辛宏彥 張國銀 姜健寧

北京起重運輸機械設(shè)計研究院有限公司 北京 100007

0 引言

橋式起重機大車運行異響是起重機售后維保的重點和難點，起重機大車運行異響涉及的方面較多，通常處理一個方面可能暫時解決了異響問題，短時間內(nèi)再次發(fā)生同樣的問題，或者單獨一個方面解決不了問題，故需要將各方面綜合判斷才能從根本上解決起重機大車運行異響問題。本文從起重機大車運行相關(guān)的各部位、器件進行分析，以便于維保人員相對全面地了解異響的原因，進而采用專業(yè)的方式方法進行維護。

1 大車運行異響

橋式起重機是指其橋架梁通過運行裝置直接支承在軌道上的起重機。大車運行機構(gòu)包括橋架和大車移行機構(gòu)等。起重機大車運行異響指由大車運行機構(gòu)、大車軌道、吊車梁、地基沉降、電氣等引起的異響。異響包括摩擦異響、顛簸異響、齒合異響等。摩擦異響主要為車輪與軌道摩擦引起的異響、機械部件摩擦引起的異響等；顛簸異響主要為車輪上下顛簸引起的異響；齒合異響為指軸承、潤滑、齒輪受損等引起的異響。

2 異響原因分析

本文所述橋式起重機大車運行異響，是指起重機原設(shè)備未更換車輪、驅(qū)動機構(gòu)、電動機等的具有原始狀態(tài)情況的起重機，因更換起重機設(shè)備而造成的起重機大車運行異響不在本文所述范圍內(nèi)。

本節(jié)將主要從大車運行機構(gòu)、大車軌道、吊車梁、地基沉降、電氣等部分展開分析大車運行異響的各種原因，盡量排除異響的各種情況，便于對照實際生產(chǎn)應用中發(fā)生的異響。

2.1 大車運行機構(gòu)原因

2.1.1 大車車輪原因

大車車輪原因造成的大車運行異響在實際應用中較多發(fā)，主要原因有：車輪水平、垂直偏斜過大造成起重機大車運行時，車輪不斷與軌道摩擦、磕碰；大車車輪軸承潤滑不良造成運行阻力增大，軸承損壞造成卡滯、異響；大車車輪輪緣與大車軌道磨損過大等。

2.1.2 導向輪原因

起重機導向輪是指帶有垂直軸、使起重機或小車保持沿軌道方向運行的輪子，有的稱為水平導向輪或水平輪。導向輪安裝調(diào)整不合適，會引起導向輪與大車軌道摩擦或碰撞，進而產(chǎn)生異響，如圖1所示的導向輪磨損較嚴重。

圖1 導向輪磨損

2.1.3 驅(qū)動機構(gòu)原因

本文所述大車驅(qū)動機構(gòu)以三合一驅(qū)動機構(gòu)為例，單獨布置的可以作為參考。驅(qū)動機構(gòu)主要原因有：三合一減速器異響、齒輪磨損、斷齒；2個或多個制動器不同步、損壞或缺失（見圖2），緩沖膠墊磨損（見圖3）。

圖2 制動器缺失

圖3 緩沖膠墊磨損

2.1.4 起重機主梁原因

起重機主梁原因引起的大車運行異響的主要原因有：起重機主梁水平方向彎曲度超差，引起對角線偏差；主梁拱度變化過大，引起大車車輪輪距變化。

2.2 大車軌道原因

通常起重機運行后，經(jīng)常滿負荷運行，軌道受力變大，大車運行產(chǎn)生異響，加上維護保養(yǎng)不到位，問題會更加突出，大車軌道主要原因有：軌道壓板緊固螺母緊固不到位、松動（見圖4），起重機大車運行到松動部位軌道產(chǎn)生形變，進而出現(xiàn)異響；軌道與吊車梁之間間隙過大，無墊板或墊板缺失；魚尾板連接軌道接頭垂直錯位值超標，未打磨或調(diào)整，起重機大車經(jīng)過時，產(chǎn)生異響；魚尾板連接軌道接頭水平錯位值超差引起的異響；魚尾板連接軌道接頭縫隙過大（見圖5）；焊接軌道接頭焊縫平整度不夠，開焊脫落；軌道壓板缺失引起的異響；軌道沿長度方向上，平面內(nèi)的彎曲偏差過大，立面內(nèi)的彎曲偏差過大；起重機軌道跨度超過允許的偏差；兩平行大車軌道頂部高低差過大；兩平行軌道的接頭位置未沿軌道縱向錯開，或錯開距離不對；軌道側(cè)面磨損嚴重等。

