橋式起重機(jī)大車啃軌故障的分析及消除

1、【摘要】通過對橋式起重機(jī)大車車輪啃軌現(xiàn)象的分析，找出原因并采取相應(yīng) 的措施加以治理，確保橋式起重機(jī)的安全可靠運行。橋式起重機(jī)運行時經(jīng)常發(fā)生橋架相對于軌道的歪斜現(xiàn)象，此時車輪的側(cè) 緣（內(nèi)側(cè)或外側(cè)）和軌道的間隙不斷發(fā)生變化。當(dāng)橋式起重機(jī)有兩個以上的車 輪側(cè)緣與軌道接觸而卡住時，橋架就不能繼續(xù)再歪斜，同時在軌道和車輪側(cè) 緣之間互相作用著水平的側(cè)向推力，使車輪側(cè)緣在運行中與軌道產(chǎn)生摩擦， 因而增加了機(jī)構(gòu)的運行阻力，并使車輪側(cè)緣和軌道造成嚴(yán)重的磨損，這種現(xiàn) 象稱之為“啃軌”?？熊壊粌H使運行機(jī)構(gòu)的電動機(jī)和傳動裝置的負(fù)載增加，更主要的是大大縮短了車輪的使用壽命。當(dāng)側(cè)緣厚度磨去 40 %60 %以后就不 能繼

2、續(xù)使用，否則會造成起重機(jī)出軌的嚴(yán)重事故?？熊墪r產(chǎn)生的水平側(cè)向推 力還嚴(yán)重惡化了起重機(jī)橋架結(jié)構(gòu)和廠房結(jié)構(gòu)的受載條件。所以,應(yīng)當(dāng)盡量避免起重機(jī)運行時產(chǎn)生歪斜和啃軌?！娟P(guān)鍵詞】 橋式起重機(jī) 啃軌 輪側(cè)緣 制動器前言 橋式起重機(jī)正常運行時，車輪輪緣與運行軌道之間須保持一定的間隙 ， 設(shè)計最大間隙3040mm,但在非常情況下，車輪不在其踏面中間運行，輪緣和 軌道側(cè)面相互擠壓摩擦，發(fā)生啃軌故障，影響起重機(jī)安全運行。一、啃軌的危害1. 降低車輪及軌道的使用壽命。中級工作類型的橋式起重機(jī)在正常使用情 況下，車輪可以使用10年或更長時間，但啃軌嚴(yán)重的橋式起重機(jī)，車輪使用 壽命很難超過1年，有的甚至只有幾個月，造

3、成頻繁更換車輪。軌道側(cè)面的摩 擦也降低了軌道的使用壽命，嚴(yán)重時，軌道使用僅 35年即報廢。2. 增加運行阻力。據(jù)測定，嚴(yán)重啃軌的橋式起重機(jī)運行阻力是正常運行阻力的1.53.5倍，造成電機(jī)和傳動機(jī)構(gòu)的載荷增加甚至超載，嚴(yán)重時可使電機(jī) 燒損或傳動機(jī)構(gòu)失效。3. 對廠房結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。橋式起重機(jī)啃軌易產(chǎn)生水平側(cè)向力，導(dǎo)致軌 道橫向位移，使軌道固定螺栓松動。另外，側(cè)向力通過軌道傳遞給廠房屋架， 嚴(yán)重影響橋架和廠房的受力條件，使屋架板橋局部松動或斷裂。4. 橋式起重機(jī)有脫軌的危險。橋式起重機(jī)啃軌嚴(yán)重時，車輪輪緣被擠壓變 形，可能爬上軌道頂部造成脫軌事故。5. 由于啃軌瞬時間有不間斷噪音出現(xiàn)嚴(yán)重影響車間

4、環(huán)保指標(biāo)。二、啃軌故障的判斷1. 軌道側(cè)面有一條明亮的痕跡，嚴(yán)重時痕跡上有毛刺和磨損產(chǎn)生的鐵屑；2. 車輪輪緣內(nèi)側(cè)有亮斑及毛刺；3. 橋式起重機(jī)運行后，短距離內(nèi)車輪輪緣與軌道側(cè)面的間隙有明顯改 變。4. 橋式起重機(jī)運行中，特別是在起動或制動時，車體走偏、扭擺。5. 啃軌特別嚴(yán)重時，車輪輪緣和軌道側(cè)面摩擦產(chǎn)生異音，甚至出現(xiàn)爬 軌。三、原因分析1. 軌道(1)軌道安裝未達(dá)到技術(shù)要求，特別是軌道水平彎曲過大，軌道 的相對標(biāo)高或直線性相差太大、軌距偏差超過了允許的誤差、軌道有大坡 度或是軌道接頭錯位等，主要發(fā)生在軌道的固定區(qū)間內(nèi)。(2) 經(jīng)長期運行使固定螺栓松動 軌道墊板移位，導(dǎo)致軌道不直度超標(biāo)。2.

