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起重機啃軌的原因及預防

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  起重機啃軌的原因及預防


  起重機大車車輪在運行過程中,由于某種原因,使車輪與軌道產生橫向滑動,導致車輪輪緣與軌道擠緊,引起運行阻力增大,造成車輪輪緣與鋼軌磨損的現象稱為啃軌。啃軌將使車輪與鋼軌的使用壽命大大降低,嚴重時還會使起重機脫軌,造成設備和人身傷亡事故,并且對軌道的固定和房梁(或路基)都有不同程度的破壞。筆者根據實踐經驗,總結了車輪啃軌的原因及安全防護措施。


  車輪啃軌的原因


  (一)車輪問題


  1.車輪的安裝位置不準確引起的啃軌


  (1)車輪的水平偏差過大。這是橋式起重機大車車輪啃軌的常見原因之一。水平偏差過大,使車輪滾動面中心線與鋼軌中心線形成一個夾角,起重機往一個方向行駛時,車輪輪緣啃鋼軌的一側;當起重機往反方向行駛時,同一個車輪輪緣又啃鋼軌的另一側,并且啃軌的位置不固定。在車輪安裝時規定,水平偏差應不大于L/1000(L為車輪上的測量長度),而且同一軸線上一對車輪的偏斜方向應相反,否則車輪必然啃軌。


  (2)車輪的垂直偏差過大。即車輪端面中心線與鉛垂線形成一個夾角,車輪處于傾斜狀態。在這種情況下,車輪的滾動面與鋼軌踏面的接觸面積變小,而單位面積的壓力增大,所以,車輪滾動面的磨損也就會不均勻,嚴重時,在車輪的滾動面上會形成環形磨損溝。這種情況下車輪啃軌的特點是,車輪輪緣總是啃鋼軌的同一側,即車輪傾斜的一側,并且啃軌的痕跡略低于一般情況,起重機在運行過程中常常會發出嘶嘶聲。在車輪安裝時規定,車輪的垂直偏差應不大于L/400,并且車輪的上部應向外。車輪垂直偏差引起的啃軌是指主動車輪,與被動車輪無關。


  (3)車輪輪距、對角線不等,同一軌道上兩車輪直線性不良,也會造成起重機車輪啃軌。這些情況下啃軌的特點是車輪輪緣與鋼軌的兩側都有磨損。


  2.車輪加工誤差引起的啃軌


  車輪在加工時,由于存在誤差,造成車輪的直徑不等,如果是兩主動車輪的直徑不等,在使用時會使左右兩側車輪的運行速度不一樣,行駛一段距離后,造成車體走斜,發生橫向移動,產生啃軌現象,這對于集中驅動的機構尤為明顯。


  (二)軌道問題


  由于軌道安裝質量差,造成兩條軌道偏差過大,起重機在運行過程中,必然引起啃軌,這種情況下啃軌的特點是在某些地段產生啃軌現象。


  1.兩條鋼軌相對標高偏差過大


  由于兩條鋼軌相對標高存在偏差,造成橋式起重機兩側端梁一側高,另一側低。起重機在運行過程中會向低的一側產生橫向移動,從而發生啃軌現象。鋼軌標高高的一側,車輪輪緣與鋼軌外側擠緊而發生啃軌;鋼軌標高低的一側,車輪輪緣與鋼軌內側擠緊而發生啃軌。


