起重機啃軌現象的檢驗分析及探討

摘要：起重機由諸多的零部件組合而成，在安裝及使用中極易產生故障，啃軌現象便是一種常見問題，給起重機的平穩運行和安全使用帶來諸多安全隱患?？熊壃F象的產生會可能導致起重機脫軌、翻倒等嚴重安全事故。而起重機產生啃軌的同時有多種問題出現，在日常安裝及檢驗過程中如何對起重機的啃軌現象進行判定和檢驗，成為當前橋式起重機軌道檢驗的主要問題。因此從啃軌現象產生的危害、啃軌現象產生的原因等方面對起重機的啃軌現象進行分析，通過對檢驗過程中碰到的案例進行分析并提出相應的處理策略，以期能為起重機啃軌問題的解決提供參考。

關鍵詞：起重機;啃軌現象;檢驗分析

中圖分類號：TH21文獻標志碼：A文章編號：1009-9492（2021）12-0317-03

Inspection， Analysis and Discussion on Rail Gnawing Phenomenon of Crane

Zhong Weirong

（Quanzhou Branch， Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute ， Quanzhou， Fujian 362200， China）

Abstract： Crane is composed of many parts， which is easy to cause faults in installation and use. Rail gnawing is a common problem， which brings many potential safety hazards to the smooth operation and safe use of the crane. Rail gnawing may lead to derailment， overturning and even serious safety accidents. The rail gnawing of crane is accompanied by a variety of problems. How to judge and inspect the rail gnawing phenomenon of crane in the process of daily installation and inspection has become the main problem in the rail inspection of bridge crane. Therefore， the rail gnawing phenomenon of crane from the harm of rail gnawing phenomenon and the causes of rail gnawing phenomenon were analyzed， the cases encountered in the inspection process were analyzed， and the corresponding treatment strategies were put forward， so as to provide reference for the solution of rail gnawing problem of crane.

Key words： crane; rail gnawing; inspection and analysis

0 引言

起重機在各領域應用廣泛，發揮著重要的生產保障和支持價值。在日常使用中，起重機械主要通過大車車輪在大車軌道上進行行走移動，從而實現重物的起吊與運輸。但其在實際使用過程中大車車輪與軌道之間往往會出現部分故障問題，啃軌現象便是其中之一。啃軌現象主要是大車車輪與軌道側面產生摩擦接觸，是起重機在使用中出現較為普遍的問題，同時也是較為嚴重的問題。啃軌現象給起重機的平穩運行和安全使用帶來諸多安全隱患[1]，輕微的啃軌大大縮短了造成起重機傳動系統、車輪、軌道及驅動部件的使用壽命;嚴重的啃軌則可能造成起重機翻倒、脫軌等嚴重的安全事故，因此，啃軌是一個不容小覷的問題。造成起重機運行啃軌有多方面的原因，主要可以歸納為車輪因素、軌道因素和其他結構等因素[2]。在日常安裝及檢驗過程中如何對起重機的啃軌現象進行判定和檢驗，成為當前起重機軌道檢驗的主要問題。為避免該現象所帶來的安全影響，本文主要從啃軌現象產生的危害、啃軌現象產生的原因等方面對起重機的啃軌現象進行分析，通過對檢驗過程中碰到的案例進行分析并提出相應的處理策略。因此橋式起重機啃軌現象的檢驗分析及探討，主要就是為了降低起重機啃軌現象的出現，提高檢驗人員對起重機軌道的檢驗能力。

1 啃軌現象產生的危害

1. 1 降低設備使用壽命

通常而言，起重機車輪表面經過特殊淬火處理，其壽命可達10年以上。而一旦出現啃軌問題，其車輪壽命不僅將大幅減少，一般只能使用1～2年，甚至會產生安全風險。當輪緣部分超過50%磨損時，則必須更換車輪。不僅如此，過度啃軌還會對鋼軌造成磨損，這既會增加設備使用成本，還會使設備壽命大打折扣[3]。

1. 2 增加大小車運行阻力

當出現嚴重啃軌時，將對大車、小車運行產生較大阻力。在部分情況下，當控制器手柄處于一、二擋時，大小車將難以被驅動，說明啃軌所產生的阻力極大。根據相關測試，當起重機現出嚴重啃軌時，其阻力值將是原有的1. 5～3. 5倍，不僅會增加電能負荷，還會誘發傳動軸、電機等設備損壞[4]。

