氧化式起重機啃軌原因分析及處理

陸暉

(廣東南桂起重機械有限公司，廣東 佛山 528251)

該起重機已被質監局列入特種設備治理,對其生產維保及年審進行一系列的跟蹤監控.氧化式起重機是鋁廠生產線的重要運輸設備,決定了鋁廠生產線效率,鋁廠對氧化式起重機依賴情度高.在生產中扮演著十分重要的角色.其狀況運行的好壞對生產安全有重大的意義.根據對起重機多年的檢測和實際工作，針對該起重機啃軌現象進行探討分析，并提出相應的解決方式。

1 啃軌現象的分析

通常起重機車輪緣與軌道側面之間設計有一定的間隙，在正常運行情況下，受到起重機起動及制動時,它們都會有不定期輕微接觸鋼軌。但有時車輪不在軌道中心部位運行，從而發生車輪輪緣與軌道側面相接觸(摩擦)的啃軌現象。檢測過程中，如發現起重機運行時軌道出現下列跡象，即可確認起重機存在不同程度的“啃軌”。

1.1 車輪啃軌表現形式

（1）起重機在運行中，特殊在起動、制動時車體走偏、扭晃，有較大響聲。

（2）大車運行時會發出較洪亮的“嘶嘶”啃軌聲，嚴重時大車運行會發出“吭吭”的撞擊聲，甚至呈現爬上軌面，及掉出軌道的現象。

（3）軌道側面或車輪輪緣有斑痕,嚴重時痕跡上有毛刺及掉鐵屑或深溝狀的磨痕，形成車輪不園度增大。

（4）因安裝誤差,車體產生傾斜,車輪走偏。

（5）支承四個角位的車輪不同時與軌道接觸,有一個車輪懸空。

（6）由于驅動不同步，使起重機在行走時偏離軌道中心線，產生啃軌現象。

（7）因用戶的生產工藝特性,產生的工藝附加力,引起的啃軌現象。

1.2 車輪啃軌道的危害

（1）縮短車輪使用壽命。正常使用情況下,設計要求達到6年, 由于啃軌嚴重, 結果車輪只能用1~2年或幾個月,增加維護成本。

（2）啃軌使軌道磨損加快，降低軌道使用壽命，且產生作用于軌道緊固螺釘的橫向力，易使軌道的位置偏移，加大跨度的公差范圍，嚴重者會將軌道磨出臺階，直至更換軌道。

（3）行車在運行中啃軌會產生相稱的阻力，嚴重啃軌的起重機運行比正常運行阻力增加。由于運行阻力的增加，使運行電動機及傳動機構超載運行，增大機構的功率消耗,也容易使傳動體系部件損壞。

（4）起重機的運行啃軌，必然產生水平側向力。這種側向力將導致軌道橫向移動，引起設備振動，以致固定螺栓的松動，會使廠房結構多承擔一個橫向載荷，造成廠房超載，影響廠房結構的使用壽命。

（5）影響整個生產環節效率及安全,造成停機檢修。

1.3 啃軌的原因

（1）軌道跨度尺寸變化大，軌距過大時，外側輪緣啃軌；軌距過小時，內側輪緣啃軌。

（2）軌道安裝附件未安裝壓穩或承軌梁剛性不夠，不承載時軌道保持水平，承載時軌道產生彈性變形，造成啃軌。

（3）2 根軌道同一截面上的軌面高度差過大(要求大車跨度不大于10 mm)，造成大車側移，超高側外側啃軌，另一側內側啃軌。

（4）2 根軌道接頭板安裝不合格，造成對車輪磨損，引起的啃軌。

（5）橋架變形，因制作時預留有上拱度（按0.9~/1.4/L 計），橋架剛度不足，起吊重物時橋架下陷變形過大，引起跨度超差，形成端梁水平彎曲。

（6）四個車輪直徑的公差及加工精度相差大，經過長距離運行后，產生行走距離兩邊不一至，一側逐步向前，一側逐步滯后，使車體歪斜而產生啃軌。

（7）兩側傳動裝置中的電機、減速機、制動器的速差不一至，超過調查范圍造成車架跑偏啃軌。

（8）因用戶的生產工藝特性,經常固定在同一位置工作使用，引起車輪的輪壓差過大，形成工藝附加力,產生啃軌現象。見圖1。

圖1

（9）電氣控制系統原因造成兩側不同步，

（10）車輪安裝位置不是平行四邊形，形成對角線誤差過大，且同方向的兩車輪不在同一直線上，形成車架跑偏啃軌。見圖2。

圖2

1.4 啃軌的修復

（1）對車輪檢查修復，如果直徑差超過其直徑0.15%時，應重新加工成統一的基準尺寸，控制好公差、粗糙度，保證其處理硬度。

（2）車架的車輪跨度、對角線、同位差重新按標準調整，按要求達標。大車車輪跨度和對角線的偏差都應不大于士2mm；車輪同位差不應超過士1mm。

（3）檢查傳動機構的減機、電機、制動器、軸承的速差及松緊性能、磨損好壞程度。達到同步要求。

（4）檢查車架的強度、剛度，視變形情況進行修復及加強（預拱度按0.9~/1.4/L，垂直剛度L/1 000，水平剛度L/2 000 達標）。

（5）增加主驅動車輪的數量，減小每個車輪輪壓的壓差，提高驅動特性，減小車架起動時的慣性。

（6）增加水平導向裝置，減輕車輪與軌道的水平磨擦力，起導向作用。見圖3。

圖3

（7）因電氣產生的誤差造成驅動不同步的檢測，改善電氣性能，增加變頻功能。

（8）根據對大車運行軌道檢查測量結果，對軌道不直、軌距變化過大、兩條軌道絕對高偏差過大的軌道，進行重新調整修復，可依據不同情況分辨處理。如相對標高偏差太大時，則需分組采用鋼構造添固處理。對磨損大的鋼軌則須要更新處理。軌道調整更換工程竣工時，必須從新測量，保障軌道修理品質符合尺度要求，，進行軌道二次灌漿或重新緊固定位后才能力投進使用。安裝軌道時，應嚴格按要求調整軌道的標高、跨度和水平直線性，以避免軌道安裝精度低的問題發生。在軌道使用過程中，經常檢查螺栓的緊固情況，定期檢查軌道的幾何精度，提高修理質量，來解決軌道偏差大的問題。

[1]起重機設計手冊[M].北京:鐵道出版社,1998.

[2]機械設計手冊[M].北京:化學工業出版社,1987.

[3]起重運輸機械[M].北京:冶金工業出版社,1988.

[4]GB3811-2008 起重機設計規范[S]. 北京:中國標準出版社,2008.