圖4 軌道壓板緊固螺母緊固不到位

圖5 軌道接頭縫隙過大

2.3 吊車梁原因

用來安裝軌道的吊車梁，目前標準圖集有2種方式：鋼結(jié)構(gòu)吊車梁和鋼筋混凝土吊車梁。除標準圖集外，還衍生有一種鋼混結(jié)合的吊車梁，實際使用效果比另2種更佳。

吊車梁的主要原因有：鋼吊車梁下?lián)掀钸^大，吊車梁側(cè)向彎曲；吊車梁拉筋開焊松動；吊車梁連接螺栓松動脫落；梁間高低偏差過大（見圖6）；混凝土起重機梁與軌道之間的混凝土灌漿層或找平層破碎。

圖6 梁間高低偏差過大

2.4 地基沉降原因

地基沉降是指地基土層在附加應力作用下壓密而引起的地基表面下沉。過大的沉降特別是不均勻沉降，會使建筑物發(fā)生傾斜、開裂以致不能正常使用。地基沉降屬于廠房整體的問題，通常有數(shù)米小范圍局部沉降，也有十余米到數(shù)十米大范圍整體沉降。

局部沉降會造成吊車梁局部下沉，下沉后的吊車梁與起重機軌道產(chǎn)生間隙（見圖7），進而造成起重機運行時軌道受力產(chǎn)生異響，如果長期得不到維修和改善，會造成大車軌道局部永久變形或損壞。

圖7 吊車梁與起重機軌道產(chǎn)生間隙

整體沉降是較嚴重的地基沉降，造成較大范圍的吊車梁下沉。沉降的不均勻性造成吊車梁高低起伏或水平形變，大車軌道同時產(chǎn)生跟隨性高低形變或水平形變。在起重機大車運行時，異響較為突出，不能高速運行，甚至不能運行。

2.5 電氣原因

在整個大車運行異響的各種情況中，由機械原因引起的占絕大部分，但電氣也存在一些可能性，如電動機或制動器接線松動、虛接，制動塊損傷或損壞等。

3 異響處理方法

針對所列橋式起重機大車運行異響的各種原因，逐一進行處理。

3.1 大車運行機構(gòu)處理

3.1.1 大車車輪處理

對于大車車輪水平、垂直偏斜過大的問題，首先需檢測調(diào)整量，檢測方法參照GB/T 14405—2011《通用橋式起重機》6.3.2車輪軸線傾斜度的檢測部分[5]，根據(jù)檢測出的調(diào)整量進行調(diào)整。調(diào)整水平偏斜時，在車輪組的垂直面加墊，調(diào)整垂直偏斜時，在車輪組的水平面加墊，調(diào)整完成后運行測試，觀察大車車輪與軌道的間隙情況。

對于大車車輪軸承潤滑不良造成運行阻力增大的問題，需及時添加潤滑脂，并運行測試軸承靈活度；軸承損壞造成卡滯、異響則及時更換軸承，避免出現(xiàn)更多的問題。

對于大車車輪輪緣與大車軌道磨損過大的問題，先排查磨損的原因，如車輪偏斜過大，軌道不合適等，車輪輪緣正常磨損可以不修理，當磨損量超過輪緣名義厚度的40%應更換。

3.1.2 導向輪處理

對于導向輪安裝、調(diào)整不合適引起的異響，調(diào)整導向輪與軌道間的間隙，使大車運行過程中導向輪與軌道保留間隙或不產(chǎn)生較大摩擦或碰撞；檢查定位塊是否合適，不合適的重新調(diào)整；參照GB/T 10183.1—2018 《起重機車輪及大車和小車軌道公差第1部分：總則》表4[1]檢查水平導向輪在垂直于大車軌道方向上的軸向平行度公差、水平導向輪在沿大車軌道方向上的軸向平行度公差和高度公差，并對實測超差的部位進行調(diào)整。

