淺談橋式起重機啃軌現象分析及改進

何靈平

摘 要：目前，橋式起重機對于現代工業生產而言，具有重要的價值，而在實際應用中啃軌現象則是經常遇到的問題，其會嚴重影響起重機的工作效率，并且也會危及其運行安全性。所以，結合實際的經驗，本文就橋式起重機啃軌現象進行了分析，并且提出實際的改進措施，在搭配上案例分析，希望可以起到一定的借鑒作用。

關鍵詞：橋式起重機;啃軌;現象;改進

在當前的工業生產中，起重機發揮了重要的作用，而作為橋式起重機，其本身是否可以滿足安全穩定運行的要求，對于工業的安全生產也會帶來直接的影響。在實際運行環節，一旦出現啃軌的情況，就會對運行的安全性和穩定性造成直接的影響。在理想狀態下，起重機本身能夠平穩的運行，主要是在軌道上車輪不會出現側向滑移，并且軌道側面和輪緣也不會彼此的接觸，但是在實際之中因為各個方面的原因，就可能導致兩者出現接觸的問題，最終導致啃軌的情況出現。所以，希望就本文的分析，能夠對其有深入的探討，并且還能夠對橋式起重機的運行質量加以改善。

1? 啃軌的定義

所謂啃軌，也就是在起重機大車或者是小車運行過程中，其車輪的輪緣與軌道側面需要保持一定的間隙。但是因為其出現了水平的側向推力，就會導致軌道與輪緣之間出現相互的摩擦以及磨損，這樣的現象就被稱之為啃軌[1]。

2? 啃軌的危害

2.1降低壽命

一般來說，起重機車輪都是使用的鑄鋼，在通過淬火等一系列工序之后，可以擁有長達10年的使用時間。但是一旦出現啃軌的情況，就會大幅度的減小車輪的壽命，從而直接影響生產效率和生產安全。

2.2磨損軌道

啃軌，主要是因為軌道與車輪出現了剛性接觸，導致軌道在一定程度上會出現磨損，并且隨著磨損量的進一步增加，就會減小起重機大小車的穩定性，從而對其安全產生影響[2]。

2.3脫軌危險

一旦車輪或者是軌道出現嚴重磨損的情況，就會導致車輪爬到軌道的頂面，最終出現大小車脫軌的現象，進而引發安全事故。

2.4影響結構

起重機啃軌的時候，會出現震動與噪聲，并且在起重機運行的時候回游水平側向力的出現，這樣就會導致起重機出現不正常的振動，最終引起整體的振動現象，從而受到一定的損害[3]。

3? 啃軌的原因分析

在現實生活中，會出現多種多樣的啃軌表現，有的時候可能只會出現一個車輪啃軌，但是也會出現幾個車輪同時啃軌的現象，并且在往復的時候還可能會出現兩側分別啃軌的情況。產生啃軌的因素有很多，還需要針對具體的情況做好針對性的分析，針對經常出現的啃軌原因，其主要表現在：

3.1軌道缺陷

如果軌道本身的安裝質量不達標，或者是隨著時間的推移，軌道會出現較大的變形，這樣就可能會引起啃軌的情況出現。一旦軌道出現變形，往往是在軌道的某一段，因此，這一種原因導致的啃軌出現往往就會出現在局部的某一段。所以，一旦對安裝質量把控不嚴格，就會出現一端小、一端大的問題，呈現出“八字形”，這樣就會在行駛過程中出現軌道的內側與外側磨損的現象。如果出現同一跨度的兩根軌道相對標高差偏大，就會導致大車和小車在實際的行駛過程中出現橫向的位移，從而引發啃軌的情況出現。一旦規矩是因為某一種原因而出現了超差，就會導致軌道側面與輪緣無法相互的接觸，最終出現摩擦啃軌的情況。最后，考慮到實際使用過程中的負荷較大或者是長時間運行的原因，這樣也會導致軌道的固定壓板出現連接松動的情況，最終改變軌道的位置，引發啃軌的問題[4]。

3.2車輪缺陷

在車輪的制造與安裝過程中一旦出現質量缺陷，就會導致啃軌的現象出現。隨著起重機的持續使用或者是當其長時間處于荷載狀態下，就會導致主梁、車架以及端梁出現變形，這樣就會導致車輪歪斜與跨度的變化，進而造成啃軌。所以，車輪不規范的安裝或者是因為其余的原因，就可能引發四個車輪不再一個平面內或者是輪壓不等，最終造成啃軌。因為橋架變形導致端梁水平彎曲或者是車輪垂直偏斜超差的問題，也會引起啃軌。

4? 橋式起重機啃軌的解決措施

為了能夠避免軌道缺陷，首先還需要遵守對應的施工安裝規范，能夠確保安裝之后的傾斜度、規矩、重合度等都能夠處于允許的偏差范圍內。針對這一方面的問題，還需要聘請專業的隊伍來進行對應的整治。如軌道出現問題在同跨度高低差較大的時候，在實施整治的過程中，就需要將調整高低差作為主體，并且附帶對軌距偏差的調整，具體而言，還需要通過加墊板的方式來做好對應的調整處理。

