论起重机检验中啃轨问题

刘海平

摘 要：啃轨是起重机中比较常见的问题，啃轨严重的起重机可能会引起重大安全事故。因此检验中对起重机的啃轨现象应引起高度重视，找出导致啃轨发生的原因，从根本上解决啃轨问题。本文对啃轨可能产生的原因进行了分析总结，并提出针对性的解决方法，以避免安全事故的发生。

关键词：起重机；检验；啃轨；解决方法

1.引言

随着经济社会的快速发展，起重机的应用越来越广泛。起重机因为具有作业环境复杂、吊运的重物载荷变化多样、作业中通常需要多人配合等工作特点，因此作业中经常引起伤害事故。而啃轨问题就是引发安全事故的常见危险因素之一，也是容易被使用单位和检验人员忽视的隐患之一。通过近几年发生的起重机事故分析，啃轨问题不容忽视。

2.啃轨时的表现形式

在正常运行情况下，起重机的车轮轮缘与轨道之间保持一定的间隙，一般大车轮踏面的宽度比轨道头的宽度大30mm到40mm，小车轮踏面的宽度比轨道头宽度大40mm，有轮缘的一边侧面与轨道侧面的间隙应为10mm。但是由于车体倾斜，车轮就不能在轨道踏面中间运行，严重时会造成啃轨[1]。所谓啃轨就是起重机的大车或小车在运行过程中，车轮轮缘与轨道侧面接触，产生水平侧向推力，引起轮缘与轨道的磨擦及磨损。啃轨又称啃道、咬道，是起重机在运行过程中最常见的一种非正常、不安全的运行状态。发生啃轨时，车轮轮缘内侧与轨道的侧面会有明显的摩擦痕迹，严重时带有毛刺、发生铁屑剥落，运行中车体产生歪斜、扭摆、车轮走偏，有时发出刺耳的声音，啃轨情况严重时，还会发出“吭吭”的撞击声，甚至出现爬轨。

3.啃轨的不良后果

啃轨对起重机的损害是很大的，其不良后果主要表现在以下几个方面：

（1）降低车轮的使用寿命。由于运行中的车轮与轨道侧面的磨擦挤压作用，会导致轮缘内侧的金属剥落以及轮缘向外翘曲变形，降低了使用寿命。工作级别中级的起重机上经过工频深层表面淬火热处理的车轮，在正常工作环境下，可以使用15年或更长的年限，但是如果发生啃轨现象，都会不同程度的缩短起重机车轮的使用寿命，严重的只能使用一到两年，更为严重的甚至只能使用几个月的时间。

（2）磨损轨道。如果发现啃轨而没有及时解决，起重机长期带病运行，啃轨产生的侧向力会使轨道产生偏移，磨损轨道两侧，使轨道侧面或顶面带有毛刺，情况严重时会将轨道顶部磨损成台阶装，甚至造成轨道报废。

（3）由于啃轨的存在，必然会给起重机的运行造成阻力增大，使桥架变形、连接螺栓松动、焊接部位开焊等。根据对啃轨现象的测定分析，啃轨严重的起重机，运行阻力相对正常时的阻力约增加1.5至3.5倍。如此大的运行阻力，将使起重机的电动机和传动机构长期处于超负荷运行状态，可能会发生电动机烧毁或传动轴扭断的严重后果[2]。

（4）造成脱轨。在起重机轨道接头间隙大时，如果起重机啃轨严重，有可能会导致车轮爬于轨道顶部，造成脱轨事件的发生，导致设备、人员伤亡事故。

（5）产生噪音。啃轨严重的起重机工作时，不但振动大，还会产生一种刺耳的尖叫声，使作业场所内的噪声增大，影响到作业人员的身心健康。

（6）损害承重结构。由于啃轨运行的起重机会在运行中产生水平方向的侧向力，使承重结构或厂房结构承受额外的横向载荷，导致固定轨道的螺栓松动，并使起重机整体受到较大的振动，使承重结构或是厂房结构遭到不同程度的损坏。

4.起重机啃轨的原因分析

起重机啃轨现象多种多样，有的只有一个车轮啃轨，有的几个车轮同时啃轨，不同的啃轨现象其形成原因也不尽相同。

4.1轨道缺陷造成啃轨的原因分析

（1）轨道安装不水平。大车轨道安装时，如果水平弯曲过大且超过跨度公差时，就会引起车轮轮缘与轨道侧面摩擦。

（2）两轨道安装不平行。轨道安装不平行，造成轨距一端大一端小，在这样的轨道上运行的起重机，当由轨矩大的一端向轨矩小的一端运行时，轮缘与轨道间隙越走越小，直到产生磨擦，二个或者四个车轮均磨檫里侧，当反方向运行时，才会慢慢好转，继续运行又开始摩擦车轮外侧。

