桥式起重机运行啃轨原因及处理方法

蓝昌杰

（柳州钢铁股份有限公司，柳州 545001）

桥式起重机因其独特的结构设计，可以跨越车间、仓库或工厂的上空，有效搬运、装载或卸载重型物料，能够横向、纵向移动，在大范围内物料搬运中更为高效、灵活。桥式起重机适用于需要频繁、重复搬运大型物件的场合，如港口、铁路货站和建筑工地等。它的高效性和多功能性使其成为工业领域中的重要设备，能够有效推动工业发展。

1 桥式起重机运行啃轨的主要原因

1.1 轮轨配合不良

啃轨现象是由起重机车轮与轨道之间接触不良或过度磨损造成的，其中轮轨配合不良是导致桥式起重机啃轨现象的主要原因。理想情况下，车轮与轨道之间应保持一定的间隙，以确保顺畅运行和减少磨损。如果间隙太大，起重机在运行时会有较大的侧向移动，可能导致起重机偏离轨道。如果间隙太小，车轮与轨道的摩擦力增加，会提高能耗并加速零部件的磨损。轮轨形状不匹配同样会引发啃轨现象。实际应用中，由于制造公差、磨损或损坏，车轮和轨道的形状不可能完全匹配，导致接触面积减少，增加了单点的压强，从而加剧磨损。

1.2 起重机结构问题

起重机结构问题尤其是轮距不一致和桥架变形，是导致桥式起重机出现啃轨现象的重要因素，直接影响起重机运行的稳定性和安全性，需要特别注意。轮距不一致是一个常见的结构问题。理论上，起重机的所有车轮都应保持一致的轮距，这样才能确保在轨道上平稳运行。但是，由于长时间使用、机械磨损或者制造和安装时不精确，轮距可能会出现偏差。轮距不一致会导致起重机在运行时产生不均匀的分布力，进而引发轨道上的非对称磨损，增加啃轨风险。此外，轮距不一致可能导致起重机运行时摇晃，影响操作的稳定性和精确度。桥架是起重机的主要承载结构，一旦发生变形，将直接影响起重机的整体平衡和载荷分布。桥架变形可能由多种原因引起，包括超载作业、材料疲劳、结构老化以及不当维护等，变形的桥架会导致起重机的运行轨迹发生偏移，进而引发轮轨不匹配，增加啃轨风险[1]。

1.3 轨道不平

轨道不平可能由多种原因引起，如地基沉降、材料磨损或安装时不精确。轨道在水平和垂直方向上应精确对齐，以保证起重机的平稳运行。如果轨道安装不精确，如轨道间距不一致或轨道不在同一平面上，将会导致起重机在运行过程中产生额外的应力和磨损。安装不精确的轨道还会增加起重机的能耗，降低工作效率。轨道不平会导致起重机在运行时受力不均匀，增加轮轨之间的摩擦，还可能造成起重机摇晃或跳动。长此以往，不均匀的分布力会加速轮轨磨损，甚至导致起重机脱轨。此外，轨道不平还可能影响起重精度，造成货物损坏。

1.4 机械磨损和老化

机械磨损和老化是桥式起重机长期使用过程中不可避免的问题，主要表现为零部件的磨损、性能退化和老化，对起重机的安全性和效率产生显著影响。起重机各个零部件，如车轮、轴承、齿轮和电机等，在持续运作过程中会逐渐磨损。磨损不仅会降低零部件的运行效率，还可能导致尺寸、形状或对齐方式发生变化，影响整机的运行精度和稳定性。例如，车轮的磨损可能导致起重机运行时产生摇摆或轨迹偏移，增加啃轨风险。随着时间的推移，起重机的部件会发生老化，材料老化可能导致部件强度降低，韧性降低，增加断裂风险[2]。例如，电气部件的绝缘老化可能导致短路或其他故障，影响起重机的操作安全；液压系统的某些部件老化，会导致密封性能降低，可能引发泄漏和压力下降问题。

2 桥式起重机运行啃轨的检测与诊断方法

2.1 定期检查与维护

桥式起重机运行中啃轨问题的检测与诊断依赖于定期的检查与维护，是确保起重机长期稳定运行的关键环节，对预防和识别潜在问题至关重要。应对轮轨系统进行整体检查，包括检查车轮和轨道的磨损程度、形状以及是否存在裂纹或其他损伤，还应评估轮轨的接触面，以确保轮轨之间接触良好。

2.2 使用专业设备进行检测

桥式起重机的运行中，确保轨道的平直度对于防止啃轨至关重要。轨道的任何微小偏差，无论是高度差、水平偏移还是不平整，都可能导致起重机运行时产生额外的负担，进而引发啃轨现象[3]。为此，使用专业设备进行检测，尤其是利用激光测距仪检测轨道的平直度，成为一种高效且精确的诊断方法。激光测距仪是高精度测量工具，能够提供极为精确的轨道平直度数据。激光测距仪通过发射激光束到轨道的一端，然后接收反射回来的激光来计算距离和角度偏差。其优势在于高精度和非接触式测量，测量过程不会对轨道造成任何物理性的干扰或损伤。利用该设备，技术人员可以准确测量轨道在水平和垂直方向的偏差，及时发现轨道安装中存在的问题。

