关于桥门式起重机啃轨产生原因分析及处理对策的探讨

2021-07-15潘灿威戴建芯麦晓俊

中国设备工程 2021年13期

潘灿威，戴建芯，麦晓俊

（广东省特种设备检测研究院佛山检测院，广东佛山 528000）

1 案例分析

本文以某钢材仓储公司的检验报告为例，该公司在进行起重机械监督检验时发现，起重机在空载或额载运行时，大车机构有较大异响，尤其是经过大车轨道接驳口时更为明显。《起重机械安装改造重大修理监督检验规则》中空载试验和额载试验规定，各机构动作要求平稳、运行正常，无异常震动、冲击、过热、噪声等现象不符,该设备不能投入使用，要按相关技术规范进行整改。为消除啃轨的影响，应先查明啃轨原因，再进行针对性的整改。

（1）起重机械资料检查：该设备为改造移装，改造前已使用10余年。

（2）车轮检查：检验车轮时，发现内侧磨损较为明显，如图1所示。对车轮水平方向和垂直方向测量，发现车轮垂直偏斜超差，车轮踏面中心线与垂直线不在同一条直线上，如图2所示。

图1 大车车轮磨损情况

图2 车轮垂直偏斜情况

经检验后，确定该设备异响原因为大车啃轨，空载或额载运行时大车轮缘与轨道剧烈摩擦产生的。车轮垂直偏斜超差造成车轮不能平行于车轮轨道方向行走，起重机主梁容易产生横向滑动，导致车轮啃轨。

2 啃轨的危害

（1）损坏车轮。桥门式起重机的车轮通常经过淬火等热处理工艺，如按正常使用，可在起重机设计年限内不需更换。如果发生啃轨，车轮会有不同程度的损坏，加速了车轮的报废周期。

（2）磨损导轨。桥门式起重机的啃轨，对轨道两侧造成不同程度的磨损，时间一长，甚至影响起重机的正常运行，导致轨道报废。

（3）增加运行阻力。啃轨严重时，其运行阻力是正常时的2～4倍，这种情况增加大、小车电动机负荷，导致电动机容易烧坏，而且传动机构长期处于超载状态，导致传动轴容易疲劳撕裂等，会造成严重的安全生产事故。

（4）损害厂房建筑基础。桥门式起重机啃轨会增加运行过程中的横向力，使厂房结构承受设计外的横向载荷，而且啃轨产生的意外震动也不同程度地损坏厂屋的基础。

（5）造成脱轨。起重机啃轨严重时，当运行到两轨道连接处时，容易发生车轮行走至轨顶，导致起重机脱轨。

3 啃轨的原因

3.1 轨道安装缺陷

（1）轨道安装直线度差。由于安装不规范或者局部螺栓松动，大车轨道安装水平面内弯曲变形，导致大车轨距与跨度不一致，大车车轮轮缘与轨道侧面发生接触，出现啃轨现象。

（2）轨道安装“八”字形。安装轨道时，不符合规范要求，起重机在喇叭形的轨道上运行时，轮缘与轨道之间的间隙也越来越小，直至发生摩擦而出现啃轨的现象。

（3）轨道高低差过大。基础沉降或安装质量不好导致轨道在同一垂直面有高低差，起重机在运行时由于载荷的原因而出现横向滑移，引起啃轨。

（4）轨距变化。桥门式起重机金属结构变形，主梁下沉，改变小车轨距，容易产生小车车轮啃轨或脱轨。

3.2 车轮缺陷

（1）车轮水平偏斜超差。桥门式起重机金属结构的变形会导致端梁水平弯曲，或者车轮安装不规范，容易造成车轮宽度中心线与轨道中心线不在同一直线上，当两主动轮同向偏斜，车轮间隙变小，发生啃轨。

（2）车轮垂直偏斜超差。车轮垂直偏斜超差时，车轮踏面中心线与垂直线不在同一直线上，增加了车轮水平位移，严重时发生啃轨。

（3）两主动轮直径不相等。桥门式起重机运行时，左右两边行走的距离不相同，导致车体跑偏而产生啃轨。

（4）四个车轮对角线超差。四个车轮由于安装不规范，不在同一水平面上，同侧车轮不能在一条直线上行走，车轮偏斜而引起啃轨。

3.3 其他原因

除轨道和车轮的缺陷等两大主要因素外，导致啃轨的原因还有其他情况。如桥门式起重机大车运行机构电动机驱动不同步或者制动不一致，引起车轮运行不在同一直线上，造成啃轨。不合理使用和长期超载造成的起重机金属结构表现也是导致起重机啃轨的原因。

4 啃轨的修理和防止措施

发现起重机啃轨后，应停止使用并进行全面检查，测量相关数据，找出原因，排除隐患。

对于起重机金属结构件变形，造成小车轨距变化引起的啃轨的情况，可通过移动小车车轮，调整小车轨距。对于起重机金属结构件变形，导致大车车轮水平偏斜超差、垂直超差及对角线超差造成啃轨的情况，应通过修理桥架或者调整车轮改善啃轨现象。

针对啃轨的原因进行修理固然重要，但预防起重机啃轨更是势在必行，防止起重机的啃轨首先在车轮、轨道、传动部件的制造环节，从源头开始控制其质量和精度，其次是桥门式起重机在安装时做好质量把关，严格把各种相关误差控制在技术规范和标准的公差要求内。同时改变车轮进行调整，如把主动轮滚动踏面的锥度生产成1:16或1:20，同时把轨道倾斜安装并与锥形车轮配合，这样车轮在金属结构倾斜时具有自我调节的功能，防止啃轨的发生。