橋式起重機車輪啃軌原因分析及解決方案

王海龍

摘 要：橋式起重機（又稱天車）廣泛應用在冶金、礦山企業，但起重機車輪與行走軌道發生啃軌現象頻繁發生，給企業安全生產和設備運轉成本帶來嚴重影響，本文結合實踐現對發生肯軌的主要原因進行分析，并針對性的制定整改方案。

關鍵詞：橋式起重機；車輪；軌道；啃軌；原因分析；整改方案

1 前言

目前橋式起重機（又稱天車或行車）在冶金、礦山等行業被廣泛使用，橋式起重機在使用一段時間后，都會不同程度出現車輪啃軌現象，如果不及時解決就會造成起重機機械、電氣設備的損壞，從而嚴重影響企業安全生產。某鋼鐵公司煉鋼廠現有各噸位天車28臺，其中多臺天車在使用過程中出現了不同程度的啃軌現象，尤其是出坯跨和連鑄跨起重機大車行走啃軌嚴重，導致備品件消耗量大，設備維護成本增加，頻繁檢修增大安全隱患，嚴重影安全生產，針對這一情況我們查閱資料，深入現場認真分析，采取了有效的針對性措施解決了起重機啃軌問題，為我們廠安全穩定生產提供了有力的設備保障。

2 根據實踐現對起重機車啃軌危害及故障現象簡要陳述

1、啃軌造成的嚴重危害。

1）啃軌對廠房結構的影響。車輪啃軌，必然產生水平側向力。這種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，還會引起整臺起重機的振動，這些都不同程度的影響廠房結構的穩固。

2）啃軌對生產、安全、設備的影響。嚴重的啃軌會使軌道嚴重磨損，導致起重機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，同時給生產安全造成很大影響。

3）啃軌對電氣設備系統的影響。起重機在運行中啃軌會產生相當大阻力，從而增加了電力系統的負荷，很容易造成電機過載燒毀，同時運行阻力大，也容易使傳動系統部件扭壞。

2、起重機啃軌故障現象描述。

起重機在運行中，車輪輪緣與行走軌道側面形成接觸摩擦，這種現象我們通稱為啃軌。判斷車輪是否肯軌可從以下四點現象判斷：

1）起重機大車行走時發出吭吭聲或刺耳的摩擦聲；

2）目測軌道側面有無點斑或亮斑，道軌周圍有無鐵屑；

3）起重機行走運行時輪緣與軌道間隙有明顯的改變；

4）大車運行啟動或行走時有無阻力，啟動緩慢有可能為輪緣與軌道摩擦引起的。

3 結合實踐現對起重機肯軌原因進行分析并制定解決方案

根據制造設計要求起重機在正常運行情況下，起重機車輪輪緣和軌道之間有一定間隙，一般設計最大間隙為30-40mm，但若車體斜歪，運行中的車輪不在軌道踏面中間行走，從而使輪緣和軌道側面發生側壓擠力造成肯軌。啃軌原因有很多，諸如軌道間距及水平標高偏離設計要求、車輪本身安裝不規范、橋架變形、大車行走不同步等，根據實踐，因軌道及車輪安裝不規范引起起重機啃軌現象占大部分。

1、軌道原因。

1）軌道跨度誤差較大，水平彎曲過大。

實踐中我們對運行的故障起重機軌道跨距進行測量，由于軌道安裝不正確、不符合安裝技術要求，跨度偏差達35mm，且水平彎曲過大超出規范值，起重機在運行過程中車體的輪緣和道軌一側幾乎沒有間隙，造成了大車運行啃軌。

2）軌道同跨度高低誤差過大，最大誤差達45mm。

我們對兩根道軌水平高差進行測量，同一根道軌上60米距離水平高差達45mm，因起重機在波浪形軌道上行走會造成車體斜歪，因而造成車輪肯軌。

2、車輪的原因。

1）兩主動輪直徑相差過大，如果橋式起重機兩主動輪直徑不同，則每轉行走的距離就不等，直徑大的一側就要逐漸超前使車體歪斜從而產生啃軌。

2）四個輪的安裝位置不是矩形的四角，同側兩車輪中心不在同一直線上，不管是主動輪還是被動輪，當兩輪中心線不在同一直線上時，都會造成啃軌。

3）車輪的垂直偏斜超差，即車輪踏面中心與鉛垂線形成夾角“α“，如圖1所示，超出規定值時將引起啃軌。垂直偏斜超差的原因是：增加了車輪的運行半徑，原運行半徑為”R”，車輪運行一周所走的路程為2πR，產生垂直偏斜后其運行半徑變為“R1”此時車輪運行一周所走的路程為“2πR1”每運行一周，車輪多運行2πR1-2πR=2π（R1-R）的路程，此即車輪的超前量，但因有輪緣限制，不能過量超前，因而形成了啃軌。

3、其它原因。

1）橋架的變形會引起車輪的歪斜和跨度的變化，橋架變形造成端梁水平彎曲或對角線長度超差，跨度超差均會引起啃軌。

2）兩組車輪裝配的松緊程度不一致而產生不同的阻力，從而使驅動電機不同步，造成車體歪斜，形成車輪啃軌。

3）分別驅動的大車運行機構中兩臺電機轉速不一致，導致左右車輪線速度的差異，造成車體跑偏啃軌。

4、解決方案。

根據啃軌的主要原因進行分析，針對性的提出以下解決方案。

1）當兩邊主、被動輪的直徑不相等且在相同的轉速下，因行程不相等，造成啃軌時。解決方案為更換兩邊主、被動輪。

2）當四個車輪的安裝位置不在矩形的四角時，同側中心不在一條直線上，車輪偏斜造成肯軌時。解決方案為重新調整四個車輪同側中心度，使其四個車輪在同一中心直線上并進行調整定位。

3）當一個車輪有偏斜，向一個方向運行時，車輪啃軌道的一側，當反向運行時，又啃軌道另一側時。解決方案為對啃軌的車輪，在啃軌反方向的軸承座根據實際加墊片調整使其車輪與其他三個車輪在同一中心直線上。

4）軌道直線度處理方案，軌道的水平彎曲過大，每10米跨度取3個點進行實際測量，30米距離公差偏差達到40㎜，說明軌道跨度公差已經超出跨度公差范圍。解決方案為對鋼軌進行校正，把魚尾夾板和壓軌器螺栓松開，用手錘敲打壓軌器斜銷，使其斜銷側壓力改變軌道位置，再緊固壓軌器螺栓，經過復檢，使其達到技術要求消除水平彎曲現象。

5）軌道水平標高超差故障，因某一軌道軸線地基基礎下沉，致使大車軌道標高誤差過大，解決方案為采用加墊板法來調整兩軌道之間的標高，但軌道大梁下梁面要填實。

6）車輪軸承座采用45°剖分固定的方式加工到橋式起重機本體上，車輪維護極其方便且易更換，在生產實踐中取得較好的效果。