MH型龙门式起重机啃轨原因分析及应对措施

杨鹏

（中交一航局城市交通工程有限公司，天津 300457）

MH型龙门式起重机啃轨原因分析及应对措施

杨鹏

（中交一航局城市交通工程有限公司，天津 300457）

针对我项目部现有的三台型号MH50/10-43型的龙门式起重机大小车啃轨原因进行了全面的分析阐述，并针对原因，根据现场实际使用情况，提出了具体的改进措施，工作效率得到了提高，同时也满足了施工要求，并对以后的设备转场、运输、拆装过程的设备维护及安装过程中尺寸的控制进行了一定的说明，具有一定的可操作性及现实指导意义。

龙门式起重机；啃轨；分析

我项目部现在使用的河南矿山起重机有限公司生产的的三台型号为MH型50T/43m的龙门式起重机,该种起重机虽然质量符合相关标准，但是在使用的过程中仍存在问题，随着起重机使用年限的不断上升，经过了多次的整修，使得起重机在使用的过程中出现了磨损的现象，具体表现为在大车行进的过程中轮子偏离轨道，从而造成了轮子缘与轨道之间产生了不必要的摩擦，并产生较大的响动，导致了龙吊的运行不够平稳，在日复一日的运行中会加重对起重机的行走机动装置磨损，如果不加以重视的话，就会造成龙门式起重机的严重损坏，影响整个工程进度。鉴于这种情况，本文对这种起重机啃轨的问题作详细的分析，旨在于找出针对性的解决措施，提升龙门式起重机的运行效率。

1 啃轨及其危害

啃轨是一种在龙门式起重机中比较频发的一种问题，是指起重机在轨道上正常行进时，由于各种原因而造成的车轮轮缘与轨道侧面发生非正常性的挤压和摩擦现象，这种现象看似十分不起眼，但长此以往会对龙门式起重机造成非常严重的危害，甚至会导致起重机的完全损坏。一般来说，啃轨所造成的实质性危害主要存在于以下几个方面。

第一个方面是起重机行走部分的车轮轮缘和轨道之间发生的强烈摩擦现象所造成的车轮和轨道的非正常性损耗；第二个方面是由于长期以来的啃轨导致的行走阻力增大，从而极大的增加了电机所消耗的电能，如果功率持续增大的话，就会造成行走电机的烧毁；第三个方面是啃轨的持续磨损所造成的横向负荷增大，这种横向负荷增大所导致的直接后果就是起重机的脱轨，同时由于起重机在快速运行的过程中横向力过于巨大，很有可能会造成起重机的侧翻，导致严重事故的发生。

2 啃轨的原因分析

造成起重机啃轨的原因是多种多样的，主要原因有车轮的外径尺寸存在差异、车轮的安装存在误差、轨道的相对标高偏差或跨距的偏差存在较大差异、传送装置的运行缺乏同步性、以及其他在安装或运输中存在的一系列偏差等。

2.1 大车行走

电控方面的原因。啃轨现象在电控中的原因主要是由于起重机的刚、柔性腿受力产生偏差所造成的，这种现象在龙门起重机中十分普遍。我们先从龙门式起重机的整体结构来看，整个起重机的主要零部件有大梁、刚性腿、柔性腿以及台车共同构成，这种设计原理使得整个龙门起重机的承重全部由台车来完成，而一般来说，由于轨道距离不标准所造成的啃轨现象相对来说较少，重点就在于刚性腿和柔性腿这两个重要的部件中。从刚、柔性腿的结构上来看，柔性腿是由两片整体的钢结构所组成的，每片柔性腿和桥架通过铰接的方式进行连接，因此如果柔性腿存在受力偏差的话，那么就会对起重机的行走机构产生一个横向移动的力。刚性腿的组装方式是拼装，通过四点螺栓与桥架进行连接，如果在安装方面和运输方面存在偏差的话，同样会对起重机的行走机构产生一个横向移动的力，这两种相同或者相反方向的横向力，就会造成起重机在行进的过程中出现偏差，从而发生啃轨的现象。

机械方面的原因。机械方面的原因主要有以下几点，第一点是轨道出现的问题，由于轨道在安装的过程中出现了一些偏差，并且一些安装人员不按照操作规范进行安装，就会造成轨道的跨度公差和两根轨道之间的跨度标高存在一定的误差；第二点是车轮的问题，车轮产生问题的主要原因就是车轮的平行度存在差异，各个主动轮之间的直径不尽相同，这样两侧车轮的转速就会产生偏差，从而造成倾斜行驶的现象；第三点是轮距偏差的问题，相关标准中，轮距的偏差应该在正负3mm之内，一旦超过这种偏差的话，就会出现龙门吊运行啃轨的现象。

