橋式起重機(jī)車輪故障解析_圖文

1、第36卷第2期2010年4月包 鋼 科 技Sc ience and T echno l ogy of Baotou Stee lV o.l36,N o.2A pri,l2010橋式起重機(jī)車輪故障解析*任高遠(yuǎn),吳 忠(內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司無縫鋼管廠,內(nèi)蒙古包頭014010摘 要:文章對橋式起重機(jī)車輪啃軌的原因和表現(xiàn)形式進(jìn)行解析,總結(jié)出了相應(yīng)的改進(jìn)解決方法。并根據(jù)實(shí)踐制定了處理車輪故障的切合實(shí)際的維修原則。關(guān)鍵詞:啃軌;軌距;輪距中圖分類號:TH215 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1009-5438(201002-0045-04Analysis on Faults for W heels of

2、 Bri dge CraneREN Gao-yuan,WU Zhong(Seam less Tube P lant of Steel Union Co.L td.of Baotou Steel(G roupCorp.,Baotou014010,N eiM onggol,ChinaA bstrac t:In the paper,the causes and m anifestati on of gna w i ng ra il by wheels o f bridge crane a re ana lyzed,and re l e vant i m prove m entm e t hods a

3、re su mm arized.M o reover,the ma i n tenance ru l es t hat correspond to reality a re estab lished ac cordi ng to practices.K ey word s:gna w i ng rai;l track g aug e;wheel centre distance橋式起重機(jī)是起重運(yùn)輸機(jī)械中三大通用設(shè)備之隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)的發(fā)展,越來越廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各部門。而橋式起重機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行中發(fā)生故障現(xiàn)象是相當(dāng)普遍的。由車輪故障引起起重機(jī)脫軌以及伴隨而來的其它事故,是比較

4、突出的間題。1 現(xiàn)狀分析起重機(jī)在正常行駛時,輪緣與軌道應(yīng)保持一定的間隙。當(dāng)起重機(jī)運(yùn)行中輪緣與軌道側(cè)面相擠時,則出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象。一般正常工作條件下,每個中級工作制度的車輪都可以使用10年以上或更長一些時間。但車輪啃軌以后,就大大縮短了使用壽命,據(jù)統(tǒng)計(jì)包鋼無縫廠從1999年至2008年間,由啃軌引起車輪側(cè)緣損壞而報(bào)廢的車輪約占總數(shù)的60%以上。文章將根據(jù)自己多年的研究著重探討橋式起重機(jī)大車車輪啃軌問題。2 橋式起重機(jī)車輪啃軌的表現(xiàn)形式及危害(1磨損軌道軌道側(cè)面和車輪輪緣上有明亮的磨痕或帶有毛刺。嚴(yán)重的車輪啃軌,會使車輪輪緣與軌道側(cè)面發(fā)生切削,會出現(xiàn)大量的鐵屑,甚至?xí)斐奢喚壍拿撀浜蛷澢?嚴(yán)重時會造成

5、大車掉道。因此大幅度降低車輪的使用壽命,根據(jù)我廠情況最快磨損三天造成大車輪報(bào)廢,其嚴(yán)重程度可想而知。(2車體在運(yùn)行中發(fā)生擺動或發(fā)出不正常的摩擦聲響,尤其在啟動和制動時,更為明顯;增加吊車*收稿日期:2010-01-20作者簡介:任高遠(yuǎn)(1971-,男,河北省保定市人,工程師,現(xiàn)從事吊車的機(jī)械維修與維護(hù)工作。包鋼科技第36卷的運(yùn)行阻力,加速車輪的磨損。(3車體運(yùn)行時阻力突然增加,啟動困難,電氣元件損壞,燒毀電動機(jī)以及損壞機(jī)械傳動零件。 (4損害房梁結(jié)構(gòu);同時由于啃軌,車輪對軌道產(chǎn)生一水平的橫向力,這個力一直傳遞到廠房平行架結(jié)構(gòu)上,長期作用對廠房也產(chǎn)生嚴(yán)重后果。例如:我廠一跨南側(cè)軌道承梁就是因?yàn)殚L