5、 車輪 車輪安裝不當(dāng):(1) 車輪的平行度偏差此時啃軌的現(xiàn)象表現(xiàn)為當(dāng)橋機(jī)向左運行時，車體 逆時針方向扭斜；橋機(jī)向右運行時，車體順時針扭斜?；蚺c上述情況正好 相反。(2) 車輪的垂直度誤差 車輪的垂直度誤差引起的啃軌會使車輪踏面上 單位面積的輪壓壓力增大，車輪滾動時形成不均勻的摩擦，嚴(yán)重時會使車 輪踏面上產(chǎn)生磨損溝槽并伴有 “嘶嘶”的響聲，在軌道上的不同區(qū)域車輪 總是啃軌的一側(cè)。(3) 兩個車輪對角線不等或不等高 直線性不好，這種原因常常會造成兩 條軌道同時被啃蝕內(nèi)側(cè)或外側(cè)，或者一條軌道兩側(cè)均被啃蝕。圖1車輪水平誤差示意圖圖2車輪的垂直誤差示意3. 橋架橋式起重機(jī)橋架變形導(dǎo)致其主、被動車輪組位置

6、不正確，存在不 同程度的水平度或垂直度偏差，均能導(dǎo)致啃軌，這種偏差往往不是孤立存 在的，一臺橋式起重機(jī)往往同時存在幾種偏差。(1)橋架變形促使端梁 產(chǎn)生水平偏斜，造成車輪水平偏斜超差，車輪的位置呈平行四邊形造成啃 軌，其特點是兩條軌道的內(nèi)側(cè)和外側(cè)同時被啃蝕。(2)橋架變形造成車 輪垂直偏斜超差而啃軌。4. 起動、制動時發(fā)生橋架歪斜的主要原因(1) 單獨驅(qū)動時，兩邊的制動器調(diào)整不一致，一側(cè)制動力矩大于另一側(cè)， 兩套機(jī)構(gòu)起動和制動不同步。(2) 傳動系統(tǒng)中齒輪間隙不一致。(3) 橋架本身偏斜，剛度不足，橋架變形或制造不良。除上述集中驅(qū)動的機(jī)構(gòu)發(fā)生歪斜的主要原因外，還有：由于小車位置引 起負(fù)載不同而

7、兩邊電動機(jī)轉(zhuǎn)速不等；或一端電動機(jī)和制動器發(fā)生了故障； 操作者啟動或停車過猛(包括打反車)，會使車輪空轉(zhuǎn)打滑，也容易造成啃 軌。四、車輪啃軌的防止與檢查(1) 嚴(yán)格控制軌道和車輪的安裝，其偏差不能超過允許的范圍。(2) 檢查車架，必須符合技術(shù)文件所規(guī)定的質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。(3) 按照技術(shù)要求對車輪組件進(jìn)行測量，提高套件組裝的質(zhì)量。(4) 及時檢查和調(diào)整四個車輪角型軸承箱的墊板，防止墊板脫落移位 保證對角線相等。五、車輪啃軌的維修5.1 調(diào)整車輪的平行度和垂直度及等高極限公差當(dāng)車輪的中心線與軌道中心線呈一定角度a時（見圖3）,在車輪踏面上的偏差為8 = rsin也。若使車輪矯正，必須使車輪的中心線與軌

8、道的 中心線平行才行，可在左邊角型軸承箱的固定板上增加厚度，其大小可 近似地認(rèn)為t = b3 / r式中 b 車輪與角型軸承箱的中心距r 一車輪 半徑若車輪向相反方向傾斜，則可在右邊軸承箱上加設(shè)墊板。圖3車輪的調(diào)整示意圖1.墊板 2.車輪 3.角型軸承箱圖4車輪對角線的調(diào)整示意圖1.主動輪2.被動輪5.1.1 檢查車輪組中輪孔與軸的配合達(dá)到d3主動輪采用H/s 6被動輪米用Hs/f 9公差要求。5.1.2移動車輪的位置若車輪的位置不對，會影響到輪距、對角線及同一軌道上2個車輪中 心的平行度。因此，需重新移動車輪的位置。移動時，應(yīng)注意每個車輪下 的4塊墊板必須作好標(biāo)記；移動后，要調(diào)整車輪的平行度

9、、垂直度和對角 線等。5.1.3 調(diào)整車輪的對角線如圖4a所示，車輪跨距L1 = L2 ,輪距b1 =b2 ,對角線D1 <D2。若使 對角線相等，應(yīng)移動被動車輪的位置。在圖2b中，輪距b1 < b2 ,對角線 D1 < D2 。若是輪距b1與b2之差在10 mm以內(nèi)，而車輪跨距L1與L2之 差又在規(guī)定的差值范圍內(nèi)，可以不調(diào)整主動車輪，只需調(diào)整被動車輪2的 位置即可。若偏差超出了規(guī)定范圍，會影響車輪的竄動量，這時應(yīng)使車輪1 和車輪2的對角線相等。實例：411-193橋式起重機(jī)200畔四輪啃軌嚴(yán)重。經(jīng)檢查主要原因：兩 主動輪垂直度超差，其中一主動輪墊板脫落；主被動輪平行度也不在