1. 3 誘發安全生產問題

由于起重機屬于大型設備，其鋼軌位移與廠房結構具有相關性，一旦出現嚴重啃軌現象，勢必會增加鋼軌位移及振動，久而久之，則會對廠房結構產生影響。另外，若啃軌現象持續發展，有可能會出現脫軌的風險，引發安全生產事故。

2 啃軌現象產生的原因

2. 1 軌道因素

根據啃軌現象分析，軌道因素占據著較大比重，一是鋪設不規范，存在較大的彎曲度，即直線誤差大于2 mm;二是由于軌道安裝時軌距控制問題，導致外側或內側輪緣啃軌;三是由于軌道截面垂直高度落差增加，使大車在橫向移動時啃軌;四是軌道平行度未滿足要求，呈現出“八字”或喇叭狀，導致移動時出現啃軌[5]。

2. 2 車輪安裝因素

起重機啃軌現象，還源于車輪的安裝問題，尤其是在加工制造過程中，由于誤差值過大，在實際中使用時產生磨損不均，使起重機兩側車輪存在直徑差異，使起重機在移動中，受車輪直徑不均而不同步，進而使車體出現傾斜問題而啃軌。另外，受不規范操作的影響，同樣會使其結構變形，逐步增加磨損及誤差，從而出現啃軌現象[6]。如圖1所示。

2. 3 結構因素

受作業環境、負荷及維護等因素影響，易使起重設備結構產生變形，從而對諸多結構產生影響，長此以往將大幅增加其啃軌的機率。若不及時處理，則會使金屬結構形變量增加，對各活動部件的銜接產生影響，最終引發啃軌問題[7]。

2. 4 驅動部件因素

當起重機齒輪傳動系統間隙不均或傳動軸出現松動時，在起重機使用過程中，會出現車輪轉動滯后的問題，而這種轉速不均勻也會使結構產生扭曲，導致啃軌問題的出現。此外，若制動器的松緊調整不當，同樣會使抱閘松緊調整出現差異，從而產生啃軌現象[9]。

2. 5 其他因素

除上述因素影響外，啃軌現象的產生還會受到諸多因素的影響，如大車驅動過程中，由于兩臺電機的動作或者制動器力矩不對等，也會引發車輪運行不同步。另外，由于大車傳動系統中的部分部件缺乏、磨損及調整不當，同樣會使銜接點存在間隙，導致車輪的運行、制動不同步，磨損程度不均，導致產生扭擺而出現啃軌。

3 案例分析

3. 1 案例分析一

檢驗員在現場檢驗發現起重機大車運行時啃軌。對該設備進行仔細檢查，首先發現是起重機大車軌道的問題，由于起重機所在場地還有其他重型機動車輛的行駛，因此軌道經常會被碾壓及碰撞，導致兩邊大車軌道平行度較差，其中一邊軌道多處呈蛇形且出現軌道斷裂的問題，如圖2所示，這便是導致起重機啃軌的其中一個原因。其次，在檢查大車制動器時，發現該起重機大車采用液壓推桿式雙閘瓦制動器，而其中一邊制動器的閘瓦已磨損十分嚴重，直接導致該制動器的制動效率大大下降，因此在起重機制動時，閘瓦磨損的這邊由于制動距離較長，導致起重機車體偏斜，從而造成啃軌。最后再詳細檢查及詢問使用單位，得知該起重機在剛投入使用時，并沒有運行啃軌的現象發生，因此可以判定并不存在車輪安裝垂直度問題、車輪對角線及跨距偏差問題、主動輪直徑偏差問題[10]。

3. 2 案例分析二

在對電動葫蘆門式起重機檢驗過程中，大車運行機構啟動時不同步，同時發現大車軌道頂面側邊存在明顯磨損發亮現象，如圖3所示;進一步對大車車輪進行檢查發現車輪輪緣磨損量明顯超過50%，如圖4所示;輪緣磨損嚴重，因而可以判定大車運行機構存在啃軌現象。

