橋式起重機啃軌原因分析及改進對策
2010-10-29 
引言

  阜礦集團機械制造有限公司共有橋門式起重機械56臺,在工作過程中經(jīng)常發(fā)生啃軌現(xiàn)象并造成不良后果。

  1.機車輪啃軌現(xiàn)象及危害

  1.1車輪啃軌現(xiàn)象

  所謂啃軌是指在橋式起重機大車或小車運行過程中,車輪輪緣與軌道側面接觸產生水平側向推力,引起輪緣與軌道的摩擦及磨損,通常稱為啃軌。車輪啃軌主要有以下幾種表現(xiàn)形式:在軌道側面有明顯的摩擦痕跡,磨下的鐵沫掉落在軌道上;橋式起重機行駛時,在短距離內輪緣與軌道間隙有明顯的改變;橋式起重機在運行中,車體產生歪斜,車輪走偏;大車運行時會產生較響亮的“嘶嘶”啃軌聲;啃軌特別嚴重時,大車會發(fā)出“吭吭”的掩擊聲,甚至出現(xiàn)爬軌。

  1.2橋式起重機啃軌危害

  車輪出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象后,會降低車輪和軌道的使用壽命??休喸斐绍囕喓蛙壍缽娭菩越佑|,加劇兩者的相互磨損,嚴重時可導致輪緣與軌道側面的金屬剝落及輪緣向外翹曲變形,從而加快了車輪與軌道的破壞,降低了使用壽命;增加運行阻力,迫使運行電動機或扭斷傳動軸的后果;起重機工作時噪聲大,震動大;損害房梁結構;起重機啃軌必然在運行中產生水平側向力,使廠房結構受到附加的橫向載荷,而遭受不同程度的損壞;起重機在行駛中突然脫軌,造成重大的設備、人身傷亡事故。

  2.啃軌原因分析

  橋式起重機啃軌現(xiàn)象表現(xiàn)形式多種多樣, 有時只有一個車輪啃軌,有時幾個車輪同時啃軌,有時往返運行時同時啃軌,有時往返運行時分別肯磨軌道兩側??熊壴W很復雜,必須具體原因具體分析。 

  2.1  軌道缺陷造成的啃軌 

  軌道安裝水平彎曲過大或軌道的局部變形過大,超過跨度公差時就會引起啃軌。這種啃軌的特點是啃軌僅發(fā)生在軌道的局部或某一段軌道上;軌道安裝“八字形”。軌道安裝不規(guī)范 ,造成規(guī)矩一端大、一端小,所謂軌道“八字形”。在此段軌道上,車輪往返運行時,將分別啃磨軌道外側和內側:同一截面兩根軌道相對標高超差過大。這種情況可使起重機在運行中發(fā)生橫向移動,造成較高的一側軌道外側被啃,較低的一側軌道內側被啃;規(guī)矩超差。按工藝要求加工裝配 以后,起重機運行機構的行走輪輪距是個定值,當軌矩因某種原因導致超差時,使得車輪不在踏面中間運行,從而造成輪緣與軌道側面強行接觸、摩擦而產生啃軌現(xiàn)象;主梁變形造成小車軌道產生旁彎,當超出一定范圍后,小車車輪就會產生夾軌而造成啃軌:使用過程中因壓板螺栓松動或壓板無止退墊而導致軌道位置移動,使得規(guī)矩、平行度、直線度等超差時,將發(fā)生啃軌現(xiàn)象。 

