桥式起重机“啃轨”分析与维修研究

汪建武

摘 要：桥式起重机属于一种专业的机械搬运设备，主要用于钢铁生产、制造业等重工业行业。在作业过程中，“啃轨”问题是这类起重机常发生的问题，其对起重机的安全作业以及企业的正常生产都极为不利。为此，文章就桥式起重机“啃轨”的危害以及原因进行分析，并探讨解决对策，希望能够对解决啃轨问题提供一些借鉴。

关键词：“啃轨”;桥式起重机;原因;对策

中图分类号：TH215文献标识码：A文章编号：1674-1064（2021）08-015-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.08.008

桥式起重机作为大型搬运设备，其用途是对物料进行吊运与起重，可以代替大量人力劳动，具有极高的搬运效率。其中，“啃轨”现象是这类设备作业过程中常遇到的问题，对设备自身的运行稳定性以及生产的安全性均造成了不利影响。为此，有必要对“啃轨”现象的危害以及成因进行剖析，探讨有效的防范措施。

1 “啃轨”现象的主要危害

1.1 轨道受到磨损

一旦发生“啃轨”问题，无论是轨道的缺陷还是车轮的缺陷，均会使轨道受到严重磨损。若轨道磨损严重，则需要将轨道换掉，从而增加运维成本，并且也增加了安全风险[1]。这将导致桥式起重机在作业过程中，轨道无法满足其运行要求。另外，轨道磨损还会引起轨道偏离运行方向，从而对设备运行造成不利影响。

1.2 缩短车轮及轨道的使用年限

当“啃轨”发生时，轨道与车轮均会受到明显的影响，对桥式起重机的正常作业造成影响。与此同时，这也会大幅减少车轮与轨道的使用年限，导致桥式起重机在作业中发生故障。若无法解决这一故障，则必将影响到桥式起重机的整体运行情况，降低设备运行的稳定性与安全性。

1.3 使运行阻力变大

“啃轨”的出现会使桥式起重机的运行阻力变大，当设备运行至“啃轨”部位时，设备自身发动机的负荷会由于阻力变大而增加，容易导致设备发动机产生故障。同时，由于运行阻力变大，设备的灵活性也受到明显制约，在吊装货物时可能会碰到一些突发状况，从而影响到整个设备的安全运行，也对货物的吊装造成不良影响。

1.4 脱轨发生

桥式起重机作为一种大型专业设备，在作业时对安全性以及稳定性均有非常严格的要求，也有赖于轨道与车轮的有效配合，从而确保车辆与轨道的运行轨迹相符。若出现“啃轨”问题，则会使设备的运行系统、车轮与轨道的运行轨迹出现偏差，导致不相符。这一问题若未及时解决，长期下去必将对桥式起重机的正常工作造成负面影响，甚至会导致桥式起重机发生脱轨，引起安全事故。

2 “啃轨”现象常见成因分析

2.1 车轮因素

桥式起重机所使用的两侧车轮存在几何尺寸不同的问题，原因有很多，除了生产制造误差外，常见的还有随着使用时间的延长，发生不同程度的磨损问题，或在维修时更换了单边零件。若有这种差异，在转速一致的条件下，两侧车轮就会不同步，那么桥式起重机车体就会向一侧滑移，从而出现“啃轨”。在实践中还有一种原因是车轮安装存在误差，比如相同一侧车轮的中心未处于一条直线上，又或四个车轮未准确安装在矩形的四角，这些都会导致车轮中心线发生偏斜，引起“啃轨”[2]。

2.2 轨道因素

轨道也是引起桥式起重机“啃轨”的主要原因。一种是轨道铺设的规范性欠缺，表现为直线度误差在允许值范围以外或者水平弯曲过大，这容易在部分固定线段引起这一故障。另一种是轨道的轨距设置不当。比如，轨距偏小，可能导致内侧轮缘发生这一故障;轨距偏大，可能导致外侧轮缘发生这一故障[3]。另外，在工作实践中，工作人员没有严格按照安装要求与维护作业规范进行作业，或者厂房的柱子发生下沉，均容易引起“啃轨”，原因就是上述现象可引起两条轨道在踏面垂直高度方面的不一致。

2.3 传动系统因素

桥式起重机有两套传动系统，若这两个系统运行不同步，也容易使车体发生倾斜，造成“啃轨”。比如，装配差异会使产生的阻力不一致，若分别使用两套动力与传动系统，则驱动电机的运行就会不一致，表现为车体倾斜，引起“啃轨”。若两个驱动电机的转速不一致，也会使车体歪斜，引起这一故障。

