌帶來的不良后果進行了總結，并分析了啃軌產生的原因，針對啃軌發生的原因進行了深入的探討，從而有效地解決了起重機運行的啃軌。

參考文獻

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作者簡介：韋正（1985-），浙江東陽人，浙江賽福特特種設備檢測有限公司助理工程師，研究方向：起重機械設備

檢測。

（責任編輯：黃銀芳）