  2.2 車輪缺陷造成啃軌

  車輪制造及安裝質量問題會造成啃軌。起重機長期超載運行或因殘余應力等原因引起起重機的主梁、端梁或小車架發(fā)生變形,必將引起車輪的歪斜和跨度的變化,從而造成運行啃軌,其中尤以大車最為多見。兩主動輪踏面的直徑尺寸不相等。起重機運行時,左右兩側運行速度不同,引起車體跑偏,使得輪緣與軌道兩側強行接觸,而造成啃軌;安裝或橋架變形時導致4個輪不在同一平面內,且主動輪輪壓不等時,必然發(fā)生啃軌現(xiàn)象;車輪水平偏斜。因橋架變形造成端梁水平彎曲,以致車輪水平偏斜超差或車輪安裝時已水平偏斜超差,即車輪寬度中心線與軌道中心線形成一個夾角,兩主動輪同向偏斜,造成啃軌:車輪垂直偏斜。因橋架變形造成車輪垂直偏斜超差,引起啃軌。即車輪踏面中心線與鉛垂線形成一個夾角。當主動車輪端面的垂直偏斜值超 出公差時,即引起啃軌,因為兩主動輪同向垂直偏斜。在起重機承載后,兩主動輪實現(xiàn)的滾動半徑不相等,車輪發(fā)生啃軌。車輪垂直偏斜,還會引起車輪踏面和鋼軌頂面的接觸面積變小,單位面積的壓力增大,造成車輪磨損不均勻,甚至在踏面上磨出溝槽。這種原因引起的啃軌,起重機運行時常伴有“嘶嘶”聲;前后車輪不在同一直線上運行。因安裝或橋架變形引起跨度或對角線的過量超差,使前后兩個車輪不能在一條直線上運行,引起啃軌。

  3.啃軌現(xiàn)象的改進措施

  3.1軌道缺陷的改進措施

  起重機軌道重合度、規(guī)矩、傾斜度等允許偏差見表1。
起重機軌道重合度、規(guī)矩、傾斜度允許偏差值

  阜礦集團10t、20t 橋式起重機采用P43軌道,壓板固定。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn):(1) 軌道水平彎曲過大(2)軌道同跨度高低差過大,最大誤差達到35mm,而標準要求不超過l0mm。問題主要出現(xiàn)在軌道上,由有資質的專業(yè)隊伍對齊整改,以調整高低差為主,同時附帶著調整規(guī)矩偏差,采用加墊板來調整,選用普通鋼板,其厚度按實測誤差來選定,墊板要求表面平整,無凸凹,外形尺寸寬度不得超過軌道壓板20mm,軌道下面更填實,不得有懸空現(xiàn)象,用帶螺栓的壓板固定在下面梁上,這種方法結構經(jīng)濟可靠,效果好,簡單易行,修復后的天車軌道水平彎曲度同截面兩根軌道高低差合乎使用標準。 

  3.2車輪缺陷的改進措施

  (1)一般以車輪輪緣的磨損量大小來判斷啃軌的嚴重程度,輪緣的磨損量大于1mm為較為嚴重的啃軌。 

  (2)減小車輪直徑差

  一對主動車輪直徑差值超過其直徑的0.2%,被動輪直徑差值超過其直徑的0.5%時,應重新加工成同一基本尺寸,其主動輪與被動輪的直徑差不應超過3mm。 

  (3)大小車輪垂直偏斜的調整

  大小車輪垂直偏差值α,即測量長度L的下端點到鉛垂線的距離,其值不應超過L/350,兩側車輪的垂直偏斜方向應成V狀,即車輪上部應向外,當橋式起重機受載后就會接近垂直。為了校正車輪垂直偏斜值,應在角形箱與水平定位端梁彎板間加墊來解決,在車輪的那邊軸承箱處加墊要根據(jù)車輪的偏斜方向而定,如果車輪向右偏,在左邊加墊,反之,則在右邊加墊。加墊調整時墊底厚度安裝下式計算

  t =Ba/L

  式中,B為車輪軸承箱大中心距;a為垂直偏斜值;L為測量長度調整時,如果軸承箱的定位螺栓穿不過去,可擴大彎板上的螺栓孔。調整好后應將定位鍵調整,墊板焊在端梁彎板上。

  (4)大小車輪水平偏斜的調整

  為了矯正水平偏斜,可在角軸承箱底垂直定位鍵后加墊,加墊位置視偏斜方向而定,墊的厚度可按照下式計算

  t=BC/L

  式中,B為車輪軸承箱的中心距;c為水平偏斜值;為測量長度經(jīng)過修復的起重機大車軌道消除了啃軌現(xiàn)象,設備運行狀況良好,減少了維修次數(shù),節(jié)約了資金,減少了設備事故,為企業(yè)提供了有力的保證。 
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