3 “啃轨”故障的解决措施

虽然导致这一问题的因素较多，但在实践中除了轨道原因外，其他原因引起的这类故障都可以从平衡台车与车轮轴承箱方面进行解决。

3.1 轨道原因引起的“啃轨”排除方法

3.1.1 轨道压溃较为严重

桥式起重机的使用较为频繁，载荷长时间在设计范围标准周围徘徊就会使轨道压溃，轨道宽度变大，那么车轮运行过程中就容易“啃轨”。若压溃范围大于轨道的15%时，宜更换轨道[4]。针对部分压溃的轨道，通常利用大型砂轮机进行修磨。

3.1.2 平行度超差

桥式起重机在长行程的运行中，一些固定线段容易发生“啃轨”。此时，需让车运行至较远处，仔细测量“啃轨”的轨道平行度，边测量邊调整，将平行度调整至允许区域内。其中，使用的测量设备包括经纬仪、辅助工具测距仪、钢丝、鱼线等。通常来说，两条轨道的跨度公差允许值为±6mm。

3.1.3 轨道水平标高超差

轨道两侧的钢结构在工作数年后，都会出现一定程度的下沉现象。若两端下沉深度差异明显，轨道水平度差异也较大，设备运行中就会偏移。这样引起的“啃轨”，通常会在某一段轨道上发生。对此，应先告知厂房设计工作人员，若无严重问题，将一侧低的轨道垫高即可。

3.2 其他因素引起的“啃轨”排除方法

3.2.1 测量数据

为获得比较精准的数据，通常可采用下列两种方法：

方法一：在大车的4个角上确定4个点，分别为A、B、C、D，且AB=CD，AC或BD的平行线需选取直线度符合要求的一侧轨道，而测量的基准线为AC或BD。

方法二：直接测量，将大车移至无“啃轨”故障或故障最轻微的轨道上，通过游标卡尺来测量轮缘外侧与轨道侧面的距离。如此就会获得4个角上的车轮数据，共8组数据。

以上方法一不易保证4个点的准确度，而方法二可以达到这一要求，而且简单易行，因此实践中多选择方法二。下面就方法二的实例进行介绍，此处为某炼钢厂车间的双16磁盘吊大车车轮。

大车车轮与轨道位置调整前后对照示意图如图1所示，其中，A—D，A1—D1都是四个车轮上靠两侧轮缘的点。AA1、BB1、CC1、DD1的距離都是相同的，这八个点各点到车轮边缘的水平距离表示为a、a1、b、b1、c、c1、d、d1。

3.2.2 分析数据

车轮调整前，大车往北运行时发生的“啃轨”问题，车轮1与2的东侧轮缘的“啃轨”问题较严重，车轮4也有轻微“啃轨”声。当大车往南运行时，“啃轨”问题比较轻微，南侧两车轮的“啃轨”问题较为轻微，而北侧车轮伴随大车往南运行时，“啃轨”的轮缘与轨道间距越来越大，这表示大车运行往北时因为车轮1与2都有往西运行的倾向，导致大车整体向西，因此车轮1与2发生“啃轨”。在往南运行的过程中，车轮3与4可以向东构成一定的角度，从而保持平行。随着大车运行车轮1与2的车轮“啃轨”侧轮缘也慢慢远离轨道，“啃轨”故障消除。通过观察发现，车轮往北运行时“啃轨”明显，而往南运行时几乎无这一故障，因此在车轮2与3的轴承箱立侧垫上铜皮，让车轮按一定方向与轨道的平行线构成一定的角度。操作中为了保护轴承，在解决故障时应尽量少垫，才能让轴承处于良好的工作状态，防止轴承在单侧近乎无游隙的情况下缩短使用年限。图2显示了装角型轴承箱车轮调整前后的车体结构仰视图。调整前，定位键1、2、3、4均通过焊接方式固定到车体上。在调整过程中，将4个定位键的焊口割开，将2mm铜皮垫在定位板1与车体间，将0.5mm铜皮垫在定位板2与车体间。如此，车轮在安装到车体上就与轨道构成了一定角度的偏斜。另外，定位键3与4直接除去焊点，重新进行焊接，可以让车轮安装上定位键与定位槽相互配合良好，从而使车轮轴承两侧的游隙无异常。

在排除“啃轨”故障时，关键就是观察、调整、再观察、再调整，如此往复，就能解决这一问题。

综上所述，桥式起重机“啃轨”问题危害性大，需要结合其成因采取有效的解决措施，才能以最短时间排除故障。

参考文献

[1] 郭存园.桥门式起重机啃轨现象原因及修理方法的探讨[J].大科技，2019（47）：213.

[2] 张卫.简析16t桥式起重机啃轨原因分析及处理[J].工程技术：全文版，2016（11）：276.

[3] 林翼彪.关于桥式起重机“啃轨”现象的原因分析和处理方法探讨[J].中国设备工程，2021（1）：149-152.

[4] 张建峰，李凤鹤.桥式起重机啃轨原因分析及解决方法[J].内燃机与配件，2019（1）：134-135.