6、期吊料車輪啃道,西側(cè)南數(shù)第三個梁發(fā)生橫向位移造成南側(cè)108m 梁報(bào)廢。(5造成吊車脫軌?？熊墖?yán)重時,能讓車輪啃騎在車軌上甚至掉道脫軌。吊車啃道會造成上訴多種不良后果,這不僅影響正常生產(chǎn),而且危機(jī)到吊車的使用安全。所以,吊車啃道現(xiàn)象必須及時盡快減少到消除。3 車輪啃軌的原因分析3.1 機(jī)械原因(1橋式起重機(jī)長期超額定負(fù)荷后、在高溫環(huán)境下或在不良的操作方法,都可能引起橋架變形。橋架發(fā)生變形,使橋架撓度和對角線、車輪距都可能超過規(guī)定的技術(shù)限度,致使和橋架聯(lián)接在一起的角型軸承箱同軌道間產(chǎn)生相對位移,使得車輪的輪緣和軌道側(cè)面發(fā)生摩擦,造成車輪啃軌1-2。(2橋架自身的剛性不夠或各車輪外徑尺寸相對誤差過大

7、,造成車體運(yùn)行時的扭擺,進(jìn)而產(chǎn)生車輪的啃道。(3軌道自身直線性不好;軌道互相間的相對標(biāo)高不符合技術(shù)規(guī)定;兩側(cè)坡度相差太大,軌道面上有油污、冰或其他雜物等造成一側(cè)車輪打滑,安裝軌距超差造成車輪夾軌啃道。(4車輪自身偏斜或相互之間位置不符合原設(shè)計(jì)要求。常見車輪水平方向相互間的變化情況為: 車輪水平偏斜。如圖1(A,B 所示,即車輪寬度中心線與軌道中心線形成一夾角,且兩側(cè)主動輪同向偏斜造成啃道。車輪自身水平方向偏斜,會造成輪緣的兩側(cè)分別和軌道側(cè)面相擠摩擦,而車輪垂直方向偏斜,將導(dǎo)致輪緣一側(cè)與軌道側(cè)面摩擦,使車輪單位面積壓力相對增大,造成車輪滾動面不均勻磨損,嚴(yán)重時還會產(chǎn)生環(huán)形磨損溝。 車輪垂直偏斜。

8、如圖2所示,即車輪踏面中心與鉛垂線形成一夾角,當(dāng)一對主動輪向同一方向垂直偏斜,且偏斜量相等時,在空載時,A 、B 兩輪的運(yùn)行半徑增大值也相等,不會產(chǎn)生啃道;但是承載后,A 輪的垂直偏斜進(jìn)一步增大,B 輪垂直偏斜減小,形成兩主動輪的滾動半徑不相等,發(fā)生啃道。圖1 檢測水平偏斜圖2 同向垂直偏斜車輪啃道有以下幾種情況: 只有一個車輪偏斜,在運(yùn)行中啃軌現(xiàn)象較輕。 兩個車輪偏斜,且都朝同一方向偏斜,在這種情況下,不論偏斜的是主動輪還是從動輪,在運(yùn)行中均會引起比較嚴(yán)重的啃軌現(xiàn)象。還有兩個車輪朝不同方向偏斜,輕度偏余承載時可以適當(dāng)糾偏,但偏斜過度一樣會造成不良影響。!4個車輪都偏斜,但偏斜的方向相反。如果

9、此時四個車輪的偏斜程度大致相等的話,是不大會產(chǎn)生啃軌現(xiàn)象的,然而這種偏斜對傳動機(jī)構(gòu)不利。4個車輪都朝同一個方向偏斜,當(dāng)行車一段距離之后,車體便很快斜靠向一側(cè)產(chǎn)生啃軌,使車輪與軌道之間產(chǎn)生很大的橫向摩擦。當(dāng)反向行駛時,車體又會很快靠向另一側(cè)。正常行車的距離隨車輪偏斜度的增大而縮短。(5運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動系統(tǒng)偏差,引起的車體兩端傳動裝置間隙相差過大時啟動和制動時引起的啃46第2期橋式起重機(jī)車輪故障解析道。主要分為減速機(jī)的齒間間隙和快慢速軸接手的間隙,造成分別傳動的運(yùn)行機(jī)構(gòu)的兩側(cè)啟動速度差距過大,車架因此出現(xiàn)變形造成車輪啃道。3.2 電氣方面(1分別驅(qū)動的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)中,兩臺電機(jī)不同步。(2兩側(cè)制動器的調(diào)

