天车啃轨原因分析及解决对策

时间:2022-05-04 08:01:00

天车啃轨原因分析及解决对策

摘 要:天车在正常运行过程中,车轮在踏面中间运行,车轮轮缘与轨道之间保持一定的间隙。但是由于某些原因使车轮不在踏面中间运行,造成轮缘与轨道一侧强行接触,产生水平侧向力,发生严重摩擦,致使轮缘很快磨损和变形,同时使轨道的侧面也产生严重的磨损,导致运行中摩擦阻力加大,产生振动和响声,并造成设备过早损坏,这种现象习惯上称为啃轨(或啃道、咬道)。对于天车常见的啃轨现象,本文从车轮、轨道、桥架和日常操作等方面进行分析,提出解决天车车轮啃轨的对策,以保证天车的安全平稳运行。

关键词:天车;啃轨原因;对策

1 概述

桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机,又称天车。起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行,构成一矩形的工作范围,就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料,不受地面设施的阻碍。桥式起重机在正常运行过程中,车轮在踏面中间运行,车轮轮缘与轨道之间保持一定的间隙。但是由于某些原因使车轮不在踏面中间运行,造成轮缘与轨道一侧强行接触,产生水平侧向力,发生严重摩擦,致使轮缘很快磨损和变形,同时使轨道的侧面也产生严重的磨损,导致运行中摩擦阻力加大,产生振动和响声,并造成设备过早损坏,这种现象习惯上称为啃轨(或啃道、咬道)。

本人负责或参与了包钢选矿厂、烧结厂、炼铁厂、炼钢厂连铸车间、薄板厂、无缝厂等天车的安装或检修,对于天车常见的啃轨现象,根据本人的认识及处理经验提出解决天车车轮啃轨的对策,以保证天车的安全平稳运行。

2 啃轨的主要原因分析:

2.1 车轮啃轨现象的表现形式有以下几种:

2.1.1 大车运行时会发出较响亮的“嘶嘶”啃轨声;

2.1.2 车轮轮缘内侧有明亮的痕迹,并伴有毛刺或铁屑脱落;

2.1.3 轨道侧面有一条明亮的痕迹,严重时,痕迹上有毛刺或铁屑脱落;

2.1.4 车轮啃轨特别重时,大车运行时会发出“吭吭”撞击声。

2.2 啃轨的主要原因列举:

2.2.1 两个主、被动车轮直径相差过大

在车轮踏面直径不同而转速相同的情况下,两个主动车轮的线速度就不相等,起重机运行后,车轮一侧逐渐超前,而另一侧滞后,导致轮缘与轨道的间隙将逐渐变小,最终造成啃轨。

2.2.2 车轮的水平偏斜

车轮的中心线与轨道中心线,在水平方向形成一个夹角,称为水平偏斜。由于车轮水平偏斜,所以产生纵横两个方向的分速度。纵向速度使起重机纵向运行,横向速度使起重机啃轨。水平偏斜夹角θ越大,啃轨就越严重。如图1所示。

2.2.3 车轮的垂直偏斜

车轮中心面对轨道顶面应为垂直状态,当车轮垂直偏斜时。垂直偏斜的车轮踏面与轨道顶面接触不均匀,其接触可视为一个三角形面。三角形底边轮压最大,三角形顶点打滑。这时,三角形底边一侧就会产生啃轨。如图2所示。

2.2.4 车轮轮缘与轨道的间隙不匹配

车轮轮缘与轨道的间隙应保持一定得量,间隙过小也是啃道的原因。这是由于起重机负载运行时,车架产生弹性变形,致使轮缘与轨道接触啃轨。

2.2.5 车轮对角线或轮距超差

起重机工作中由于不合理的使用、碰撞等原因,造成结构变形会造成四个车轮对角线或轮距超差,也将引起啃轨。

2.2.6 轨道超差

2.2.6.1 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1mm/ 2m),超过跨度公差时,就会产生啃轨,这种啃轨在固定线段。

2.2.6.2 轨道轨距误差过大时,外侧轮缘啃轨;轨距过小时,内侧轮缘啃轨。

2.2.6.3 两根轨道同一截面上的轨面高度差过大(不应大于10 mm),造成大车侧移,超高侧外侧啃轨,另一侧内侧啃轨。

2.2.6.4 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。

2.2.8 桥架变形

2.2.8.1 桥架变形造成端梁水平弯曲,车轮宽度中心线与轨道中心线形成一夹角,两主动轮同向偏斜,造成啃轨。

2.2.8.2 桥架产生垂直变形,造成车轮垂直偏斜超差,造成啃轨。

2.2.9 其它原因

分别驱动的大车运行机构中两台电动机转速不一致,导致左右车轮线速度的差异,造成车体跑偏啃轨。两端联轴器传动间隙差过大,引起车轮不能同时驱动,造成啃轨。

3 啃轨的影响

3.1 降低车轮的使用寿命

起重机正常情况下,可使用十年或更长时间。但啃轨严重的起重机,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。

3.2 磨损轨道

车轮啃道加大了轨道的磨损,严重者会将轨道磨出台阶,直至更换轨道。

3.3 增加了运行负载

据测定,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,严重时可能烧坏电动机或扭断传动轴。

3.4 对轨道压板的影响

由于起重机车轮啃道,必然产生水平侧向力,这种侧向力导致轨道横向位移,致使固定轨道的螺栓松动,压板脱落,致使轨道向内或向外弯曲加大,使啃道更加严重,造成整台车在运行时产生巨大震动。

3.5 造成脱轨危险

啃轨严重的情况下,车轮可能爬到轨顶,造成脱轨事故。

4 解决啃轨的对策

4.1 检查并保证车轮踏面直径和宽度符合标准,主动车轮的直径要一致,避免一边主动轮是新的,而另一边是旧的,踏面宽度即两边轮缘之间的宽度应合适,太大或太小都可能引起啃道。

4.2 调整车轮的安装精度,保证所有车轮的水平偏斜和垂直偏斜符合国家标准的要求,车轮固定处的结构或平衡台车有缺陷的,应进行相应处理或更换。尤其是车轮的水平偏斜指标,对啃道最为敏感,应予以确保。

4.3 检查并调整轨道的安装精度,保证轨道的高度差、跨距差和直线度符合国家标准要求,固定轨道的螺栓不应松动。

4.4 检查桥架上拱度和车轮对角线,误差过大一般是和桥架变形相联系的,要想从根本上处理这些问题,必须彻底修复桥架的变形,但在不能进行主梁变形修理时,对于啃道可采取移动轨道、调整车轮的方法解决。

4.5 调整分别驱动的传动机构,不应有别劲现象,如将运行机构的齿轮联轴器换上万向联轴器,两边的制动器制动力矩调整应合适,重载一边的制动力矩可调整大些。

5 结束语

综上所述,天车啃轨的原因是多方面的,可能产生于制造过程、安装过程、操作过程等各个阶段,故要求应加强出厂验收、安装阶段验收、以及操作人员按照规程操作。出现“啃轨”现象应仔细分析,找出症结,对症下药,才能有效地解决天车的啃轨问题,保证天车的平稳安全运行,同时,有效地降低设备维修费用。

参考文献

[1]机械设备安装工程手册 樊兆馥

[2]通用桥式起重机GB/T14405-2011

[3]起重设备安装工程施工及验收规范GB50278—2010

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