3.1.3 驅(qū)動機構(gòu)處理

對于三合一減速器異響，檢查異響發(fā)生部位，如齒輪磨損、斷齒，則需更換齒輪。對于采用2個或多個制動器不同步的情況，檢查制動器是否工作正常，用塞尺檢查制動器間隙是否符合要求，間隙不合適的調(diào)整間隙；制動器、緩沖膠墊損壞的則需要更換，并進行定期巡檢。

3.1.4 起重機主梁處理

起重機主梁通常不易發(fā)生形變，對于發(fā)生形變的主梁需要核實設(shè)計是否合適，制造是否滿足設(shè)計要求，制造過程是否按施工標準進行，起重機的安裝是否合格等都需要考慮。

對于起重機主梁水平方向彎曲度超差，主梁拱度變化過大問題，一般采用加固焊接變形法或火焰加熱法進行修復。通常需要廠家或?qū)I(yè)的隊伍進行維修，主梁的檢測可參照GB/T 14405—2011《通用橋式起重機》6.2.3主梁的水平方向彎曲度和上拱度的檢測部分。

3.2 大車軌道處理

大車軌道的處理應更側(cè)重于日常的維護保養(yǎng)，將問題控制在初始階段，既便于處理又不易造成設(shè)備受損。對于軌道壓板緊固螺母緊固不到位、松動的問題，采取巡檢和定期維護相結(jié)合的方式，將螺母進行緊固。

對于軌道與吊車梁之間間隙過大、長度較長的問題，建議調(diào)整鋼制吊車梁，使軌底面與鋼制吊車梁頂面貼近；局部間隙大于200 mm時，加墊板墊實，墊板長度不小于100 mm，寬度大于軌道底面10～20 mm，每組墊板不超過3層，墊好后與鋼制吊車梁焊接固定。對于混凝土預制梁，參考鋼制吊車梁墊板方式。對于彈性墊板，存在運行一定時期后依然損壞的情況，本文不推薦采用。

對于魚尾板連接軌道接頭垂直錯位值超標、水平錯位值超差和軌道接頭縫隙過大的問題，首先查看魚尾板的磨損情況，磨損較多時，更換魚尾板；其次調(diào)整軌道接頭及軌道，使軌道接頭高低差及水平錯位不大于1 mm，軌道接頭間隙不大于2 mm，溫差20℃的地區(qū)或冬季安裝時，考慮間隙4～6 mm，可采用鋼直尺和塞尺進行測量。

對于焊接軌道接頭焊縫平整度不夠的問題，焊縫平整度可用砂輪對接頭頂面及側(cè)面進行打磨，保證平整度符合軌道接頭要求即可；對于焊接軌道接頭開焊脫落的問題，則相對棘手一些。軌道接頭的焊接不同于普通焊接，普通焊接的軌道接頭很容易再次發(fā)生開焊脫落，故需要專業(yè)焊接人員使用特定的工藝和材料進行焊接。但因大車軌道的復雜因素，焊接后仍然存在開焊、脫落的風險。對于橋式起重機大車軌道接頭，本文推薦魚尾板連接，不推薦焊接。

對于軌道壓板缺失引起的異響，應及時檢查缺失情況并補齊緊固，保證大車正常運行。對于軌道沿長度方向上平面內(nèi)、立面內(nèi)的彎曲偏差過大的問題，調(diào)整軌道使平面內(nèi)的彎曲每2 m檢測長度上的偏差不大于1 mm；在立面內(nèi)的彎曲每2 m檢測長度上的偏差不大于2 mm，可使用拉鋼絲的方法進行檢測。

對于起重機軌道跨度超過允許偏差的問題，調(diào)整軌道，通常使起重機軌道跨度S的極限偏差值△S不超過：

S≤16 m時，△S=±5

S＞16 m時，△S=±[5+0.25(S-16)]

