桥式起重机大车啃轨原因及改进技术

马向伟

（杭州华新机电工程有限公司，浙江杭州3100 30）

0 引言

桥式起重机在冶金、矿山、电力等行业被广泛使用。桥式起重机使用一段时间后，都会不同程度出现大车行走啃轨现象，尤其是使用多年的行车。设备故障经常发生，增加了设备备件消耗和维修工作量，影响了车间的正常生产。针对这一现象，我们从理论上进行了分析，从而提出改进措施。改进后设备运行正常，设备事故、故障停机率大大降低，保证了车间的正常生产。

1 啃轨的危害

起重机正常运行时，车轮轮缘与运行轨道之间须保持一定的间隙，设计最大间隙为30～40 mm，但在非常情况下，车轮不在其踏面中间运行，轮缘和轨道侧面相互挤压摩擦，发生啃轨故障，影响起重机安全运行。

（1）降低车轮及轨道的使用寿命。中级工作类型的桥式起重机在正常使用情况下，车轮可以使用10 a或更长时间，但啃轨严重的桥式起重机，车轮使用寿命很难超过1 a，有的甚至只有几个月，造成频繁更换车轮。轨道侧面的摩擦也降低了轨道的使用寿命，严重时，轨道使用仅3～5 a即报废。

（2）增加运行阻力。据测定，严重啃轨的桥式起重机运行阻力是正常运行阻力的1.5～3.5倍，造成电机和传动机构的载荷增加甚至超载，严重时可使电机烧损或传动机构失效。桥式起重机有脱轨的危险。桥式起重机啃轨严重时，车轮轮缘被挤压变形，可能爬上轨道顶部造成脱轨事故。

（3）对厂房结构产生不利影响。起重机啃轨易产生水平侧向力，导致轨道横向位移，使轨道固定螺栓松动。另外，侧向力通过轨道传递给厂房屋架，严重影响桥架和厂房的受力条件，使屋架板桥局部松动或断裂。

2 桥式起重机“啃轨”的判定依据

（1）轨道或车轮轮缘内侧有非常明显的磨损、亮斑或毛刺；

（2）桥式起重机运行时，轮缘与轨道间隙变化明显；

（3）桥式起重机行走时，左右摆动明显；

（4）桥式起重机行走时，轮缘与轨道有声音；

（5）桥式起重机运行时，车轮爬上轨道；

以上任何一条现象出现就说明起重机有“啃轨”现象。

3 啃轨主要原因及对策

3.1 轨道原因

轨道安装水平误差过大，高低误差过大，往往会产生啃轨现象。轨道的安装质量，直接影响桥式起重机的正常运行。

（1）两侧轨道高低相差太大时，桥式起重机在运行时向轨道低的一侧运行，轨道高的一侧外啃，轨道低的一侧内啃（如图1所示）。

图1 车轮内、外侧啃轨示意图

（2）轨道安装跨度过小，引起起重机两侧车轮内啃（如图2所示）。

图2 车轮内侧啃轨示意图

（3）轨道安装中跨度过大，引起起重机两侧车轮外啃（如图3所示）。

图3 车轮外侧啃轨示意图

（4）桥式起重机在行走整个轨道过程中，若仅一段轨道桥式起重机啃轨。说明该段轨道安装有问题，须认真检查校正。

（5）经过长期运行使轨道压板螺栓松动，轨道压板移位，导致轨道水平度超标。此时应重新矫正轨道，并拧紧轨道螺栓。

（6）轨道上有油污，引起车轮打滑，产生啃轨。

（7）轨道接头不合要求，高低差过大，引起啃轨。

对策：若因两侧轨道高低相差较大引起啃轨，应调整轨道与承轨梁下的垫片厚度以到达标高符合要求。由于轨道直线度引起的啃轨，要及时调整轨道的压板螺栓，调整中测量跨度和标高，在标准范围内。轨道接头高低差过大，应打磨平整。

3.2 车轮原因

（1）车轮踏面直径不等，引起车轮转速不一致，起重机在运行过程中走斜。

（2）车轮平行度误差。此时啃轨现象表现为当起重机向左运转时，车体向逆时针方向扭斜；起重机向右运行时，车体顺时针扭斜。或与上述情况相反（如图4所示）[1]。

图4 车轮平行度误差示意图

（3）车轮之间垂直度误差。此时引起起重机每个车轮轮压不一致，桥式起重机在运行时产生偏斜。

（4）两个车轮对角线不等（L1≠L2），直线型不好，这种原因常常会造成两条轨道同时被啃内侧或外侧（如图5所示）。

图5 车轮对角线误差示意图

对策：1）若因车轮水平偏斜引起的啃轨，可调整轴承座左右垫片的厚度。因车轮垂直度引起的啃轨，可在轴承座下方加装薄垫片。2）因车轮跨度、轮距、对角线或同一轨道上车轮的直线度偏差引起的啃轨，可以通过移动从动轮的位置来解决。

3.3 传动系统原因

（1）桥式起重机电机转速不一致；

（2）桥式起重机减速机速比加工不一致误差；

（3）两侧传动系统中传动间隙相差较大，如键松动、齿轮间隙、制动器调整不好等，致使大车在启动时不同步，引起啃轨。

对策：检查电机的输入和输出转速；调整各传动件的松紧度，尽量缩小传动间隙。

3.4 桥架原因

桥架变形导致桥式起重机主、被动车轮组在安装中存在水平或垂直方向的偏差，均会导致啃轨。

桥架变形促使端梁产生水平偏斜，造成车轮水平偏斜超差，这是引起啃轨的主要原因。车轮安装时的水平偏斜规定不得大于L/1000（L为测量长度）[2]，如果超差，车轮宽度中心线与轨道中心线形成一个夹角，如果2个主动车轮组同向偏斜，必然产生啃轨。

（1）一个车轮有偏斜：当向一个方向运行时，车轮啃轨道的一侧，而反方向运行时，车轮啃轨道的另外一侧，啃道现象较轻。

（2）2个车轮同时偏斜：啃道特征同上，但啃道现象较重。

（3）4个车轮反向偏斜即对角车轮水平偏斜方向一致：如果偏斜程度大致相等，则不会啃道，但是这种偏斜对传动机构不利。

4 结语

起重机大车车轮啃道情况多种多样，原因千差万别，在实际工作中，要解决啃道问题时，必须认真分析，找出产生的原因，才能对症下药，方可达到事半功倍的效果。因此，在生产过程中应对桥式起重机出现的异常现象认真检查、分析原因，采取相应的措施进行调整，才能保证设备的正常运行。

[1]GB/T 1440 5-2011.通用桥式起重机[S].北京：中国标准出版社，2011.

[2]GB/T 3811-2008.起重机设计规范[S].北京：中国标准出版社，2008.