10、整不當(dāng)造成起步和制動的啃道?？傊?造成車輪啃軌的原因是多方面的,啃軌的表現(xiàn)形式也是多種多樣的。特別是綜合性車輪的啃輪,它是由兩個或多個原因同時產(chǎn)生的。這種情況最常見也最復(fù)雜,沒有一定的規(guī)律性,也不能很快判斷出主要矛盾,因此需要長時間細(xì)心地逐一排除。4 處理方法和手段 (1橋式起重機(jī)橋架變形的修復(fù),可采用火焰矯正法或預(yù)應(yīng)力法。通過調(diào)整車輪位置,使由于橋架變形引起的車輪跨度和對角線的尺寸誤差得以減小,則是矯正這種啃軌的最佳方案1。(2如果橋架自身的剛度不夠,可采用在主梁下邊加焊槽鋼的方法來增加其剛度。例如我廠501#車和502#車長期使用,自身的剛度下降和大車撓度降低造成大小車輪的啃到加劇2006

11、年對其進(jìn)行大修加固修理,在其下翼緣板加22#槽焊接加固后極大減少車輪的消耗。對于因?yàn)楦鬈囕喭鈴匠叽缦鄬φ`差過大,造成的車輪啃輪,可修復(fù)車輪外徑,使之符合誤差要求。車輪的加工偏差應(yīng)及時測量同一傳動機(jī)構(gòu)的車輪,更換車輪使同一系統(tǒng)的車輪直徑相近。(3運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動系統(tǒng)中,當(dāng)分別驅(qū)動的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu),由于電動機(jī)或制動器的故障,引起車體兩端車輪不同時啟動和停止時,應(yīng)先消除電氣方面的故障,修復(fù)電動機(jī)或重新調(diào)整制動器。再考慮零件磨損所形成的誤差,維修時應(yīng)檢查系統(tǒng)中可能造成間隙的聯(lián)接部位。如:齒輪嚙合間隙,軸承間隙,鍵和鍵槽的間隙及聯(lián)軸器的齒輪間隙余量等。然后,考慮是否可以修復(fù)或更換零件3。(4屬于車輪軌道問題,

12、車輪啃軌多發(fā)生在軌道某一固定的區(qū)段上,利用中修和大修時現(xiàn)對其測量和定位再對其應(yīng)及時校正,先更換磨損嚴(yán)重的軌道,再進(jìn)行軌道的直線度及其他缺陷的修復(fù)。(5對于因車輪位置不符合原設(shè)計(jì)要求造成的啃軌,應(yīng)先對車輪進(jìn)行測量見圖1和圖2。再根據(jù)相應(yīng)的偏斜形勢根據(jù)具體情況調(diào)整可采用調(diào)整車輪角型軸承箱直口墊片厚度的方法,來矯正車輪水平或垂直方向的偏斜。但調(diào)整時要照顧到各輪之間的等高要求。具體的調(diào)整的方法如下:先計(jì)算出調(diào)整的量:當(dāng)車輪的中心線與軌道中心線呈一定角度A 時見圖3,則車輪踏面上的偏差為D =r tan A 。若使車輪矯正,必須使車輪的中心線與軌道的中心線平行才行,可在角型軸承箱的固定板上增加厚度,其大

13、小可近似地認(rèn)為t =b D /r式中:b #車輪與角型軸承箱的中心距;r #車輪半徑。圖3 計(jì)算調(diào)整量加墊調(diào)整平行度和垂直度的方法,受到了車輪裝置和兩端軸承同心度要求的限制,加墊厚度不宜過大,一般厚度t 的大小按表1中所推薦的值選取。表1 墊板增加厚度推薦值表mm有關(guān)尺寸車輪直徑0.560.480.50.45最大值2.63.74根據(jù)平行度和垂直度偏斜的方向、確定加墊的位置,并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用試加墊的方法進(jìn)行調(diào)試。確定初步調(diào)整的量后,加工制作所要加的墊板。用壓機(jī)將車輪頂起,松開車輪的直口螺絲,鏟開直口板,再用電焊將新墊板粘在彎板上。將直口螺絲緊固,卸掉壓機(jī)。加墊完畢后,鋼絲吊線法見圖1來檢查安裝精度