針對車輪缺陷所引起的啃軌現象，首先就需要提升車輪的實際制造質量，將輪徑差減小，這樣才可以確保其尺寸一致。如果主動輪的直徑差已經超出了規定范圍，那么久需要重新的進行加工，確保其達到同一基本尺寸。一旦車輪出現垂直偏斜超差，那么久需要做好垂直偏斜值的校正處理。一旦車輪出現向右偏，那么就需要在左側加墊，反之亦然[5]。

5? 橋式起重機啃軌現象分析及改進的實證分析

5.1設備概述

在某電廠使用橋式起重機，其額定起重量為75/20T，工作級別為A5，跨度為31.5m，主要是在火力發電機組的大修、日常的檢修、維護等工序之中使用，其本身的使用頻率相對較低。在本次的檢查中，發現小車啃軌的現象，主要是其軌道的側面存在磨痕。

5.2小車啃軌現象

5.2.1小車啃軌表現形式

當出現啃軌的情況，其軌道的側面與內側之間存在痕跡，并且與頂面也會有明顯的亮斑出現。在實際運行中，輪緣和鋼軌會有明顯的間隙出現，并且伴隨了扭擺、走偏等現象，其車輪踏面與軌道中心線存在彼此偏離的情況，這樣就會實現其方向的改變，其小車車體存在偏移的傾向，這樣就可以對小車啃軌的情況加以判定。

5.2.2小車啃軌危害

小車啃軌，會對軌道產生水平側向力，進而引發軌道松動的情況出現。在實施起吊的過程中，吊物本身就會出現大幅度的擺動現象。當實際的運行阻力增大的時候，其傳動機構本身就會存在超負荷的狀態，并且引發電機燒毀、斷軸等情況，最終就會導致小車出現脫軌的事故。

5.3小車啃軌的原因及分析

5.3.1小車啃軌的原因

第一，當小車車輪的輪緣與軌道間隙過小，在實際的運行過程中就會讓軌道與車輪出現相互的摩擦，就會直接導致啃軌的情況發生。第二，起重機本身的主梁有上拱度，主要的方向就是幫助主梁提升其實際的承載力。第三，在日常的操作中，歪拉斜吊情況較多，如此就會導致小車出現歪斜的情況，最終使得一個側面出現摩擦與擠壓的情況，從而引發啃軌現象的出現。

5.3.2原因分析

第一，調整小車車輪墊片，滿足0.5mm的標準要求。對于加裝的具體位置，為主動側南側車輪端梁彎板之間設置兩片，在垂直定位鍵設置一片。對于北側的車輪，則需要在軸承箱水平定位鍵設置一片，端梁的彎板設置一片，在南側的車輪垂直定位鍵設置一片。第二，測量主梁上拱度，F北=26.5mm，F南=16mm，起重機主梁拱度不屬于標準范圍之內，并且小車出現啃軌，主要是因為主梁本身的上拱度消失所引起的。第三，在操作環節，需要按照既定的規程來執行起重機一系列的操作，不得出現任何的歪拉斜吊的情況。如果已經排除這一問題，就不需要在進行探討。

5.3.3效果檢查

第一，針對起重機，需要實施靜負荷拉力試驗，其試驗的載荷為43T，其衡量變形為21mm。在進行試驗之后做好對應的檢查，其軌道側面與車輪輪緣之間得間隙偏小，其鋼軌的側面同車輪的輪緣存在彼此摩擦的痕跡，并且車輪的踏面與中心線也出現偏離的現象，不過車體本身依舊是傾斜于南邊，但是小車啃軌的情況卻沒有被消除。第二，將主梁上拱度直接降低到安全的標準范圍之內。隨著其本身的結構，就會出現主傳動軸支架下移的問題。通過實驗、分析與對應的檢修處理，調整其墊片本身的厚度，也無法滿足啃軌的問題。所以，就需要恢復主梁的上拱度，這樣才能夠解決小車啃軌的問題。

5.4主梁修復方法

5.4.1電焊法

使用電焊法的時候，需要嚴格的控制焊接工藝，并且要確保其修理的質量達到既定的要求。在開展焊接的過程中，如果測量無法滿足及時性的要求，最好是規避這一種方式。

5.4.2預應力矯正法

一般來說，在主梁寬度≤22.5m的起重設備上就可以使用預應力矯正法，所以，一般情況下都不會考慮這一種方式的使用。

5.4.3火焰矯正法

基于金屬熱塑性變形的原理，將主梁的中部頂起，針對金屬變形的位置，可以利用火焰進行加熱處理，然后實現主梁的起拱。一旦底部加熱區域冷卻的時候，就會向上產生永久的拱起變形，這樣就會讓底部的金屬出現收縮，從而達到主梁拱度恢復的目標[6]。

5.5火焰矯正方案

5.5.1檢修前的準備工作

完善橋架的把桿，并且將需要在工序之中所使用的腳手架和加固主梁槽鋼都加以完善。確保起重機本身處于安全的位置上，在無駕駛室的一端實現小車的固定處理。利用千斤頂來頂起主梁中間，然后從另一端直接脫離軌道面。

