MH型龍門式起重機啃軌原因分析及應對措施

楊鵬

（中交一航局城市交通工程有限公司，天津 300457）

MH型龍門式起重機啃軌原因分析及應對措施

楊鵬

（中交一航局城市交通工程有限公司，天津 300457）

針對我項目部現有的三臺型號MH50/10-43型的龍門式起重機大小車啃軌原因進行了全面的分析闡述，并針對原因，根據現場實際使用情況，提出了具體的改進措施，工作效率得到了提高，同時也滿足了施工要求，并對以后的設備轉場、運輸、拆裝過程的設備維護及安裝過程中尺寸的控制進行了一定的說明，具有一定的可操作性及現實指導意義。

龍門式起重機；啃軌；分析

我項目部現在使用的河南礦山起重機有限公司生產的的三臺型號為MH型50T/43m的龍門式起重機,該種起重機雖然質量符合相關標準，但是在使用的過程中仍存在問題，隨著起重機使用年限的不斷上升，經過了多次的整修，使得起重機在使用的過程中出現了磨損的現象，具體表現為在大車行進的過程中輪子偏離軌道，從而造成了輪子緣與軌道之間產生了不必要的摩擦，并產生較大的響動，導致了龍吊的運行不夠平穩，在日復一日的運行中會加重對起重機的行走機動裝置磨損，如果不加以重視的話，就會造成龍門式起重機的嚴重損壞，影響整個工程進度。鑒于這種情況，本文對這種起重機啃軌的問題作詳細的分析，旨在于找出針對性的解決措施，提升龍門式起重機的運行效率。

1 啃軌及其危害

啃軌是一種在龍門式起重機中比較頻發的一種問題，是指起重機在軌道上正常行進時，由于各種原因而造成的車輪輪緣與軌道側面發生非正常性的擠壓和摩擦現象，這種現象看似十分不起眼，但長此以往會對龍門式起重機造成非常嚴重的危害，甚至會導致起重機的完全損壞。一般來說，啃軌所造成的實質性危害主要存在于以下幾個方面。

第一個方面是起重機行走部分的車輪輪緣和軌道之間發生的強烈摩擦現象所造成的車輪和軌道的非正常性損耗；第二個方面是由于長期以來的啃軌導致的行走阻力增大，從而極大的增加了電機所消耗的電能，如果功率持續增大的話，就會造成行走電機的燒毀；第三個方面是啃軌的持續磨損所造成的橫向負荷增大，這種橫向負荷增大所導致的直接后果就是起重機的脫軌，同時由于起重機在快速運行的過程中橫向力過于巨大，很有可能會造成起重機的側翻，導致嚴重事故的發生。

2 啃軌的原因分析

造成起重機啃軌的原因是多種多樣的，主要原因有車輪的外徑尺寸存在差異、車輪的安裝存在誤差、軌道的相對標高偏差或跨距的偏差存在較大差異、傳送裝置的運行缺乏同步性、以及其他在安裝或運輸中存在的一系列偏差等。

2.1 大車行走

電控方面的原因。啃軌現象在電控中的原因主要是由于起重機的剛、柔性腿受力產生偏差所造成的，這種現象在龍門起重機中十分普遍。我們先從龍門式起重機的整體結構來看，整個起重機的主要零部件有大梁、剛性腿、柔性腿以及臺車共同構成，這種設計原理使得整個龍門起重機的承重全部由臺車來完成，而一般來說，由于軌道距離不標準所造成的啃軌現象相對來說較少，重點就在于剛性腿和柔性腿這兩個重要的部件中。從剛、柔性腿的結構上來看，柔性腿是由兩片整體的鋼結構所組成的，每片柔性腿和橋架通過鉸接的方式進行連接，因此如果柔性腿存在受力偏差的話，那么就會對起重機的行走機構產生一個橫向移動的力。剛性腿的組裝方式是拼裝，通過四點螺栓與橋架進行連接，如果在安裝方面和運輸方面存在偏差的話，同樣會對起重機的行走機構產生一個橫向移動的力，這兩種相同或者相反方向的橫向力，就會造成起重機在行進的過程中出現偏差，從而發生啃軌的現象。

機械方面的原因。機械方面的原因主要有以下幾點，第一點是軌道出現的問題，由于軌道在安裝的過程中出現了一些偏差，并且一些安裝人員不按照操作規范進行安裝，就會造成軌道的跨度公差和兩根軌道之間的跨度標高存在一定的誤差；第二點是車輪的問題，車輪產生問題的主要原因就是車輪的平行度存在差異，各個主動輪之間的直徑不盡相同，這樣兩側車輪的轉速就會產生偏差，從而造成傾斜行駛的現象；第三點是輪距偏差的問題，相關標準中，輪距的偏差應該在正負3mm之內，一旦超過這種偏差的話，就會出現龍門吊運行啃軌的現象。