14、,直到安裝精度合乎技術(shù)要求為止,則調(diào)試47包鋼科技第36卷初步完成。裝好后試車,一切正常,再次擰緊各部緊固螺栓。重新試車正常使用吊車兩周以上,再進(jìn)行觀察然后繼續(xù)調(diào)整。如果試車還有啃軌現(xiàn)象,則可根據(jù)車輪安裝狀況按上述方法再進(jìn)行調(diào)試,直到消除啃軌現(xiàn)象為止。根據(jù)統(tǒng)計(jì)以90%以上的車輪有效,對單一啃道原因的車輪尤為明顯。通過這一手段有效地減少車輪備品的消耗,同時降低工人的勞動強(qiáng)度。5 結(jié)束語實(shí)踐使我認(rèn)識到生產(chǎn)中一旦發(fā)生車輪啃軌現(xiàn)象,不能盲目修理,應(yīng)首先把車體開到軌道的不同位置上,做細(xì)致的觀察和檢查,然后將其結(jié)果加以分析,待準(zhǔn)確查出所有因素后。先從其中的主要原因入手,再制定維修方案進(jìn)行修復(fù)。修復(fù)時要全面

15、考慮,應(yīng)從啃道的多發(fā)原因入手。根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),應(yīng)有一定的入手順序:先考慮軌道的原因和車輪的水平偏斜。再考慮車體的金屬結(jié)構(gòu)的變形是否超標(biāo)和剛度是否不足(利用鋼絲掛線的方法,對橋架各主要尺寸進(jìn)行檢查和測量進(jìn)行粗測量和其他,抓住啃道的主要原因從根本上解決問題。包鋼無縫鋼管廠400作業(yè)區(qū)擁有的34臺橋式吊車中,因設(shè)備超過使用年限和吊車軌道的年久失修等原因,其中就有16臺吊車的大、小車輪經(jīng)?？熊?占設(shè)備總數(shù)的47%。由于啃軌致使車輪車緣與軌道側(cè)面磨損嚴(yán)重,大大降低了車輪的使用壽命。實(shí)踐表明,雖然車輪啃軌給我們造成很多危害,但是當(dāng)我們尋找到產(chǎn)生啃軌的原因后,就可以采取措施加強(qiáng)設(shè)備的點(diǎn)檢定修工作去修復(fù)

16、和預(yù)防,減少其發(fā)生。以包鋼無縫鋼管廠400作業(yè)區(qū)為例車輪的消耗呈逐年遞減的趨勢,以2007年和2008年記車輪消耗減少量在18%以上。參 考 文 獻(xiàn)1 張新柱 橋式和門式起重機(jī)安裝、使用、維修與檢測M 大連:遼南起重機(jī)械安全檢驗(yàn)中心,19912 張志文,王金諾 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊M 北京:中國鐵道出版社,19973 天津市第一機(jī)械工業(yè)局 橋式起重機(jī)必讀M 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1982(上接第22頁(5應(yīng)使合金適當(dāng)與空氣隔絕如把合金浸入油中保存或密封包裝,防止雨淋受潮。3 結(jié)論(1合金粉化與含硅量有關(guān),尤其以含硅48%60%合金粉化傾向最為嚴(yán)重,但硅含量為72%80%時其含量與粉化無明顯關(guān)系。(2合金粉化與磷、鈣、鋁、砷含量有關(guān),特別是磷、鋁的影響最大。(3合金錠的冷卻速度是影響粉化的重要因素。(4環(huán)境中的水分是造成合金粉化不可缺少的外在因素。(5對于碳熱法生產(chǎn)的稀土合金,要嚴(yán)格控制合金的鐵含量避免合金粉化。參 考 文 獻(xiàn)1 HORN Q C,H ECKEL R W.Reactive phosphineincl u s