5.5.2火焰矯正法

基于加熱變形的要求，當加熱區域越靠近于主梁跨中，那么就會出現越大的上拱度變化，反之，就會呈現出相反的變化，一共布設加熱區域8個，其實際的位置都處于筋板上。在實施校正處理之前，首先可以加熱1和8，然后加熱3和6，等待完全冷卻之后，將千斤頂直接松開，對主梁拱度變化進行測量，如果變形的位置與需求的變形數值相差較小就可以再進行2和7位置的加熱;如果相差較大，就需要進行4和5位置的加熱，等待冷卻之后將千斤頂松開，再測量其數據，等待加熱區位置確定之后，紙質滿足目標后即可。

5.5.3注意事項

第一，防范出現過寬的加熱區，等待加熱之后，實現其冷卻，如果熱塑性本身出現的壓縮變形量較小，這樣就會影響到矯正的實際要求。第二，在同一個部位上，應該防范出現多次的加熱處理，這樣會一寧鄉其本身的機械性能。第三，不能加熱橋架主梁的跨中，很難對上拱度加以控制，并且還容易損壞主梁。

5.5.4矯正后的加固

第一，在進行主梁矯正之后，為了能夠滿足可靠、穩定的工作，就需要做好對應的加固處理。其可以采用主梁下端加焊“U”形箱的方式。第二，加固的基本原則。能夠確保主梁上拱度本身的穩定性，加固的材料重量不會超出起重機10%的自身重量，一般來說，其槽鋼厚度為1cm，槽鋼的密度為7.83g/cm3，其寬度分別為77cm和26cm;起重機的跨度31.5m;起重機本身的總重量為91137kg，加固使用的槽鋼重量為6379.695kg。加固槽鋼占據的起重機達到總重量的7%。第三，加固方法。在主梁的下端加焊槽鋼，并且將鋼板焊接成為U形箱，讓其可以貼緊在主梁下端進行焊接，然后在U形箱下面，在每間隔5m的位置上，直接喊上一塊寬度200mm，厚度10mm的鋼板，將其直接橫跨在兩塊箱體之間，并且兩塊U形箱需要同時的進行焊接。在整個施工過程中，都需要進行測量檢查，在焊接加固的過程中，就會直接對主梁的上拱產生直接的影響。如果在主梁的單側焊接會產生旁彎，所以就需要注重變性規律的分析，這樣才可以避免出現反復的矯正。

5.6效果檢查

5.6.1檢查方法

通過水準儀法，就可以測量主梁的上拱度。通過一定載荷的懸吊，就可以開展靜負荷拉力的試驗處理，通過主梁彈性變形量的測量，在實施空載的時候，還需要恢復其主梁的彈性變形。

5.6.2小車啃軌現象消除

在加固主梁的過程中，將原本加裝的墊片直接全部取出來，然后檢查小車的空載，確保車輪的踏面與軌道的中心線保持相互的一致，并且輪到間隙與車輪的輪緣也不會存在明顯的變化，還需要考慮到間隙本身的均勻性。在實施小車的行走、制動、啟動過程中，就不會有扭擺、走偏等問題的出現，因此，就會直接消除其啃軌的問題。

5.7鞏固預防措施

5.7.1承載荷重措施

第一，在進行重物承載中，需要確保各個部位均勻的受力，得到出現重物拖拉拽吊的問題，需要基于實際問題，選擇安全合理的起吊方式。第二，在起吊荷載的時候，還需要對小車的實際運行情況進行觀察，避免其出現異常的現象。

5.7.2日常維護保養措施

第一，在駕駛室一端停靠小車，但是不能再主梁中間位置上，這樣可以控制主梁實際承受的重力。第二，對于是否出現了新的摩擦痕跡進行檢查，并且對其實際的間隙變化量做好對應的分析與處理。第三，在實現行走的過程中，其中心線是否一致，也是需要重點進行關注的問題。

6? 結語

總而言之，一旦橋式起重機出現啃軌的現象，就會造成諸多的危害，從而導致車輪與軌道的使用壽命被大幅度的降低，這樣還會增大起重機運行機構的運行阻力，從而增加運行電機以及減速器的負載。所以，這對橋式起重機的啃軌現象，就需要采取對應的措施，這樣才可以避免啃軌的現象，最終提高啃軌的壽命。

參考文獻：

[1]章倬.橋式起重機故障診斷及處理[J].機電信息，2016（24）：65-66.

[2]陳宏意.橋式起重機若干常見故障及處理對策分析[J].中國科技信息，2016（07）：78-79.

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[4]蔡子平.雙梁橋式起重機啃軌原因分析及改進措施[J].科技經濟市場，2015（08）：162.

[5]唐亮.橋式起重機啃軌分析及維修[J].柳鋼科技，2014（04）：61-62.

[6]吳曉勇.橋式起重機故障分析與監控系統方案設計[D].武漢輕工大學，2014.