1、桥式起重机运行啃轨的原因分析及应对处理摘要：随着社会的发展与进步，重视桥式起重机运行啃轨的原因分析及应对处理对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍桥式起重机运行啃轨的原因分析及应对处理的有关内容。 关键词 ：桥式起重机；运行；啃轨；原因分析；处理； 中图分类号：TH21 文献标识码：A 文章编号： 引言 桥式起重机被安装在厂房的顶部，故又被称为天车或者行车。其主要由机械系统和电气系统构成，本文主要对机械部分进行分析。该部分主要包括以下几个方面：桥架、大车运行结构、小车运行结构等几个部分。这些结构又由多种不同的机械配件共同组成，这些配件的性能及工作状态都会影响到整个天车系统能否正常运行。特殊设
2、备管理人员在对天车进行使用和维护时，必须对天车中的常见故障进行深入了解和掌握，在日常使用中注重保养，以期预防故障的发生或者在故障发生的第一时间能够解决该故障。 一、天车啃轨现状 现我钢厂五米宽厚板厂板坯库 30+30t 双桥式起重机啃轨严重，尤其是 2#板坯库 2#天车、3#天车啃轨尤为突出。 2#板坯库 2#30T+30T 天车情况： 啃轨情况：大车整车向西啃轨；当小车在西侧时向南运行大车车轮向西侧啃轨，小车在东侧，整车向东啃；小车在西侧，向北运行车向东啃，向南运行，大车向西肯轨；小车在中间时：空载情况下整车向东啃轨；吊板坯时向北走大车向东啃轨；向南运行时大车向西啃轨。针对此啃轨情况对多个车
3、轮进行更换，根据观察每次更换车轮后车轮的运行状况发现车轮运行时啃轨情况与更换之前都不同。 1.1 天车所处工作环境 2#板坯库环境温度高，天车轨道标高，该库为连铸机板坯堆放区域，连铸机铸坯经过滚道输送后到达板坯库，由此吊车进行下线作业并堆放在天车正下方的库房内，通常板坯堆放高度在库房的约 2/3 区域，板坯堆放高度达到 3.08m4.2m，板坯温度达到 800以上，天车轨道及其立柱常年处于高温烘烤状态。 1.2 发生天车车轮脱离轨道，短时间内连续更换大车车轮。离国家标准所规定的周期相差较大。 1.3 针对肯轨采取了轨道测量、天车车体测量，车轮调整、轨道更换。 二、啃轨的概念 桥式起重机的大车或
4、小车相对于轨道歪斜运行, 使车轮轮缘与轨道侧面接触, 在运行过程中产生天车车轮两侧凸台内侧与轨道两侧面之间直接接触，相互摩擦的现象称之为起重机运行啃轨。天车肯轨有多种现象存在，单侧车轮啃轨，双侧车轮均啃轨，车轮内侧、外侧啃轨，单个车轮啃轨、往返运行同侧啃轨, 往返运行分别磨两侧啃轨等。 三、啃轨的危害 一般情况下，天车啃轨为逐渐恶化的过程，啃轨造成的后果也是逐渐加重，在天车啃轨初期，对天车设备造成一定影响，不会突然造成严重后，在啃轨情况发生后要及时进行修复，从而避免恶性循环，啃轨加重后可能造成较严重后果（如天车脱轨等） 。 啃轨造成的几种后果： A 将运行轨道磨损 B 磨损天车车轮 C 增加大
5、车或小车运行阻力 啃轨严重时加大驱动电机、减速机负荷，缩短电机、减速机寿命，严重时造成电机烧损，减速机轴、齿、联轴器等断裂。 D 天车运行啃轨产生水平分力,而迫使钢轨横向位移, 使轨道紧固螺栓松动、断裂, 引发起重机振动, 将不同程度地影响厂房钢结构，影响厂房寿命。 E 起重机在行驶中突然脱轨,造成重大的 图 2 天车脱轨 设备、人身伤亡事故 四、桥式起重机啃轨的判断 桥式起重机在工作中是否啃轨,可以根据以下迹象进行判断: 4.1 在轨道的侧面有明显的摩擦痕迹,严重的啃轨还会使轨道上有毛剌、沟痕、表面脱落等现象。 4.2 车轮的轮缘有磨损、轮缘上有很大的磨损圆弧。 4.3 起重机在起动、制动时
6、出现明显的走偏、扭摆、振动加大,并有啃轨时发生的异常声响。 4.4 起重机行驶到某一区域时有明显的扭动,不正常的摩擦声,车轮轮缘与轨道侧面边缘的间隙发生明显的变化,运行阻力增大。 4.5 起重机在行驶过程中有脱轨现象。 4.6 起重机运行阻力大,大车小车走行速度比正常速度慢。电机发热甚至烧坏，减速机齿轮崩裂，轴裂开，联轴器损耗加快等。 五、啃轨的原因分析 啃轨的原因较多，有备件质量原因，轨道、车轮、起重机主梁等原因，也有作业环境、地基基础、维修不当等多种原因，见图 3 表 3 天车脱轨原因树状图 5.1 天车啃轨的原理：天车啃轨的典型情况主要表现为天车车轮与天车轨道在水平和垂直两个方向存在夹角
7、,即图 5、图 6 中的 角和 角，由于该夹角的存在使天车车轮在运行过程中与轨道放生水平方向、垂直方向的摩擦因此而形成啃轨。 5.2 车轮质量问题（硬度不够、车轮直径误差超标、淬火未达要求） ，轨道质量问题，天车箱型梁钢材质量缺陷，天车箱型梁组焊存在缺陷等。图 4 天车轨道直线度、跨度误差超标造成严重啃轨 5.3 天车同一侧前后车轮不在同一直线上运行，而造成车轮轮缘挤压轨道,引起啃轨。 因安装或桥架变形引起跨度或对角线的过量超差,使前后两车轮轮缘与轨道侧面之间挤压摩擦。 5.4 车轮锥度方向安装错误必然破坏了两轮间速度调整性能,使得超前的车轮更超前,滞后的车轮更滞后,即导致严重的车体跑偏而发生
