桥式起重机啃轨原因分析及处理方法

2014-07-14严明锋

中国科技纵横 2014年6期

严明锋

【摘要】本文将会针对桥式起重机啃轨的几个原因进行分析和讨论，从而针对具体问题提出相应的处理方法。

【关键词】桥式起重机啃道检验

引发桥式起重机啃轨故障的原因有多种，而且有的时候是由两种或多种因素共同引起的。但是起重机出现啃轨现象不能盲目对其做任何结论，要及时向维修和操作人员进行调查，从而掌握啃轨的主要情况，并对轨道的轨距、车轮的平行度、轨道水平弯曲度、垂直度、车轮对角线、轮距、车架变形等进行实测，然后根据测量的数据对其采取有效措施进行处理，从而保证桥式起重机能够正常工作。

1 桥式起重机的啃轨危害

一旦桥式起重机在运行过程中出现啃轨现象，不仅会影响起重机的正常使用，而且还会大大降低起重机的使用年限，并且与啃轨的程度大小有关。大量的调查和研究发现起重机啃轨的危害主要包括以下几个方面。

（1）起重机车轮啃轨进一步加快了对车轮边缘的破损，从而降低了车轮的使用寿命，加快了其维修以及更换的周期。（2）起重机车轮啃轨过程也会在轨道紧固螺钉产生一定大小的横向力，严重的时候会导致轨道位置的偏移。（3）如果起重机啃轨现象比较严重时，会加大起重机的运行阻力，进而加大了对电能的损耗，同时也会在一定程度上缩短电动机的使用寿命。除此之外，还会增大机械传动件的负荷，加快了机械零件的损耗，从而发生了断裂事故，导致设备无法正常运行。（4）车轮啃轨将会产生一定量的水平横向力，从而使厂房承担一定程度的横向载荷，严重的时候会导致产房超载，影响厂房的使用寿命。（5）如果车轮啃轨程度比较严重时，尤其是轨道接头的间隙比较大时，有可能导致车轮爬上轨道顶面，从而发生脱轨的风险。

2 发生车轮啃轨的原因

导致桥式起重机车轮啃轨的原因比较多，而其具有较大的复杂性。通过归纳总结主要包括以下几个方面：

（1）如果起重机车轮和轨道之间的歪斜度达到一定值时，在行车阶段起重机的车轮将会和轨道侧面发生接触，从而达到限制歪斜的目的，导致啃轨现象的发生。（2）由于桥式起重机主动轮的启动缺乏一定的同步性，导致起重机在运行过程中可能偏离轨道的中心线，从而产生了啃轨的现象。（3）由于桥式起重机车轮与轨道之间的安装精度比较低，并且在起重机开始工作的时候存在车轮啃轨的弊病。

3 解决起重机车轮啃道的主要措施

由于桥式起重机车轮与轨道之间存在的相对歪斜度是导致啃轨发生的主要原因。车轮的歪斜度主要包括水平歪斜和垂直歪斜两个方面。

（1）起重机车轮的纵向中心线不平行于轨道侧面，并且车轮在旋转时，其前进方向与横向中心线呈现垂直的状态，从而导致起重机运行一段时间之后，车轮的边缘将和轨道侧面发生摩擦，进而产生了啃轨现象。（2）起重机车轮与轨道的顶面存在一定的垂直歪斜量，并且垂直歪斜达到一定量时，就会发生啃道现象。

引起车轮轨道歪斜度的原因很多，但是主要包括以下几个方面：

（1）起重机车轮在运行之后，由于高温影响、超载使用、操作或指挥不当以及焊接内应力的释放等，导致其桥架结构出现了一定程度的变形。例如，如果两个主梁的上拱变化幅度不一致或者产生下挠现象时，将会导致车轮偏离其正常的运行位置，呈现歪斜的状态运行。

然而桥架结构的水平方向变形状态如图1所示。这种水平方向的变形特征主要反映在车轮上，例如车轮的歪斜等。同时车轮也会产生不同程度的横向位移，从而影响了车轮与轨道之间的侧面间隙，出现了啃轨的现象。

