張立軍

【摘 要】起重機(jī)運(yùn)行時(shí)，車輪輪緣和軌道接觸，產(chǎn)生擠壓摩擦，增加了機(jī)構(gòu)的運(yùn)行阻力，并造成輪緣或軌道嚴(yán)重的磨損，這就是車輪啃軌。車輪啃軌很難避免，輕微啃軌不影響起重機(jī)正常使用，啃軌嚴(yán)重時(shí)會產(chǎn)生較大響聲和震動，車輪輪緣和軌道劇烈磨損，使車輪和軌道短時(shí)期內(nèi)報(bào)廢，還增加運(yùn)行阻力，使起重機(jī)運(yùn)行過程中扭擺，造成安全隱患，影響起重機(jī)的正常工作。本文針對起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)啃軌現(xiàn)象進(jìn)行分析，并提出了有效的處理方法。

【關(guān)鍵詞】起重機(jī)；啃軌；檢驗(yàn)；分析

1.啃軌的危害

起重機(jī)運(yùn)行中發(fā)生啃軌現(xiàn)象，一方面影響起重機(jī)的正常使用，另一方面嚴(yán)重降低起重機(jī)的使用壽命，影響程度與運(yùn)行時(shí)啃軌的程度有關(guān)，一般說來起重機(jī)運(yùn)行啃軌造成的危害如下。

1.1降低車輪的使用壽命

在正常情況下，經(jīng)過工頻表面淬火的車輪，可以使用10a或更長的時(shí)間。但是對于一些啃軌較嚴(yán)重的起重機(jī)，車輪只能用1～2a，甚至有的車輪只能用幾個(gè)月，當(dāng)輪緣磨損超過原厚的50%時(shí)，車輪就必須更換，這不僅影響了生產(chǎn)使用，而且也造成了不應(yīng)有的浪費(fèi)。

1.2對軌道的磨損

嚴(yán)重的啃軌會將起重機(jī)鋼軌磨成臺階狀，直至不能使用而需要更換為止。

1.3增加大車和小車的運(yùn)行阻力

啃軌嚴(yán)重時(shí)，在使用中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把控制器的手柄放在一、二檔時(shí)則開不動車，這說明啃軌時(shí)阻力很大。根據(jù)測量，嚴(yán)重的起重機(jī)啃軌，它的運(yùn)行阻力將增加1.5～3.5倍。由于運(yùn)行阻力的增加，將增大運(yùn)行電動機(jī)的功率消耗和機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的負(fù)荷，嚴(yán)重時(shí)可能發(fā)生燒壞電動機(jī)或扭斷傳動軸等設(shè)備事故。

1.4對廠房結(jié)構(gòu)的影響

由于起重機(jī)運(yùn)行啃軌，必將產(chǎn)生水平側(cè)向分力，這種側(cè)向分力將導(dǎo)致鋼軌橫向位移，使軌道緊固螺栓松動。另外由于運(yùn)行啃軌將引起整臺起重機(jī)有較大的振動，這將不同程度的影響廠房結(jié)構(gòu)的使用壽命。

1.5造成脫軌的危險(xiǎn)

啃軌嚴(yán)重時(shí)，特別是遇到軌道接頭的間隙較大，輪緣可能爬至軌頂造成脫軌事故。對于目前生產(chǎn)的外側(cè)單輪緣的小車車輪，當(dāng)兩根軌道的距離減小到一定程度時(shí)，更易產(chǎn)生脫軌的危險(xiǎn)。

2.啃軌的表現(xiàn)形式

起重機(jī)啃軌的表現(xiàn)形式有多種，主要有以下幾種：

（1）鋼軌頭部側(cè)面有一條明亮的磨損痕跡，嚴(yán)重時(shí)，痕跡上帶有毛刺，有鐵屑出現(xiàn)。

（2）車輪輪緣內(nèi)側(cè)有亮斑，嚴(yán)重的啃軌現(xiàn)象，會使輪緣與軌道側(cè)面的金屬剝落或輪緣變形。

（3）起重機(jī)行使時(shí)，在短距離（10m）內(nèi)車輪輪緣與鋼軌的間隙有明顯的改變，有時(shí)一個(gè)車輪啃軌，有時(shí)兩個(gè)車輪同朝一個(gè)方向啃軌，有時(shí)四個(gè)車輪同朝一個(gè)方向啃軌，有時(shí)往返運(yùn)行同側(cè)啃軌，有時(shí)往返運(yùn)行分別啃磨兩側(cè)等等。