式中：△S為起重機軌道的跨度偏差，S為起重機軌道的跨度。

但最大不得超過±15 mm，具體實施時參考標準GB/T 10183.1—2018《起重機 車輪及大車和小車軌道公差 第1部分：總則》表2中：大車運行軌道1級～4級的構(gòu)造公差。起重機軌道跨度可用鋼卷尺和彈簧秤進行測量。

對于兩平行大車軌道頂部高低差過大，調(diào)整吊車梁和軌道，使高低差不大于10 mm，可使用水平儀取多點進行測量。

對于兩平行軌道的接頭位置未沿軌道縱向錯開，或錯開距離不對，則需要調(diào)整軌道，用鋼卷尺測量，使其距離不小于600 mm，也不應等于起重機前后輪子的輪距。對于當軌道側(cè)面磨損超過原軌道寬度的15%，必須更換軌道。

3.3 吊車梁處理

吊車梁質(zhì)量的好壞是保證軌道安裝質(zhì)量的基礎(chǔ)，軌道安裝前必須保證吊車梁安裝偏差符合要求。在軌道安裝前，必須對吊車梁進行仔細檢查，同時邊檢查即可邊放出吊車梁的基準線，這個工作可用經(jīng)緯儀進行測量，水平度可用水準儀測量。

鋼結(jié)構(gòu)吊車梁驗收須按照GB 50205—2017《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》執(zhí)行，鋼筋混凝土吊車梁驗收須按照GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》執(zhí)行，對于鋼混結(jié)合的吊車梁，目前還缺少標準依據(jù)。

對于鋼吊車梁下?lián)掀钸^大，吊車梁側(cè)向彎曲的問題，需要核實設(shè)計是否符合要求，安裝是否合格，維修可以采用加溫烘烤的方式。

對于吊車梁拉筋開焊松動，吊車梁連接螺栓松動脫落的情況，進行焊接修復，螺栓緊固。梁間高低偏差過大，需要調(diào)整相鄰的吊車梁高度，減小高低偏差。

對于混凝土起重機梁與軌道之間的混凝土灌漿層或找平層破碎，需要核實二次澆筑層的厚度，厚度不夠的，建議采用其他方式，厚度夠的需要重新搭磨具澆筑水泥，待水泥保養(yǎng)牢固后才能運行起重機。

3.4 地基沉降處理

早期地基沉降是較易發(fā)生的一種情況，隨著地基技術(shù)的發(fā)展進步，大范圍地基沉降問題越來越少，但局部沉降還是時有發(fā)生，局部沉降更多的是小范圍、小尺度的沉降，但還是需要進行預防和處理。

1）預防方面 可以通過對地基沉降設(shè)置沉降監(jiān)測點的方法來監(jiān)測沉降量，通常采用精密水準測量的方法。

2）處理方面 對于因局部沉降造成的吊車梁局部下沉，可以對吊車梁進行專業(yè)修復，消除下沉量，進而消除起重機運行異響問題；如果下沉的局部范圍較小，可以考慮吊車梁與軌道間進行墊板處理，但要保證墊板不會因起重機的運行與軌道脫離。

3.5 電氣故障處理

對于大車電動機或制動器接線松動、虛接引起的異響，應及時緊固接線端子，并形成定期巡檢；對于制動塊損壞則更換即可；對于制動塊損傷則需要先檢查線路，確保線路正常的情況下觀察制動塊，若出現(xiàn)偶發(fā)不動作則進行更換，備件充足時直接進行更換，避免偶發(fā)故障。

4 結(jié)語

本文對橋式起重機大車運行異響原因進行了分析，未包含所有可能性，只列舉了部分異響的可能性，并對所列舉的異響情況給予部分處理方法，旨在幫助廣大用戶和維護保養(yǎng)人員全面快速判斷問題，找到問題原因，并依據(jù)相關(guān)的標準規(guī)范要求，按照正確的方式方法進行檢測，進而準確專項的進行維修。本文所述內(nèi)容難免存在不足和片面性，僅供廣大用戶和相關(guān)專業(yè)人員參考，共同提高售后服務(wù)技術(shù)水平，為起重機行業(yè)的后市場添磚加瓦。