10、標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。按照上述方法，首先調(diào)整各輪的垂直度，使兩側(cè)車輪垂直偏斜方 向略呈“V”狀，即車輪上部應(yīng)向外，當(dāng)橋式起重機(jī)受載后車輪就會接近 垂直；然后再調(diào)整各輪之間的平行度，在垂直度 平行度 對角線達(dá)到標(biāo)準(zhǔn) 后，緊固螺栓并用電焊對角型軸承箱及墊板點焊幾點，使其更加牢固，防止其串動甚至墊板脫落等現(xiàn)象再次出現(xiàn)。調(diào)整后使用狀況良好。5.2 軌道的調(diào)整5.2.1確定軌道的安裝基準(zhǔn)線5.2.2 用水平儀、鋼板尺調(diào)整軌道，沉降較明顯的軌道下面加墊鋼板, 并與軌道鋼梁焊接成一個整體，以保證其穩(wěn)定性和強(qiáng)度。軌道實際中心線 對軌道設(shè)計中心線位置的偏移上游軌道 2.5mm、下游軌道2.0mm,軌距偏 差土 2.0mm同

11、一斷面兩軌道高程相對差13mm,軌道接頭間1.52.5mm。 上下游同時安裝時，應(yīng)檢查軌距是否符合規(guī)范要求。5.2.3調(diào)整軌道符合要求后，全面檢查螺栓緊固程度，應(yīng)無松動象。 實例：411-87橋式起重機(jī)201邨出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)車輪并沒有 出現(xiàn)垂直度 平行度超標(biāo)現(xiàn)象，而是軌道由于長期運行，出現(xiàn)緊固螺栓松 動軌道墊板移動，軌道直線度 等高度出現(xiàn)超標(biāo)。根據(jù)上述方法調(diào)整后， 運行至今良好。5.3 大車兩側(cè)驅(qū)動機(jī)構(gòu)不同步的處理5.3.1以新型Y系列電動機(jī)替代性能下降、易燒損的JOz系列電動機(jī)， 安裝時測定2臺電動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行選配，消除因非同一廠家或同廠家非同一 時期生產(chǎn)的電動機(jī)的差異等影響因素，從

12、根本上保證同步。5.3.2 由于原使用的電磁鐵制動器不易調(diào)整，易產(chǎn)生不同步動作，剎車性能不好，制動時沖擊大，不適于高溫、多塵的工作環(huán)境，極易產(chǎn)生 短路而被燒壞，因而使用壽命短、維修量大、費用高。為此，考慮選用液 壓推桿制動器進(jìn)行替換。改進(jìn)后，制動平穩(wěn)、噪聲低、安全可靠、調(diào)整維 修方便，保證了同步動作。實例：411-282JW式起重機(jī)2007年在更換一側(cè)大車走行電機(jī)后，出現(xiàn)啟動 瞬間橋架嚴(yán)重扭擺 軌道啃軌并伴有尖銳噪音，新更換電機(jī)在兩天后燒損。 在更換新電機(jī)前411-282式起重機(jī)并無嚴(yán)重啃軌和機(jī)械故障，電機(jī)再次 燒損后，對橋架軌道傳動部分檢查，還是沒有發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重故障。檢查中， 無意發(fā)現(xiàn)大車兩側(cè)走

13、行電機(jī)型號不一樣，新更換的是 Y系列電機(jī)，雖然額 定功率一樣，但是轉(zhuǎn)速卻比老式電機(jī)快，由此造成啟動時兩電機(jī)不同步， 加上橋架剛度不夠，大車嚴(yán)重扭擺，使電機(jī)燒損。發(fā)現(xiàn)問題后，兩側(cè)電機(jī) 同時更換同一系列同一廠家電機(jī)，運行良好。5.4 橋架歪斜的處理5.4.1限制橋架跨度和輪距的比值，或增加橋架的水平剛性。這種方法僅應(yīng)用于橋式起重機(jī)設(shè)計、制造過程中。5.4.2在分別驅(qū)動時，采用錐形主動車輪組，車輪組的大端面放置在 內(nèi)側(cè)。如果大車走偏斜，則導(dǎo)致前側(cè)主動車輪組直徑變小，而落后一側(cè)的 主動車輪組直徑變大，在相同轉(zhuǎn)速下，落后的主動車輪組走的距離大，所 以使橋架白動走正。5.5 在主、被動車輪組的輪緣處安裝涂油器減輕車輪側(cè)緣和軌道的摩擦作用，可以采用潤滑側(cè)緣和軌道的方法。近來有些起重機(jī)采取帶水平滾輪的無側(cè)緣車輪來代替有側(cè)緣車輪，這種辦 法不僅可以改善啃軌時車輪和軌道的磨損，也可以減少機(jī)構(gòu)運行的阻力。以上是針對大車啃軌現(xiàn)象的分析及維修的幾