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桥式起重机啃轨问题的探讨

   日期:2017-09-07    
桥式起重机是起重设备的主要机种,应用非常广泛,被国家列入特种设备管理,其运行状况的好坏对安全生产有直接影响。桥式起重机在使用一定时间后,由于工况条件或运行频繁,都会出现不同程度的大车运行啃轨现象,轻则降低设备的工作效率,加重维护工作量和运行成本费用,重则导致安全隐患,酿成人身和设备事故,根据对起重机多年的检测和实践工作,针对桥式起重机啃轨现象进行探讨分析,并提出相应的解决方法。
  1、“啃轨”现象
  通常起重机车轮缘与轨道侧面之间设计有一定的间隙,在正常运行情况下,它们不会接触。但有时车轮不在轨道中心部位运行,从而发生车轮轮缘与轨道侧面相接触(摩擦)的啃轨现象。
  起重机检测过程中,如发现起重机运行时轨道出现下列迹象,即可确认起重机存在不同程度的“啃轨”。
  (1)起重机在运行中,特别在起动、制动时车体走偏、扭摆,有时较大响声。
  (2)起重机行驶时,在短距离内轮缘与轨道间隙有明显改变。
  (3)轨道侧面有一条明亮的痕迹,严重时有毛刺和深沟状的磨痕。
  (4)车轮轮缘内侧有亮斑并有毛刺。
  (5)大车运行时会发出较响亮的“嘶嘶”啃轨声,严重时大车运行会发出“吭吭”的撞击声,甚至出现爬轨。
  2、“啃轨”的影响
  (1)降低车轮的使用寿命。
  起重机正常情况下,车轮的材料一般采用ZG310~710铸钢,经过淬火处理的车轮踏面表面硬度为HB300~380,淬火深度不少于15~20mm,可以使用十年或更长时间。但啃道严重的起重机,车轮只能用一两年,甚至有的车轮仅用几个月,就必须更换,这就影响了企业的正常生产经营。
  (2)加快轨道磨损。
  车轮啃轨产生的侧向力能使轨道位置偏移,加大了轨道的磨损,严重者会将轨道磨出台阶,直至更换轨道。
  (3)增加了运行负载。
  行车在运行中啃轨会产生相当的阻力,严重啃道的起重机运行比正常运行阻力增加1.5~3.5倍。由于运行阻力的增加,使运行电动机和传动机构超载运转,也容易使传动系统部件如轴等扭坏。
  (4)对基础、房梁、桥架的影响。
  起重机的运行啃轨,必然产生水平侧向力。这种侧向力将导致轨道横向移动,引起设备振动,致使固定轨道的螺栓松动,另外,还会引起整台行车的振动,这些都不同程度的影响了房梁、桥架结构的稳固。
  3、啃轨的原因
  当起重机运行制动时,会产生纵向或横向力,如大、小车同时制动,便会产生一个合成制动力,使轨道承受一个斜向推力。如果轨道安装时两侧存在高差,起重机重心就会整个移向低的一侧,从而增加轨道所承受的横向力,使轨道的一侧车轮紧夹在轨道外侧,造成啃轨。轻微的啃轨会造成轮缘及轨道的侧面有明显的磨损痕迹,严重啃轨会造成轮缘和轨道的侧面金属剥落或轮缘向外变形。起重机运行时啃轨,有的是车轮问题,有的是轨道问题,还有的是桥架问题和电机问题,啃轨的原因多种多样,需逐个进行分析。
  1.1车轮
  (1)当两边主、被动轮的直径不相等(因制造和磨损不均匀所致),大车运行时,在相同的转速下,两边的行程不相等,直径大的一侧就要逐渐超前,使车体歪斜而产生啃轨。
  (2)车轮的安装位置不正确,也容易造成啃轨。主要有以下几种:
  ①四个车轮的安装位置不在矩形的四角。同侧中心不在一条直线上,车轮偏斜,这时主、被动轮都会造成啃轨。车轮位置呈平行四边形,对角线D1>D2,啃轨车轮在对角线位置。车轮位置呈梯形,啃轨位置在同一条轴线上,L1、D1=D2,若轮距过大,同时啃轨道内侧,若过小,则啃轨道外侧;
  ②车轮在水平面内的位置偏差造成啃轨现象。一个车轮有偏斜时,当向一个方向运行时,该车轮啃轨道的一侧,当反向运行时,又啃轨道另一侧,此现象较轻。当向一个方向运行时,车轮啃轨道的一侧,而反向运行时,同一车轮又啃轨道另一侧,此现象较为严重。
  1.2轨道
  由于轨道安装不正确、不符合安装技术要求,而造成轨道跨度公差及2根轨道相同跨度标高误差超标等,都能造成大车运行啃轨。
  (1)轨道安装质量不合格,轨道水平弯曲过大(要求侧面直线度误差不大于2mm),超过跨度公差时,就会产生啃轨,这种啃轨在固定线段。
  (2)轨道轨距过大时,外侧轮缘啃轨;轨距过小时,内侧轮缘啃轨。
  (3)2根轨道同一截面上的轨面高度差过大(柱子处不大于10mm,其它处不大于15mm),造成大车侧移,超高侧外侧啃轨,另一侧内侧啃轨。
  (4)轨距一端大、一端小,2根轨道平行度超差。在这样的轨道上运行时,轮缘与轨道间隙愈走愈小,直至内侧轮缘啃轨。
  (5)轨道安装垫板未压实,不承载时轨道保持水平,承载时轨道下陷,造成啃轨。
  1.3桥架变形
  桥机的桥架及基础变形,必将引起车轮的歪斜和跨度大小的变化,从而导致大车运行啃轨。因桥架变形,促成端梁产生水平弯曲,造成车轮水平偏斜超差,这也是啃轨的主要原因。桥架的变形必然引起车轮的歪斜和跨度的变化,分析如下:
  (1)桥架变形造成端梁水平弯曲,或对角线长度超差(允许

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