2.3 运行监测

在桥式起重机运行过程中，实时监控是及时发现和诊断啃轨等异常情况的关键方法，通过运行监测实时收集和分析起重机的运行数据，有效预防和迅速响应潜在的问题。运行监测系统通常包括多种传感器和监测设备，能够实时捕捉起重机的运行参数，如速度、载荷、轮轨接触状态、车轮和轨道的磨损状况等。通过分析这些数据，可以及时发现起重机运行中的异常现象，如车轮与轨道之间的异常摩擦、载荷分布不均或机械结构的异常振动等。轮轨接触状态的监测是利用高精度的传感器，如振动传感器和声音传感器，准确检测起重机轮子与轨道之间的接触质量。任何异常的振动或噪声都可能是啃轨现象的早期迹象。此外，通过监测载荷分布和起重机的运动轨迹也能够有效预测和识别潜在的啃轨风险。现代的监测系统通常配备高级数据处理软件，能够实时分析收集到的数据，并利用算法预测潜在问题，根据历史数据和运行模式自动调整起重机的运行参数，以最大限度减少磨损和提高效率[4]。

3 桥式起重机运行啃轨处理方法

3.1 轮轨间隙调整

对于桥式起重机运行过程中出现的啃轨现象，轮轨间隙调整是一种常用且有效的处理方法。轮轨间隙的正确调整不仅对于预防和减少啃轨现象至关重要，适当的间隙还有助于减少能源消耗，延长设备的使用寿命。调整轮轨间隙通常包括松开或紧固相关的螺栓和调整装置，以改变车轮相对于轨道的位置。在调整过程中，技术人员需要仔细监测间隙的变化，确保调整后的间隙符合标准规定。此外，要考虑车轮和轨道的对齐情况，确保调整后的间隙与整个轮轨系统保持一致。由于不同的工作条件和环境因素，金属材料会出现热胀冷缩现象，导致轮轨间隙在不同温度条件下不断变化。技术人员在调整间隙时，需要根据起重机所在环境的平均温度设定合适的间隙值[5]。随着起重机的使用，车轮和轨道会逐渐发生磨损，因此需要定期重新检查和调整间隙。

3.2 更换或修复损坏部件

车轮磨损在起重机长期运行中不可避免，更换磨损的车轮不仅能够减少对轨道的损害，还能够提升起重机的整体运行性能和安全性。在更换车轮时，需要选择符合规格的高质量车轮，以确保最佳的适配性和耐用性。修复轨道是处理啃轨问题的关键环节，修复步骤如图1 所示。在测量轨道后需要清理裂缝区域，去除杂物，然后使用适当的填充材料进行修补。填充材料必须具有足够的强度和耐磨性，以承受往复荷载和磨损。磨平不平整的轨道表面是修复工作的主要内容，可使用磨光机或其他磨削工具处理轨道表面，消除所有凸起或凹陷，确保轨道的平整性。如果轨道损坏严重，可能需要更换部分或全部轨道。修复工作后期需要进行安全测试，以确保修复后的轨道能够满足性能要求。同时，应对相邻结构进行评估，保证整个轨道系统的稳定性和可靠性[6]。另外，在进行更换或修复工作时，需要考虑起重机的整体状况。

3.3 结构调整与优化

桥式起重机结构调整与优化主要是通过细致的结构调整，包括调整轮距、校正桥架或者调整悬挂系统的设置，确保载荷均匀分布。优化起重机的结构还包括重新评估其承载能力和质量分布。在某些情况下，调整起重机的质量分配，能够显著改善载荷的分布情况，有助于重新配置重要组件的位置，便于调整整体重心。此外，结构优化需要升级或改进某些关键部件。例如，采用更先进的悬挂系统或更耐用的材料，可以提升起重机的整体性能，减少维护需求，提升起重机的操作稳定性和长期可靠性。在进行结构调整和优化时，需要考虑起重机的整体设计和工作环境。

3.4 增强维护与保养

加强桥式起重机的维护与保养是预防和处理啃轨问题的基石，维护保养的流程如图2 所示。

清洁工作非常重要，积聚的灰尘和污垢可能会影响部件的功能，加剧磨损并导致额外的摩擦。针对轮轨接触面的清洁尤为关键。保养工作通常涉及深入检查和测试起重机的各个系统和部件，包括检测轮轨间隙、评估电气和液压系统的性能、检查制动和安全设备的运行状况。同时，维护与保养工作应加强对操作人员的培训。操作人员应充分了解起重机的工作原理和维护需求，懂得如何正确操作设备以减少机械磨损。正确的操作不仅能够提高工作效率，还能减少对设备的长期损耗。另外，维护与保养工作应考虑起重机的使用环境和工作条件。

4 结语

桥式起重机运行中的啃轨问题是复杂且多因素的技术挑战，其处理过程需要深入理解设备的结构、操作和维护，并提出适当的应对策略。文章详细讨论啃轨的主要原因，并强调通过定期维护检查、使用专业测量设备和实施有效的运行监控来诊断这一问题的重要性。在处理方法上，提出包括调整轮轨间隙、更换或修复损坏部件、结构调整与优化以及增强设备维护和保养等综合策略，有助于解决现有的啃轨问题，而且能够预防潜在的故障，确保起重机长期稳定运行，有效提高桥式起重机的安全性和运行效率，为工业生产的稳定和高效提供保障。