桥式起重机啃轨问题的探讨

吕康民

江苏省特种设备安全监督检验研究院徐州分院，江苏 徐州 221007

随着桥式起重机被广泛的应用于各种物料的起重、运输、装卸、安装和人员输送等作业中，减轻了人们的体力劳动强度，提高了劳动生产率，是现代大工业生产中不可缺少的重要设备。桥式起重机在使用一定时间后，由于工况条件或运行频繁，都会出现不同程度的大车运行啃轨现象，所谓啃轨，就是桥门式起重机在运行过程中，车轮轮缘与承载轨道的侧边产生挤压和摩擦。啃轨使车轮轮缘磨损和轨道侧边磨损，甚至有的轨道被啃出一条缺口，几百米的轨道也要更换。此外啃轨加大了运行阻力，严重的可能损坏运行机构零部件，甚至使起重机金属结构或桥架变形扭曲，严重的还会使起重机脱轨，并引起设备和人身事故。轻则降低设备的工作效率，加重维护工作量和运行成本费用，重则导致安全隐患，酿成人身和设备事故，根据对起重机多年的检测和实践工作，针对桥式起重机啃轨现象进行探讨分析，并提出相应的解决方法。

1 “啃轨”的特征及原因分析

通常起重机车轮缘与轨道侧面之间设计有一定的间隙，在正常运行情况下，它们不会接触。但有时车轮不在轨道中心部位运行，从而发生车轮轮缘与轨道侧面相接触（摩擦）的啃轨现象，表现形式为：

1）轨道侧面或车轮轮缘内侧有斑痕，严重时斑痕上有毛刺或铁屑；

2）轨道侧面有一条明亮的痕迹，严重时有毛刺和深沟状的磨痕；

3）大车运行时会发出较响亮的“嘶嘶”啃轨声，严重时大车运行会发出“吭吭”的撞击声，甚至出现爬轨；

4）起重机在运行中，特别在起动、制动时车体走偏、扭摆，有时较大响声。

造成桥式起重机“啃轨”的原因一般有以下几种：

1）轨道问题

由轨道问题而引发“啃轨”，多发生于在用多年而又蔬于管理的起重机上，其主要原因是房梁结构变形引起。

（1）是轨道的水平弯曲过大，当超出跨度公差范围时，必然引起车轮轮缘与轨道侧面磨擦，即引发“啃轨”，这种“啃轨”的特征是常出现在固定线段之上。

（2）是两条轨道相对标高偏差过大，起重机在运行过程中产生横向移动而造成“啃轨”。

（3）轨距一端大、一端小，2根轨道平行度超差。在这样的轨道上运行时，轮缘与轨道间隙愈走愈小，直至内侧轮缘啃轨。

（4）轨道安装垫板未压实，不承载时轨道保持水平，承载时轨道下陷，造成啃轨。

2）桥架变形

桥机的桥架及基础变形，必将引起车轮的歪斜和跨度大小的变化，从而导致大车运行啃轨。因桥架变形，促成端梁产生水平弯曲，造成车轮水平偏斜超差，这也是啃轨的主要原因。桥架的变形必然引起车轮的歪斜和跨度的变化，分析如下：

（1）桥架变形造成端梁水平弯曲，或对角线长度超差（允许相差不大于5mm），跨度超差（允许±5mrn），会引起啃轨。造成车轮水平偏斜超差（允许不大于测量长度的1/1000），车轮宽度中心线与轨道中心线形成一夹角，两主动轮同向偏斜，造成啃轨。（2）桥架产生垂直变形，造成车轮垂直偏斜超差（允许偏差不大于测量长度的1/400），或安装时超差，车轮的踏面中心线与铅垂线产生夹角，改变了车轮的滚动半径。当一对主动车轮向同一方向垂直偏斜，且偏斜量相等时，则在空载时2车轮的运行半径增大值相等，不会产生啃轨。但是承载后，一个车轮的垂直偏斜进一步增大，另一车轮垂直偏斜减少，形成2主动轮的滚动半径不相等，车轮发生啃轨。