主要的解决方案如下：

由桥架发生变形引发的啃轨现象，通常采用火焰矫正的方法来对桥架的形状进行恢复，从而保证车轮在正常的位置下进行行驶，避免啃道现象的发生。在我国该方法已经具备了比较成熟的工艺和经验。但是此方法实施起来比较复杂，而且施工过程中的很多环节都难以控制，维修质量的高低在很大程度上由操作人员的工作能力和责任心有关，所以对起重机的修理过程存在一定的确定性。

在桥架结构变形过程中，如果上拱的幅度比较大时，只需采取措施修复其上拱变形，然后还需要对架桥进行加固处理，从而提高其刚度，避免了变形的进一步加剧。如果上拱不需要采取措施修复，则只需要对桥架本身进行加固，加固完成之后，还要对轨道进行调正处理，从而避免发生啃轨现象。这样处理之后，虽然其车轮相对于桥架还存在一定的歪斜，但是却很好的平行于轨道，对起重机的运行不会产生影响。具体的桥架加固方法可以采用图2所示的方法。即在桥架的4角位置上各自焊接上、下两个加强的筋板，进而将桥架结构有效的固定下来。然而在主梁的下面则采用钢板和槽钢进行加固焊接，以达到加固主梁刚性的目的，确保其上拱值处理合理的范围之内。

桥架加固完成之后，可以通过调整车轮的各项参数来达到解决啃轨的目的。由于起重机的主动轮需要与传功机构连接在一起，如果调整了主动轮，也应该对传动结构进行相关的调整，从而确保传功系统能够同步工作，但是最好不要对主动轮进行调节，可以考虑对被动轮的调节。

（2）由于轴承的磨损或者车轮的安装不合理等都会导致车轮的纵向中心线相互之间不平行，从而出现了不同程度的歪斜现象。这样的情况会导致起重机的车轮发现啃道问题，如图3所示。

图3a中，仅有一个车轮发生了偏斜，这时产生的啃轨现象比较小。图3b中存在两个车轮发生偏斜，而且都是朝着同一方向偏斜，这会导致起重机出现比较严重的啃道现象。图3c中的所有车轮都发生的偏斜，但是偏斜的方向却是相反的，如果四个车轮具有相同的偏斜梁，将不会发生啃道问题，反之则会出现啃道问题。图3d中的四个车轮的歪斜方向一样，这种情况发生的啃轨现象时最严重的。

解决方法如下：对于上述问题通常会采用加垫板的方法来解决，然而对多个车轮水平歪斜的调整，一般可以考虑调整其中的一个车轮，从而将车轮变形了外八字或者内八字歪斜，但是要确保其歪斜的量相等。如图4所示，有三类比较可行的方案。

经过这样的方式处理之后，车轮之间出现的歪斜对起重机的影响可以相互抵消。其对于采用集中驱动的起重机而言，可以将被动轮调节成八字形，并保持主动轮与轨道之间平行。

（3）车轮跨度的差异可以导致啃轨现象的发生。该情况下车轮的偏差如图5所示。

解决方案如下：对于上述的情况，需要对车轮的位置进行合理的移动，并且将角型轴承箱的垂直、水平键板和定位板全部分割开来，然后对其进行合理的调节之后再将其焊接在一起。

（4）起重机主动轮的驱动步伐不一致，从而加剧了起重机的歪斜度，当歪斜量达到一定程度时便会出现啃道现象。在起重机车轮传动过程中，如果主动轮的直径存在差异，则会导致其转动的间距不同，这时起重机将会向直径小的一方发生偏移，进而引起啃道现象，如图6所示。

解决方案如下：对于此类啃道问题可以通过减小或者消除主动轮直径差异的方法来解决，具体方法有两种：（1）对车轮的材料进行合理的选择，尽可能的改善其热处理工艺，并且采取措施严格控制踏面加工的表面粗糙度和尺寸精度，从而进一步的提高车轮的耐磨性。（2）对于直径比较大的主动轮要对其进行及时的更换，并且要求成对进行更换。

4 结语

综上所述，要想更好的提高桥式起重机的运行情况，就需要对其各个环节进行全面的分析，对其中存在的问题及时采取措施给予解决，从而避免啃轨现象的发生。

参考文献：

[1]罗威，董恩昌.桥式起重机啃轨的几点原因分析及处理措施[J].硅谷，2013（24）.