經檢查發現：（1） 大車軌道位于水泥基礎上，如圖3所示，未發生軌道基礎下沉，此外利用水準儀和塔尺對大車軌道同一截面的高低差進行測量，未發現超標;（2）大車主動輪車輪直徑、車輪水平偏斜、垂直偏斜、車輪輪距和對角線偏差均滿足規定要求。經現場了解得知，大車運行機構兩側的兩臺電機中的一臺在設備安裝時有進行過更換，但大車車輪自投入使用以來未進行過更換且移裝前也出現過大車啃軌現象，同時在檢驗過程中有發現電機啟動不同步的現象，因此可以判定是由于傳動系統的原因導致大車運行速度不一致，造成大車啃軌，多次啃軌和使用年限長造成車輪輪緣嚴重磨損。由此，要求安裝單位對大車運行機構的控制系統進行調試，確保大車電機同步運行，同時立即更換磨損嚴重的大車車輪。

4 綜合分析及對策

4. 1 檢查車輪

車輪是導致啃軌現象的主要因素，因此需要對車輪實施全面檢查。首先，檢查車輪是否存在裂紋、踏面剝落、壓陷或者嚴重磨損現象，在安裝前也應實施技術檢查，確保車輪生產工藝符合技術要求。其次，在磨損檢查中，應對照相應的技術標準實施，如輪緣的厚度磨損小于或等于5%，踏面磨損小于或等于1. 5%，踏面無麻點等。在車輪安裝時進行直徑測量，若主動輪直徑差值大于0. 2 mm ，被動輪直徑差大于0. 5 mm ，則應更換，確保車輪直徑符合要求。

4. 2 測量大車輪對角線

掌握大車輪對角線數據，有助于及時發現問題，避免啃軌現象的產生。主要測量方法為：選取直線性較好的一段軌道，并將起重機移動至該軌道內，利用卡尺測出輪槽中心，沿軌道作出中心線，沿線掛一個線錘，在軌道中找出錘尖所對應的中心點，打上一個沖眼，再依據同樣的步驟再找出3個車輪中點，以此作為車輪對角線測量點。隨后將起重機移開，利用測量工具測量對角車輪中點距離數據。根據所測量數據實施調整，其標準為大車車輪跨度和對角線的偏差均應在±7 mm以內，小車車輪跨度和對角線的偏差在±3mm以內，車輪同位差小于2 mm 。若所測得數據與要求不符，則需要利用專業手段實施調整[11]。

4. 3 軌道檢查

軌道質量與啃軌現象密切相關，若在安裝及使用過程中不規范，勢必會增加啃軌現象產生的風險。通常情況下，造成啃軌現象主要源于軌道跨度公差，以及軌道間相同跨度標高誤差超標等因素。為此，需要對軌道安裝標準加以控制，具體為：兩條軌道相對標高應小于10 mm ，直線度誤差控制在±3mm以內，兩端接頭處橫向位移應小于1 mm ，軌距誤差小于15 mm 。同時，還必須重視高低差調整，在處理中通常利用鋼板作為墊板，厚度以實測誤差執行，保持其表面光滑平整，寬度大于軌道壓板20 mm內，要求填實和緊固。

5 結束語

綜上所述，起重機啃軌現象原因多種多樣，不僅有單一的原因，還存在多種因素共同導致。因此，在實際的安裝、操作及維保過程中，應當掌握科學的檢測與使用方法，請及時地解決和處理潛在問題，保持各部件完好、連接有效、操作規范，降低起重機啃軌現象產生機率，保證其始終處于良好的性能與狀態。本文主要從起重機啃軌現象產生的危害、啃軌現象產生的原因等方面對起重機的啃軌現象進行分析，通過對檢驗過程中碰到的案例進行分析并提出相應的處理策略，以期有效降低起重機啃軌現象的發生，提高檢驗人員的對起重機軌道的檢驗能力，最終保證橋式起重機的安全使用。

參考文獻：

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[3]高亮. 橋門式起重機啃軌的原因、檢測、預防、對策[J]. 化工管理， 2020（12）：155-156.

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[10]李軍. 橋式起重機啃軌問題的分析與解決措施[J]. 區域治理， 2018（18）：253.

[11]高亮. 橋門式起重機啃軌的原因、檢測、預防、對策[J]. 化工管理，2020（12）：155-156.

作者簡介：鐘偉榮（1993-），男，大學本科，研究領域為特種設備檢驗。

（編輯：王智圣）