3）由于传动系统的偏差引起啃轨。这种啃轨的特征是起重机启动时车体扭曲而产生啃轨。

（1）齿轮间隙不等，键松动而造成的啃轨。如两套分别驱动的传动机构中一套齿轮间隙较小，另一套齿轮间隙大，或某传动机构的轴键松动，使得车轮在运行过程中产生速度差，引起车体走斜，从而引起啃轨，不过这种啃轨常发生在启动阶段。

（2）两套驱动机构的制动器调整的松紧度不同，引起车体走斜而啃轨。再启动或制动时，由于一侧制动器松，一侧制动器紧，也会引起车体走斜而发生啃轨现象。

（3）电动机转速差过大而引起的啃轨，分别驱动的 两套机构之间没有联系时，若两个驱动电机转速差过大，车体就会走斜而啃轨。当一侧电动机转子线路中有一相短线，电动机转速会降低，使得车轮在运行中产生速度差，引起车体走斜，从而引起啃轨。

①由于金属结构变形使得大车车轮产生对角线偏差，跨距偏差，直线偏差等也都会引起起重机在运行的过程中啃轨。

②载荷的不对称，载荷长期偏向于桥架异端时，使得两端运行阻力不同，引起跑偏产生啃轨。

另外车轮直径不等或安装位置不准确，会使左右两个支腿的运行速度不等，车体就会走斜，也是造成“啃轨”的原因之一。

2 桥式起重机“啃轨”的处理

1）对于轨道造成的“啃轨”，应调整或更换钢轨，根据对大车运行轨道检查测量结果，对轨道不直、轨距变化过大、两条轨道相对高偏差过大的偏差过大的轨道，进行重新调整修复，可根据不同情况分别处理。如相对标高偏差太大时，则需分组采用钢结构加固处理。对于磨损过大的钢轨则需要更新处理；

2）桥架机构变形造成大车啃轨的修复，可采用火焰矫正法或预应力法，这种方法很费力。能通过调整车轮位置，使由于桥架变形引起的车轮跨度和对角线的尺寸误差得以减少，是矫正这种啃轨的最佳方案；

3）对大车传动机构进行调整。运行机构传动系统中，由于零件磨损所形成的误差，维修时应检查系统中可能造成的联接部位。如：检查减速器，联轴器齿轮磨损情况，键和键槽的间隙及联轴器的缓量等。然后考虑是否可以修复或更换零件。分别驱动的桥式起重机，两组驱动机构的轴承和制动器，其松紧程度应调整成相同。由于电动机或制动器的故障，引起车体两端车轮不同时启动和停止时，应消除电气方面的故障，修复电动机或重新调整制动器。如更换减速器和联轴器传动零件，宜两边同时更换。两个大车的电机应为同一型号同一参数；

4）对于由车轮原因引起的“啃轨” 检查并保证车轮踏面直径和宽度符合标准。主动车轮的直径一定要一致，避免一侧主动轮是新的，另一侧是旧的；踏面已经磨损的，踏面宽度即两边轮缘之间宽度应合适，太小或太大都可能引起啃轨，调整车轮安装精度，保证所有车轮的水平偏斜和垂直偏斜符合国家标准要求。有的车轮固定处的结构或平衡平台有缺陷，应进行相应的处理或更换。尤其是车轮的水平偏斜指标，对啃轨最为敏感，应予以确保

起重机啃轨的原因复杂，有些新安装的起重机在刚开始使用时就会出现啃轨现象，有的在使用一段时间后出现啃轨现象。防止车轮啃轨的发生，关键是加强对车轮和轨道的安全检查。车轮的加工和安装要控制在允许的误差范围内。滚动平面要平整，不能有过大的缺陷，要注意车架是否变形，严格控制车轮的平行度，直线性和车轮对角线偏差，平时要经常对轨道进行外观检查，发现钢轨有裂纹，腐蚀或螺栓，夹板松动等现象，要及时处理，实践表明，虽然车轮啃轨给我们造成很多危害，但是当我们寻找到产生啃轨的原因后，就可以采取加强设备的点检定修工作去修复之，预防之，使其免于发生。