2.2 小車行走

2.2.1 結構問題

（1）小車行走大梁為倒三角雙軌，結構穩定，但是由于長年使用，重載時即吊運鋼筋籠時，載荷達到設備的額定載荷的80%以上，且存在動載荷，加上使用頻率高，導致結構發生變形。（2）在龍門吊進退場運輸過程中，吊裝、墊支等選擇方式上的不合理，導致小車行走大梁變形，軌道梁不順直。

2.2.2 輪組問題

行走小車運行時，輪組不在一條直線上，導致走偏卡軌。

2.2.3 安裝誤差問題

在龍門吊拆裝過程中，沒有嚴格按照要求控制小車行走軌道梁的水平間距誤差，對角線誤差，安裝尺寸偏差大。

3 啃軌的解決措施

3.1 大車行走

3.1.1 電氣部分措施

在電氣部分的控制措施中，智能控制裝置的運行應該是啃軌優化工作中的重點部分，本單位在這方面的改裝措施中，使用了大車行走同步裝置，并采用西門子PLC作為該裝置的核心控制元件，這種核心控制元件具有穩定性高、抗干擾能力強、智能化控制、操作簡便快捷等優點，這樣可以充分的保證龍門吊起重機行走裝置的穩定運行，不啃軌不晃動，同時由于該裝置的智能化控制，因此就省去了糾偏這一項工作，從而實現真正的同步式運行。另外，本裝置還具有欠壓、過載及短路保護的消聲節能的先進性功能，這樣就對生產及安裝的過程實現了進一步的優化，做到了安全生產，節能高效。此裝置的工作原理也十分具有代表性，當該裝置對兩臺大車的行走電動機進行控制時，在產生工作轉矩的同時又能產生相應的平衡轉矩，若兩臺電動機所產生的負載相同時，平衡轉矩便不會產生，若兩臺電動機的負載存在差異時，兩驅電動機之間就會產生相應的平衡轉矩，將負載較輕的電動機的力矩向負載較重的電動機轉移，根據兩臺電動機的情況來自動的添加或減少平衡轉矩，并且這種裝置與一般的糾偏裝置不同，它是一種對于電動機之間的偏差進行自動調整的一項智能化的控制裝置，能夠隨時對驅動電動機在出現偏載的情況下對力矩進行相應的調整，這樣就能夠保證起重機在偏載十分嚴重的情況下依然能夠保證行駛的平穩，從而使兩驅電動機的轉速保持同步，大車的兩支腿之間不會產生位置偏差。智能控制裝置的應用，真正意義上做到了對于龍門吊起重機的智能化控制，從根源上消除了啃軌等一系列問題，真正的實現了時時同步。

3.1.2 機械部分措施

（1）由于軌道發生的啃軌一般是軌道一段固定的區域，應及時校正或更換軌道，使軌道保持順直平滑的狀態。（2）調整車輪的平行度和垂直度，當車輪中心線與軌道中心線存在一定的交角時，踏面上就存在了偏差，可在角型軸承箱的固定鍵板上加裝適當厚度的墊板來消除偏差。（3）車輪的質量、安裝尺寸一定要符合標準要求，經常性的調整輪距，檢測輪組，做好針對性的校正，同時加大結構件的剛度，提高安裝精度，可以減少由輪組造成的啃軌。（4）加強對司操人員的培訓與教育，提高他們的操作水平，減小操作失誤引起的設備問題。

3.2 小車行走

（1）在拆裝、運輸過程中注意起吊、墊支方式，安裝過程中控制好尺寸偏差，控制好輪對角線、原則上以先調從動輪為主；控制好軌道間距，軌道梁對角線誤差應在范圍以內，必要時可加大結構件剛度。（2）對已發生啃軌的小車行走軌道梁，可采取在兩軌道梁上方加裝U型馬鞍架，馬鞍架與各主梁采取平面接觸，螺栓連接，便于拆卸。這樣可以使兩軌道梁成為一個整體，保持軌道間距為定值，出現剛度弱情況，可以互相作用抵消橫向力，同時向一個方面偏，而軌距不變。具體數量根據跨度、變形量大小等因素而定，同時在行走小車輪組外側加裝行走水平導向輪，保證小車行走過程中，輪組跟軌道在水平面是圓弧接觸，可以滑動，減小摩擦力。

4 結語

龍門式起重機大車運行啃軌是比較普遍的現象，產生原因也較為復雜，因此，啃軌現象很難完全消除。通過分析，可以了解其中的主要原因及相應措施。實踐證明，上述措施及其他辦法均有不同程度的效果。因此，在設計、制造及使用過程中有針對性地運用這些辦法，能有效地減輕大車運行啃軌程度，達到提高相關零部件壽命、降低故障率的目的，從而為企業創造更大的經濟效益。

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