8、啃轨现象。 图 5 车轮与轨道中心线成 图 6 车轮与垂直轨道踏面的垂线成 5.5 单独驱动时两边制动器调节不一致, 一侧制动力矩大于另一侧； 5.6 由于传动系统中, 齿间隙不等, 轴键松动也可引起两边车轮不同步。 分别驱动的大车运行机构,两台电动机不同步, 引起车轮的行走快慢不一致, 也会造成大车啃轨。 5.7 两边主动车轮直径不相等, 在相同的转速下, 两边车轮行程不一样, 造成歪斜啃轨。 5.8 车轮安装位置不准确, 四个车轮不成矩形, 同侧的车轮不在同一条直线上, 车轮水平或垂直偏斜, 这时不管是主动轮还是被动轮, 都将造成起重机运行啃轨。 5.9 天车轨道使用过程中因压板螺栓松动而
9、导致轨道位置移动,使得轨距、平行度、直线度等超差时,引起啃轨。 六、解决啃轨的对策 桥式起重机运行中啃轨是桥式起重机一个普遍存在的问题，涉及设计时优化参数、选型、制造、安装、使用、维护和检修、使用新技术等方方面面，解决的方式根据现场条件情况可大致分为改善啃轨的程度和彻底解决等方法，下面分别介绍如下： 6.1 设计时优化参数：主要是确定桥式起重机跨距和轮距的比例关系，跨距和轮距的比值过大易啃轨。 6.2 选型：桥式起重机行走的减速机速比、电机转速和功率等数值相同。 6.3 制造：检查并保证车轮踏面直径和宽度符合标准。主动车轮的直径基本尺寸一定要相同：同时避免一侧主动轮是新的，另一侧是旧的；踏面已
10、经磨损的，踏面宽度即两边轮缘之间宽度应达标，太小或太大都可能引起啃轨。如一龙门吊小车啃轨，原来 4 个车轮采用双轮缘，距离较小，容易啃轨。后来换上单轮缘车轮后啃轨现象消失；增加桥架的水平刚性和控制好角形箱水平度。 6.4 安装：调整车轮安装精度，保证所有车轮的水平偏斜和垂直偏斜符合国家标准要求。有的车轮固定处的结构或平衡平台有缺陷，应进行相应的处理或更换。尤其是车轮的水平偏斜指标，对啃轨最为敏感，应予以确保；检查并调整轨道的安装精度，保证轨道的高度差、跨距差和直线度符合标准要求；固定轨道的螺栓不能松动；加强轨道基础维护，避免出现不受载时轨道是平的，受载后，轨道就凹下去或拱起来的现象。6.5 使
11、用、维护和检修：调整分别驱动的传动机构，不应存在别劲现象，两边制动器制动力矩调整应合适，重载一边的制动力矩可调大一些；检查调整齿轮间隙及驱动电动机转速，使其保持一致。 6.6 使用新技术 采用无轮缘车轮加水平轮方案。 对啃轨比较严重顽固的情况，可将主动轮踏面改成锥型踏面，大端朝内（这样做需仔细测算，反复观察，多次试验观察后确定，否则会适得其反） ，有助于改善啃轨现象. 采用高轮缘、大圆弧车轮。制作特制车轮，将轮缘高度增加一倍，另一个将轮缘与踏面间的过度圆弧半径增加。这样有两个好处，一个是轮缘与轨顶侧面接触的面积增加，在侧向力一定的情况下减少了挤压应力，增加磨损时间。如果过去 4 个月轮缘磨损到
12、极限，改进后可能 6-8个月才能使轮缘磨损掉，这样也可使轨道磨出缺口的时间延长，使得轨道的使用周期延长；另一个好处是内轮缘与踏面的过度圆弧半径增加后，过度圆弧部分可以和轨道顶面接触，相当于起到锥型踏面的作用。当一边运行滞后时，往往踏面靠内部分与轨顶接触，如果是主动轮，由于接触点直径增大，可使线速度加大，有利于赶上去。大圆弧补偿滞后的原理对于从动轮不起作用，但有另外一种好处，当车轮的大圆弧部分与轨顶接触时，意味着车轮已经走偏了，此时圆弧部分与轨顶接触力处于圆弧的法线方向，轨顶给车轮的反作用力与垂直方向有一个倾角，可以分解一个垂直向上的力和一个水平向内的力可平衡部分侧向力。直观上看车轮上有一个下滑
13、力，是车轮向下、向内滑动，补偿倾斜程度。在一台啃轨的起重机上将主动轮换为高轮缘大圆弧车轮，使用寿命将提高一倍以上。 采用液力偶合器代替硬性的联轴器平衡两侧因传动受力不均及冲击。 采用变频调速技术或液压调速技术等使车轮转速同步。 采用差速减速装置集中传动技术是根治桥式起重机运行中啃轨的最佳选择，前景看好，值得尝试。 结束语 在实际应用中，这些对策可以综合应用，首先要分析出啃轨的原因，以便对症下药。无论什么情况，对车轮的制造、安装精度、轨道的安装精度应予以优先保证。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。 参考文献 1俞楚勇.论桥式起重机常见故障及维修保养J.价值工程，2011（36）. 2张生平.桥式起重机机械系统故障及维修J.山西冶金，2004（3）. 3史向东.桥式起重机大小车轨道啃轨的检测分析与研究J.机械设计与制造，2010（5）.