（4）起重機(jī)在運(yùn)行中，特別是在啟動、制動時(shí)，車體走偏、扭擺，啃軌嚴(yán)重時(shí)，還會發(fā)出較響的摩擦聲。

3.啃軌的原因分析

龍門起重機(jī)大小運(yùn)行車輪啃軌的原因多種多樣，通過實(shí)際運(yùn)行情況的分析，主要是由于車輪、軌道、起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)、傳動系統(tǒng)以及工人不規(guī)范操作引起的。具體分析如下：

3.1車輪安裝不當(dāng)引起的啃軌

（1）車輪安裝的水平偏差過大，車輪水平偏差不應(yīng)超過L/1000，L為車輪測量直徑在平行基準(zhǔn)線上的投影長度。車輪安裝的水平偏差過大，就使車輪滾動面中心線OO與軌道中心線O′O′形成一個(gè)夾角。當(dāng)α角到一定程度時(shí)，必然會發(fā)生啃軌現(xiàn)象。

（2）車輪安裝的垂直偏差過大。車輪垂直偏差不應(yīng)超過H/400（H為車輪測量高度在垂直方向的投影）。車輪安裝的垂直偏差超過此值時(shí)車輪滾動面與鋼軌踏面的接觸面積減小而單位面積的壓力增大，車輪滾動面上常常形成環(huán)型磨損的溝槽，并且總是啃鋼軌的同一側(cè)，而且行使時(shí)還會發(fā)出嘶嘶的啃軌聲。

車輪垂直偏斜超差引起啃軌，主要是主動輪，與被動輪無關(guān)，盡管被動輪垂直偏斜超差不會引起啃軌，但是從車輪軸承的均勻受力及車輪踏面與軌道的接觸面考慮，亦不允許被動車輪的垂直偏斜超出公差。同一側(cè)兩個(gè)車輪的垂直偏斜方向應(yīng)相反，且應(yīng)向外側(cè)偏斜，因?yàn)檫@種垂直偏斜當(dāng)結(jié)構(gòu)承載后，將減少車輪的垂直偏斜。

3.2軌道安裝不符合要求引起的啃軌

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)不少使用單位的大車軌道安裝質(zhì)量不佳，軌道的相對標(biāo)高和直線性相差太大，軌道跨度不對，有大坡度，軌道接頭不平直和頂面上有油污和冰霜，都會造成啃軌。特別是小車軌道，當(dāng)起重機(jī)橋架結(jié)構(gòu)發(fā)生變形時(shí)，將引起小車軌距的變化，實(shí)踐證明：當(dāng)起重機(jī)主梁下?lián)虾螅≤噧筛壍赖木嚯x將變小，當(dāng)超出一定數(shù)值時(shí)，對于雙輪緣小車車輪，必然要啃軌道的內(nèi)側(cè)。這種現(xiàn)象與其它啃軌不同，即小車往返運(yùn)行時(shí)，兩根軌道的內(nèi)側(cè)緊夾兩個(gè)車輪的內(nèi)輪緣，這種現(xiàn)象又稱為夾軌。大車運(yùn)行一般正常，只是在一定區(qū)段上發(fā)生啃軌，可能是啃道區(qū)段的軌道跨度不對。當(dāng)大車運(yùn)行到某一段軌道時(shí)，車體突然傾斜，造成一條軌道啃內(nèi)側(cè)，另一條軌道啃外側(cè)，走過這一區(qū)段后，起重機(jī)能自動走正，這是由于啃軌區(qū)段的兩條軌道的相對標(biāo)高相差太大。當(dāng)起重機(jī)軌道上有油和冰霜等，或者軌道突然下沉，啟動時(shí)驅(qū)動輪易打滑，使車體扭斜而啃軌。