（3）同一截面两根轨道相对标高超差过大。这种情况可使起重机在运行中发生横向移动，向一边倾斜，轨道与轮缘的间隙总是一边打一边小，造成较高一侧轨道车轮的外侧被啃，较低一侧轨道车轮的内侧被啃。

（4）轨距变化。起重机桥架结构变形，主梁变形造成小车轨道旁弯，引起小车轨距的变化，如果这个变化超出一定限度，就会产生小车车轮啃轨或脱轨。

（5）轨道顶面有杂物。轨道顶面有油污、沙子等杂物，起重机制动时车体偏斜，造成不规则的啃轨。

4.2车轮缺陷造成啃轨的原因分析

桥架或是小车架发生变形，将会引起车轮的歪斜和跨度的变化，从而造成运行啃轨，大车尤为多见。

（1）车轮水平偏斜。如果桥架发生变形，使端梁发生水平弯曲，以致车轮水平偏斜超差或车轮安装时水平偏斜超差[3]。起重机朝一个方向行驶时，车轮轮缘啃轨道一侧，当反向行驶时，同一车轮又啃轨道的另一侧。

（2）车轮垂直偏斜。金属桥架变形，造成车轮垂直偏斜超差也会引进啃轨。即车轮踏面中心线与铅垂线形成一夹角。当主动车轮的垂直偏斜超出公差范围时，将引起啃轨。

（3）两主动轮直径不相等。两主动轮的直径不相等，就意味着两侧的运行速度不相等，致使一侧运行快，一侧运行慢，在起动、制动、换向时，车体明显扭动，从而发生啃轨。

（4）前后兩车轮运行时不在同一条直线上。这种情况通常是由于桥架变形引起的跨度或对角线的过量超差，使前后两个车轮不能在一条直线上运行，从而产生啃轨。

（5）安装车轮时其锥度安装错误。当前起重机大车运行机构的二主动轮踏面采用锥形车轮，安装时必须要注意二车轮锥度方向相反，且锥顶向外[4]。

4.3桥架缺陷造成啃轨的原因分析

（1）车轮对角线之差超差。两条轨道内侧或外侧同时被啃，对角线长的啃轨内侧，对角线短的啃轨外侧。

（2）起重机跨度超差。轮缘与轨道间隙过小或无间隙发生啃轨。

（3）四个车轮不在同一平面内且主动轮轮压不等，空载时会发生啃轨。

除上述原因之外，还有一些其它因素也能引起啃轨现象的发生。例如采用分别驱动的大车运行机构，如果两台电动机不同步或制动器制动力矩不等，引起车轮运行不同步；歪拉斜吊、超载运行等也会引起啃轨。

5.起重机啃轨问题的解决方法

啃轨原因错综复杂，在检验时应视啃轨的严重程度加以区别对待。对于新装的起重机，若有轻微啃轨，可在使用一段时间后在检查分析；对于在用的起重机，若存在轻微啃轨或啃轨区间为正常工作区间以外，没有引起机构严重损坏、给正常作业带来明显影响且调整比较困难等，可以保留存在。若啃轨造成明显影响和机构损坏，形成较大的事故隐患，应立即停止运行，详细检查，并测量其相关的尺寸，综合分析判定，找出引起啃轨的原因，从而最终确定解决方法。通常从以下几方面入手进行解决：

（1）对于轨道方面存在的缺陷，除应保证安装时符合标准要求外，在使用过程中应经常进行检查、维护，消除可能存在的各类缺陷。

（2）对于主梁下沉，造成小车轨距变化引起的啃轨或脱轨，可采取移动小车车轮，改变小车轨距的方法修复。若要解决根本问题，应修复主梁。一定不要采用移动小车轨道的办法，因为割焊轨道压板会造成主梁进一步下沉和内弯[5]。

（3）对于桥架变形使大车车轮产生水平偏斜、垂直偏斜及对角线超差造成的大车啃轨，应先矫正桥架，使其符合相关技术要求。如果仍有啃轨现象，可再调整车轮，且应尽量调整被动车轮。

6.总结

本文对啃轨给起重机造成的不良后果进行了总结，并对其产生的原因，以及对啃轨的处理方法进行了分析，从而解决起重机运行过程中的啃轨。

参考文献：

[1]王福绵.起重机械技术检验[M].北京：学区出版社，2000.12

[2]王文钦.桥门式起重机啃轨现象原因及修理方法的探讨[J].福州：化学工程与装备，2010.3.15

[3]王艮一，贾鲁峰，张志铭.桥式起重机车轮啃轨分析[J].莱芜：莱钢科技，2006.8.30

[4]郭世红.桥式起重机车轮啃轨原因与解决方法[J].北京：起重运输机械，2007.10.20

[5]橋式起重机啃轨原因分析及改进对策[J].阜新：辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2010.5.15