鄧福超
摘 ?要:啃軌問題是指起重機運行時車輪輪緣與軌道側面接觸,磨損了輪緣和軌道,嚴重的啃軌問題易導致起重機發生安全事故,分析該問題的起因并采取相應的處理措施有利于提高起重機的安全性。以實際經驗為基礎,分析了起重機檢驗中啃軌的定義和危害,并提出了有效的處理措施。
關鍵詞:起重機;啃軌問題;車輪;軌道
中圖分類號:TH21 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A ? ? ? ? ? ? ? DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.102
啃軌問題會大大縮短起重機的使用壽命,并會對廠房和軌道造成不同的影響,甚至會威脅到工作人員的人身安全。啃軌有許多形成原因和表現形式,要想保障機器和人員的安全,就要加強對起重機的檢驗質量,全面分析啃軌問題的起因,并采用有效的治理方法解決啃軌問題。下面就圍繞這方面進行討論、分析。
1 ?起重機檢驗中“啃軌”的定義和危害
1.1 ?起重機檢驗中“啃軌”的定義
在起重機檢驗中,其在正常行駛時車輪的邊緣與軌道之間應保持20~30 mm的間隙。然而,由于起重機在運行過程中因某種原因會產生傾斜,導致水平側向推力加大,使車輪輪緣與軌道擠緊,增大了它們之間的摩擦力,鋼軌側面和輪緣出現磨損現象,即稱為“啃軌”,也稱為“啃道”。
1.2 ?啃軌造成的危害
1.2.1 ?縮短車輪和軌道的使用壽命
起重機車輪普遍選用ZG310~710的鑄鋼材料,表面硬度可達到HB300~380,其使用壽命普遍在10年以上。然而,當遇到嚴重的啃軌問題時,由于車輪側面的磨損加劇,只能使用1~2年,甚至幾個月后就要更換,嚴重影響了起重機的正常運行和經濟效益。同時,啃軌問題中產生的水平側向力還會導致軌道的位置偏移,使軌道與車輪出現強制性接觸,加劇了軌道的磨損和破壞速度,甚至會導致軌道磨出臺階,直至報廢。
1.2.2 ?增加了運行時的阻力
據實際檢驗結果得知,起重機出現啃軌問題時,其運行阻力比正常狀態下增大了1.5~3.5倍。由于運行阻力的增加,將導致起重機在運行過程中的傳動機構和電動機處于超負荷工作狀態,甚至引發傳動軸扭斷、電動機燒毀和減速箱齒輪切斷等設備事故。
1.2.3 ?廠房結構出現激振
由于啃軌現象產生的水平側向力,會使軌道出現位移趨勢或已出現橫向位移,導致軌道固定螺栓因受力條件的變化而松動。起重機在運行中,其廠房結構易受到非正常激勵振動,進而產生噪聲,一定程度上縮短了廠房結構的使用壽命,并惡化了司機的工作條件。
1.2.4 ?導致脫軌事故
當啃軌問題嚴重時,尤其是當軌道接頭間隙較大(正常接頭縫隙在1~2 mm之間,當單根軌長為10 m左右時,接頭縫隙可在4~6 mm之間)時,起重機車輪甚至可能爬到軌道的頂面上,進而導致車輪脫軌事故的發生,并引發設備損壞和人員傷亡。
2 ?原因分析
2.1 ?啃軌現象的判斷分析
在起重機檢驗中,如果發現在運行過程中軌道出現以下情況,即可初步確定起重機中存在問題:軌道側面存在一條明亮的痕跡,情況嚴重時還帶有深溝狀磨痕和毛刺;車輪輪緣內側存在亮斑和毛刺;起重機或小車行駛時,在短距離內軌道與輪緣的間隙出現明顯變化;在運行過程中,尤其是在起動或制動時,橋架或小車架出現扭擺和走偏的情況,并伴隨有較大的響聲,嚴重時還會發出“吭吭”的撞擊聲響;運行過程中的阻力增大,出現電機發熱量增加甚至燒壞的情況。
2.2 ?引發啃軌問題的原因
引發啃軌問題的原因有:軌道的安裝質量;車輪制造、安裝和使用情況;橋架結構變形。
3 ?避免或減少啃軌現象的措施
3.1 ?加強對啃軌的檢查工作
綜上所述,引發啃軌問題的因素較多,因此,必須加強對起重機運行過程的觀測和檢查,如果發現啃軌現象,則必須立即檢測并查找原因。具體檢查方法有:觀測啃軌問題的規律性;應加強對起重機維修和使用情況的了解,掌握其工作頻繁程度和零部件維修情況;做好實際的檢查和測量工作。
3.2 ?具體修復措施
引發起重機啃軌的因素較多,有時是因多種因素綜合作用而導致的。因此,在發現啃軌問題后,在加強檢查和觀測的同時,還應對啃軌問題進行詳細分析,找出引起故障的真正原因,并確定相應的修復方案和修復措施。
