桥式起重机啃轨原因分析与解决方法

【摘 要】 论述桥式起重机运行中出现的啃轨现象，分析其原因，并针对此现象提出改进措施。

【关键词】 起重机 啃轨 分析

桥式起重机在冶金行业被广泛使用，炼钢厂目前有40多台大吨位桥式起重机，分布在脱硫、提钒、炼钢、方坯、板坯等各个区域，这些起重机使用一段时间后，都会出现不同程度的大车行走啃轨现象，尤其是原料跨起重机的啃轨现象较为严重。所谓啃轨是指桥式起重机在生产过程中，车轮轮缘内侧与轨道侧面接触而产生侧向推力，导致轮缘内侧与轨道摩擦及磨损的现象（如图1）。

1 判定啃轨的方法

桥式起重机的啃轨，主要表现在车轮与轨道之间的摩擦上，发现车轮与轨道出现以下情况的时候，说明起重机已经出现啃轨现象了，应采取相关的解决措施，防止出现更加严重的问题。

（1）轨道两侧出现明亮的痕迹，甚至会有毛刺出现。

（2）车轮轮缘内侧出现摩擦痕迹，以及出现毛刺。

（3）行驶过程中，车轮轮缘与轨道的间隙有明显变化，在起动、制动时出现也会出现跑偏等现象。

（4）运行过程中，行驶的阻力加大，电机负荷增加，导致电机过热，甚至烧损。

根据以上几个判定原则，我们对原料跨起重机进行判断。在现场发现大车行走时伴有“吭吭”的摩擦声，目测轨道侧面及车轮轮缘内侧均有明显的摩擦痕迹，起重机运行时，车轮轮缘与轨道间隙有明显的改变，根据这种现状可判断为大车行走啃轨。针对此现象我们进一步分析其啃轨原因，并提出较好的解决方案。

2 啃轨原因分析与解决方法

在正常运行情况下，起重机车轮轮缘和轨道之间的单侧间隙保持在15-17㎜范围内，但由于各种原因，导致运行中的车轮与轨道的的单侧间隙超出设计数据以外，从而导致大车运行啃轨。在这里，我们对以下几个方面进行分析：

2.1 车轮

由车轮导致啃轨现象的发生主要有以下几点原因：

2.1.1 车轮轮径超差

车轮轮径差值过大，轮径较大的车轮总比轮径较小的车轮在运行时要超前，同时产生水平侧向力，发生车轮轮缘与轨道的啃轨现象。

2.1.2 车轮同位度超差

车轮的同位度偏差大于轮缘与轨道侧面的间隙15-17㎜时，轮缘内侧和轨道侧面磨损，导致啃轨现象发生。这在我厂大吨位起重机，采用平衡架的多车轮结构时更易发生。

2.1.3 车轮垂直度超差

如图2所示，车轮在使用过久，发生变形或安装不规范等原因，导致车轮由垂直状态变为偏斜后，轮缘与轨道侧面间隙减小，当小于设计值15-17㎜时，轮缘内侧与轨道侧面发生啃轨现象。

2.1.4 车轮问题的解决方法

（1）车轮轮径尺寸超差的解决方法：更换车轮，在更换车轮的同时，首先要把车轮尺寸及相关技术数据测量准确，如果备件尺寸确实有偏差，又不能影响生产，那就将较大的轮径与较小的轮径对角线安装；将较大的与较小的对应安装等，保持轮径差不能太大，避免车轮与轨道发生啃轨现象。

（2）车轮同位度超差的解决方法：安装车轮时，要认真、仔细地测量车轮定位螺丝孔，确保安装质量，避免啃轨现象发生。

（3）车轮垂直偏斜超差的解决方法：采取加减垫片调整法，对其进行调整，将偏斜的车轮调正，消除啃轨现象。

2.2 机械运行阻力不对称

起重机由于电气或机械故障等原因导致各车轮运行时的阻力不同，受阻力大的车轮比受阻力小的车轮要滞后，最终使桥架水平偏移，起重机啃轨现象发生。主要处理方法：检查各机械部位的运行情况，排除故障点；必要时要检查桥架是否存在变形，并进行校正及加固。

2.3 轨道

2.3.1 两侧轨道高度超差

起重机轨道由于厂房大梁下沉或其他原因，使两侧轨道的高度不同，最终导致起重机啃轨现象的发生。当两侧轨道高度相差较大时，车轮与较低的轨道内侧发生啃轨现象，与较高的轨道外侧发生啃轨现象，啃痕的位置不发生变化。轨道水平高度超差的主要原因为：轨道变形或垫层失效；厂房基础的地质不均匀而发生沉降；厂房地基及大梁发生变形等。

2.3.2 轨道的轨距超差

起重机两侧轨道由于平行度、直线度超差等原因，导致轨距发生变化，最终导致车轮运行时的中心线无法接触到轨道的中心线，起重机啃轨现象发生。其啃轨形式一般有两种，一、两侧的轨道呈弧形；二、两侧的轨道呈喇叭形。其啃轨特点为，当轨距偏大时，车轮啃轨道的外侧，当轨距偏小时，车轮啃轨道的内侧，啃轨的位置不发生变化。

2.3.3 轨道问题的解决方法

起重机两侧轨道高度及轨道轨距超差时，只有重新调整或更换轨道，使其达到标准规定，方可解决问题。轨道高度超差，我们一般采用加垫板法来调整轨道相对标高，选择普通钢的垫板即可，首先按轨道实测高低差选定垫板，垫板的表面要平整，无弯曲变形等，外形尺寸不得超过轨道压板的20MM，轨道下面要垫实，不得有悬空现象，用螺栓固定在下面梁上，最终来解决由于轨道问题引起的啃轨现象。轨道轨距超差，我们一般选择更换轨道，来达到使用要求。

2.4 桥架

起重机桥架变形或加工误差大，直接导致车轮与轨道的配合位置发生变化，使车轮运行中心线与轨道中心线之间产生一定的角度，最终导致车轮运行轨迹偏离轨道中心线产生水平偏移，当水平偏移大于15㎜时，啃轨现象发生。炼钢厂原料跨起重机在温度较高的环境下工作，且生产频率较高，同时是满负荷运行，因此有可能发生桥架变形。

判断起重机桥架是否变形，我们应该先排除车轮、轨道等原因造成的啃轨，再请专业部门或是厂家使用专业测量设备对其进行检测，并实施相应的调整。

3 结语

针对炼钢厂原料跨桥式起重机啃轨现象，分析其原因为轨道基础下沉导致，根据生产组织安排，利用生产空隙按照上述调整方法对其进行调整。

参考文献：

[1]《起重机设计手册》.机械工业出版社，1980.

[2]秦大同，谢里阳.《机械设计手册》.化学工业出版社，2011.

[3]陈道南.《起重运输机械》.冶金工业出版社，1988.