  2.兩條鋼軌水平直線度偏差過大


  在安裝軌道時,如果鋼軌直線度存在偏差,鋼軌不直,造成鋼軌的水平彎曲過大,當超出跨度公差時,必然引起車輪輪緣與鋼軌側面磨擦,產生啃軌現象。


  3.同一側兩根相鄰的鋼軌頂面不在同一水平面內


  當起重機運行到鋼軌接頭處,車體就會產生橫向移動,從而發生啃軌現象。這種情況下車輪啃軌的特點是車輪運行到接頭處時常常發出金屬的撞擊聲。


  4.鋼軌頂面上有油、水、冰霜等


  如果鋼軌頂面上有油、水、冰霜等,可能使車輪在軌道上運行時打滑,導致車體走斜引起啃軌。


  (三)橋架問題


  如果橋架變形,必將引起車輪歪斜和起重機跨度的變化,使端梁水平彎曲,造成車輪水平偏差、垂直偏差超差,引起車輪啃軌。


  (四)傳動系統問題


  傳動系統制造誤差過大或者在使用過程中磨損較嚴重,會造成大車兩主動車輪運行速度不等,導致車體走斜引起啃軌。


  1.傳動系統的齒輪間隙不等或軸鍵松動等


  對于分別驅動的兩套傳動機構,當其中一套的齒輪間隙較另一套的齒輪間隙大,或者某一套傳動機構的軸鍵松動,都會使兩主動車輪運行速度不等,從而引起車體走斜,發生啃軌現象。


  2.兩套驅動機構的制動器調整的松緊程度不同


  在啟動、制動時,如果一側制動器的制動間隙大,另一側制動器的制動間隙小,也會引起車體走斜,發生啃軌現象。


  3.電動機的轉速差過大


  對于分別驅動的兩套驅動機構,由于兩套機構之間沒有聯系,若兩個驅動電動機的轉速差過大,將會導致起重機在運行過程中,一側運行速度快,而另一側運行速度慢,引起車體走斜,發生啃軌現象。


  啃軌的判斷方法


  起重機在運行過程中是否發生啃軌現象,可根據下列跡象來判斷:


  1.鋼軌側面有明亮的痕跡,嚴重的痕跡上帶有毛刺;車輪輪緣的內側有亮斑。


  2.鋼軌頂面有亮斑。


  3.起重機在運行過程中,在很短的一段距離內,車輪輪緣與鋼軌側面之間的間隙發生明顯的改變。


  4.起重機在起動或制動時,車體走斜、扭擺。


  防止車輪啃軌的措施


  對于集中驅動和分別驅動的運行機構,防止和改善起重機車輪啃軌的方法應有所不同。可通過仔細檢查,認真調整,糾正車輪和鋼軌的不準確安裝,特別要注意分別驅動運行機構兩側電動機、制動器和減速器存在的不同步問題。


  1.限制橋架跨度L和輪距K的比值。橋式起重機在正常運行過程中,允許車輪輪緣與鋼軌之間有一定的自由斜度,即允許車輪輪緣與鋼軌側面之間有一定的橫向移動距離(一般為20~30mm)。這個距離越大,越不會發生啃軌現象。另外,是否發生啃軌現象還與L/K的比值有關,比值越大,允許的自由歪斜越小,越容易發生啃軌現象,所以應取較小的L/K值。經驗表明,L/K值小于5~6時較為有利。


  2.集中驅動的運行機構


  如車輪總數為4個,其中2個為主動車輪,主動車輪踏面可采用圓錐形踏面(錐度為1:10),并將錐面的大端向內安裝,采用凸頂鋼軌,起重機在運行過程中經過幾次擺動,會自動調整運行方向,減少車輪與鋼軌間的磨擦。


  3.集中驅動的運行機構,兩側主動車輪直徑不同的要車削或更換。


  4.采用潤滑車輪輪緣和鋼軌側面的方法,減輕運行摩擦阻力,以減少車輪和鋼軌的磨損。


  5.經常檢查橋架是否變形,并及時矯正,使其符合技術要求,從根本上解決啃道問題。在檢查中若發現車輪對角線、垂直度及水平度超差,應及時進行調整。


  6.對于分別驅動的驅動機構,若兩側驅動電動機的轉速不一致,應更換為同一廠家生產的同一型號的電動機;兩側制動器動作不協調或者松緊程度不同的要調整制動器。


  7.傳動系統間隙大的要檢修或更換聯軸器、變速箱等部件。


  8.軌道有問題的,要按照軌道安裝的技術要求進行檢修調整;軌道上的雜物要及時清理。


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