3.2.1 ?軌道的調整
在調整軌道時,應嚴格按照相應的技術規范標準,對軌道的跨度、直線性和標高作重點調整,并詳細檢查軌道的幾何精度和螺栓的緊固情況。為了有效避免和減少啃軌現象的發生,對于大起重量和重級工作制度的起重機,應半年進行1次軌道調整,其他機型和工作制度的起重機可1年調整一次軌道。
3.2.2 ?車輪的裝配和修理
通常情況下,當起重機的主動車輪與被動車輪的直徑差分別超過其直徑的0.2%和0.5%時,則應重新加工為同一基本尺寸,并要求主動車輪與被動車輪的直徑差不超過3 mm。同時,在車輪的制造、裝配與修理過程中,可采取以下措施減少或避免啃軌現象的發生。
3.2.2.1 ?嚴控加工精度,選擇適宜的材料
起重機車輪踏面的直徑精度不宜低于h9,并做好在裝配前的合理搭配,將直徑最合適的車輪作為起重機的主動車輪;在車輪材料的選擇上,適宜采用ZG340-640鋼,并可通過對熱處理工藝的改善,提高車輪的耐磨性能。
3.2.2.2 ?調整好車輪水平偏斜和垂直偏斜
車輪水平偏斜的調整應根據起重機的工作級別確定,并在
不高于l/1 200~l/800的范圍內調整。對于起重機的一對主動車輪或一對被動車輪,其偏斜方向應相反,這樣才能抵消和中和大車、小車歪斜運行的方式。
對于起重機車輪垂直偏斜的
調整,則應將2個車輪的上部均
調整為向外傾斜的形式,如圖1
所示。采用這樣的傾斜形式,在
橋架結構承載后,車輪的垂直偏
斜值會相應減少,有利于增加軌
道與車輪的接觸面。
3.2.2.3 ?調整好車輪對角線、跨度和同位偏差
在起重機檢驗中,要求大車車輪對角線、跨度的偏差不超過±7 mm;小車車輪的對角線、跨度偏差不超過±3 mm。此外,車輪的同位偏差在調整后不得超過2 mm。
3.2.2.4 ?做好車輪的更換
主動車輪磨損將導致2個主動車輪的直徑不等,而產生的速度差使車體走斜面啃軌的現象也較為常見。因此,對于磨損的主動車輪,應采取成對更換的方法。如果采取單件更換,則往往會因為新、舊車輪磨損不均勻,配對使用后易發生啃軌。而被動車輪對啃軌的影響較小,只要滾動面不出現畸形,可不用更換。
4 ?結束語
綜上所述,主要闡述了起重機檢驗過程中啃軌問題的定義,其造成的危害較大、產生原因和治理措施較多,有時可能是因多個因素共同影響所致。因此,在處理這類問題時,要嚴謹分析啃軌情況,找出真正的原因,盡快采取科學、有效的措施,從而有效解決啃軌問題。
參考文獻
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〔編輯:張思楠〕
Analysis and Treatment Measures of the Problem of Eating Rail in Crane Inspection
Deng Fuchao
Abstract: Rail gnawing problem is refers to the crane when in contact with the wheel flange and the side of the track wears the wheel flange and rail, serious gnawing rail problem easily lead to crane accidents, analysis of the causes of the problems and take corresponding measures to improve the safety of cranes. Based on the practical experience, this paper analyzes the definition and harm of the rail bite in crane inspection, and puts forward the effective measures to deal with it.
Key words: crane; bite rail problem; wheel; track