2.2 小车行走

2.2.1 结构问题

（1）小车行走大梁为倒三角双轨，结构稳定，但是由于长年使用，重载时即吊运钢筋笼时，载荷达到设备的额定载荷的80%以上，且存在动载荷，加上使用频率高，导致结构发生变形。（2）在龙门吊进退场运输过程中，吊装、垫支等选择方式上的不合理，导致小车行走大梁变形，轨道梁不顺直。

2.2.2 轮组问题

行走小车运行时，轮组不在一条直线上，导致走偏卡轨。

2.2.3 安装误差问题

在龙门吊拆装过程中，没有严格按照要求控制小车行走轨道梁的水平间距误差，对角线误差，安装尺寸偏差大。

3 啃轨的解决措施

3.1 大车行走

3.1.1 电气部分措施

在电气部分的控制措施中，智能控制装置的运行应该是啃轨优化工作中的重点部分，本单位在这方面的改装措施中，使用了大车行走同步装置，并采用西门子PLC作为该装置的核心控制元件，这种核心控制元件具有稳定性高、抗干扰能力强、智能化控制、操作简便快捷等优点，这样可以充分的保证龙门吊起重机行走装置的稳定运行，不啃轨不晃动，同时由于该装置的智能化控制，因此就省去了纠偏这一项工作，从而实现真正的同步式运行。另外，本装置还具有欠压、过载及短路保护的消声节能的先进性功能，这样就对生产及安装的过程实现了进一步的优化，做到了安全生产，节能高效。此装置的工作原理也十分具有代表性，当该装置对两台大车的行走电动机进行控制时，在产生工作转矩的同时又能产生相应的平衡转矩，若两台电动机所产生的负载相同时，平衡转矩便不会产生，若两台电动机的负载存在差异时，两驱电动机之间就会产生相应的平衡转矩，将负载较轻的电动机的力矩向负载较重的电动机转移，根据两台电动机的情况来自动的添加或减少平衡转矩，并且这种装置与一般的纠偏装置不同，它是一种对于电动机之间的偏差进行自动调整的一项智能化的控制装置，能够随时对驱动电动机在出现偏载的情况下对力矩进行相应的调整，这样就能够保证起重机在偏载十分严重的情况下依然能够保证行驶的平稳，从而使两驱电动机的转速保持同步，大车的两支腿之间不会产生位置偏差。智能控制装置的应用，真正意义上做到了对于龙门吊起重机的智能化控制，从根源上消除了啃轨等一系列问题，真正的实现了时时同步。

3.1.2 机械部分措施

（1）由于轨道发生的啃轨一般是轨道一段固定的区域，应及时校正或更换轨道，使轨道保持顺直平滑的状态。（2）调整车轮的平行度和垂直度，当车轮中心线与轨道中心线存在一定的交角时，踏面上就存在了偏差，可在角型轴承箱的固定键板上加装适当厚度的垫板来消除偏差。（3）车轮的质量、安装尺寸一定要符合标准要求，经常性的调整轮距，检测轮组，做好针对性的校正，同时加大结构件的刚度，提高安装精度，可以减少由轮组造成的啃轨。（4）加强对司操人员的培训与教育，提高他们的操作水平，减小操作失误引起的设备问题。

3.2 小车行走

（1）在拆装、运输过程中注意起吊、垫支方式，安装过程中控制好尺寸偏差，控制好轮对角线、原则上以先调从动轮为主；控制好轨道间距，轨道梁对角线误差应在范围以内，必要时可加大结构件刚度。（2）对已发生啃轨的小车行走轨道梁，可采取在两轨道梁上方加装U型马鞍架，马鞍架与各主梁采取平面接触，螺栓连接，便于拆卸。这样可以使两轨道梁成为一个整体，保持轨道间距为定值，出现刚度弱情况，可以互相作用抵消横向力，同时向一个方面偏，而轨距不变。具体数量根据跨度、变形量大小等因素而定，同时在行走小车轮组外侧加装行走水平导向轮，保证小车行走过程中，轮组跟轨道在水平面是圆弧接触，可以滑动，减小摩擦力。

4 结语

龙门式起重机大车运行啃轨是比较普遍的现象，产生原因也较为复杂，因此，啃轨现象很难完全消除。通过分析，可以了解其中的主要原因及相应措施。实践证明，上述措施及其他办法均有不同程度的效果。因此，在设计、制造及使用过程中有针对性地运用这些办法，能有效地减轻大车运行啃轨程度，达到提高相关零部件寿命、降低故障率的目的，从而为企业创造更大的经济效益。

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