3.3傳動系統(tǒng)引起的啃軌

齒輪傳動系統(tǒng)間隙不均或傳動軸上的鍵有松動時(shí)，在啟動時(shí)其車輪因此而滯后轉(zhuǎn)動，造成兩個(gè)主動車輪轉(zhuǎn)速不一致而使車體扭轉(zhuǎn)啃軌。更換一個(gè)新主動輪，造成兩個(gè)主動輪直徑差過大，或兩個(gè)主動輪磨損程度不同造成直徑差過大，或其中一個(gè)主動車輪有卡住現(xiàn)象，都會引起兩個(gè)主動車輪轉(zhuǎn)速不一致，使車體扭斜，造成啃軌。此外，如果制動器的松緊調(diào)整不適當(dāng)，特別是對分別驅(qū)動的兩個(gè)制動器的抱閘松緊調(diào)整相差太大時(shí)，也會導(dǎo)致啃軌。

3.4鋼結(jié)構(gòu)變形使起重機(jī)走偏啃軌

龍門起重機(jī)經(jīng)過多年的使用以后，鋼結(jié)構(gòu)受自身剛度及作業(yè)環(huán)境、溫度的影響，發(fā)生變形，引起車輪的歪斜和跨度大小的變化，造成啃軌。車架的變形，使主梁下沉，引起小車軌距變化，當(dāng)超出一定限度時(shí)，就會造成小車啃軌或脫軌。起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的變形，引起車輪平行度和垂直度超限、車輪對角線不等，造成啃軌。目前生產(chǎn)的集中驅(qū)動橋式起重機(jī)，為了自行調(diào)節(jié)大車兩端的相互超前或滯后，避免車輪運(yùn)行時(shí)啃軌，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的主動車輪踏面均采用1∶10的錐度。這種錐度的車輪安裝，是有一定方向的，兩個(gè)車輪的錐度方向應(yīng)相反，即小頭都向外。當(dāng)A輪超前于B輪時(shí)，則A輪將運(yùn)行小直徑，B輪將運(yùn)行大直徑，這時(shí)A、B兩個(gè)車輪同時(shí)運(yùn)行一周時(shí)，A輪運(yùn)行的路程少，而B輪運(yùn)行的路程多。這樣運(yùn)行一段時(shí)間后，B輪就會趕上A輪，達(dá)到兩端平齊運(yùn)行而出現(xiàn)啃軌。

3.5其它原因

除上述分析外，還有其他一些因素，如分別驅(qū)動的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，兩端兩臺電動機(jī)不同步，引起車輪的行走快慢不一致；兩端聯(lián)軸器的間隙過大，引起車輪不同時(shí)驅(qū)動，更換一個(gè)主動車輪后，造成兩個(gè)主動車輪的直徑差異過大，引起兩個(gè)車輪運(yùn)行路程不一致等原因，都會引起運(yùn)行時(shí)啃軌。操作人員長期不規(guī)范作業(yè)也是龍門起重機(jī)啃軌的因素之一，例如，裝卸作業(yè)中的歪拉斜吊，會使設(shè)備產(chǎn)生斜向拉力，長期反復(fù)作用使起重機(jī)主梁變形，小車軌道的軌距及標(biāo)高發(fā)生變化，引起啃軌?？傊斐善鹬貦C(jī)運(yùn)行啃軌的因素很多，有時(shí)是幾個(gè)因素綜合造成的，所以應(yīng)視具體現(xiàn)象加以分析，采取措施綜合處理。

4.結(jié)語

起重機(jī)啃軌故障的原因是多種多樣的，有時(shí)是兩種因素引起啃軌，有時(shí)是幾種因素同時(shí)作用導(dǎo)致啃軌。當(dāng)起重機(jī)出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象時(shí)，不能盲目下結(jié)論，要向操作和維修人員進(jìn)行調(diào)查了解啃軌的具體情形，并到現(xiàn)場對軌距、軌道水平彎曲度、車輪的平行度、垂直度、輪距、車輪對角線、車架變形等進(jìn)行實(shí)測。根據(jù)所得數(shù)據(jù)，對癥下藥，進(jìn)行啃軌處理，使起重機(jī)大小車均能處于良好的工作狀態(tài)。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳道南，過玉卿，周培德等.起重運(yùn)輸機(jī)械[M].北京：機(jī)械出版社，1981.