起重機(jī)啃軌分析及處理.doc

起重機(jī)啃軌原因分析及處理方法摘要：敘述橋式起重機(jī)大車運(yùn)行中的啃軌現(xiàn)象及造成后果，從軌道缺陷、車輪缺陷、橋架變形等方面分析了橋式起重機(jī)的啃軌原因，對各個方面的問題提出了處理措施，并對板帶廠熱軋車間的五號行車進(jìn)行了整改，現(xiàn)今運(yùn)行正常。關(guān)鍵詞：橋式起重機(jī) 車輪啃軌原因 分析 整改前言：橋式起重機(jī)是起重設(shè)備的主要機(jī)種，國家列入特殊設(shè)備管理，在冶金生產(chǎn)中已成為必不可少的設(shè)備。橋式起重機(jī)在使用一定的時間后，由于工況條件和運(yùn)行頻繁，都會出現(xiàn)不同程度的大車或小車運(yùn)行啃軌現(xiàn)象。起重機(jī)運(yùn)行過程中大車或小車的輪緣與鋼軌側(cè)面接觸，發(fā)生強(qiáng)烈的磨損，稱為啃軌。輕微的啃軌不影響使用，常常被人們忽視，嚴(yán)重的啃軌，使車輪與軌道劇烈磨損，并且大大增加附加載荷，運(yùn)行阻力比正常狀態(tài)時增大三倍左右，致使起重機(jī)運(yùn)行扭擺，發(fā)出響聲，運(yùn)行電動機(jī)和傳動機(jī)構(gòu)超載運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著啃軌的加重，會發(fā)生燒壞電動機(jī)或扭斷傳動軸的設(shè)備事故，還有脫軌的危險。啃軌嚴(yán)重可影響企業(yè)的正常生產(chǎn)，引發(fā)安全隱患，所以要及早發(fā)現(xiàn)及早修復(fù)，下面針對橋式起重機(jī)大車運(yùn)行啃軌現(xiàn)象進(jìn)行探討分析。1、 啃軌現(xiàn)象及其造成不良的后果1.1啃軌現(xiàn)象1.1.1通常車輪輪緣與軌道側(cè)面之間設(shè)計有一定的間隙，在正常運(yùn)行情況下，它們不會接觸。但有時車輪不在軌道中心部位運(yùn)行，從而發(fā)生車輪輪緣與軌道側(cè)面相接觸（摩擦）的啃軌現(xiàn)象。1.1.2軌道側(cè)面或車輪輪緣內(nèi)側(cè)有斑痕，嚴(yán)重時痕跡上有毛刺或掉鐵屑。1.1.3橋式起重機(jī)行駛時，在短距離內(nèi)輪緣與軌道間隙有明顯的改變。1.1.4橋式起重機(jī)在運(yùn)行中，車體產(chǎn)生歪斜，車輪走偏。1.1.5大車運(yùn)行時會發(fā)出較響亮的“嘶嘶”啃軌聲。1.1.6啃軌特別嚴(yán)重時，大車運(yùn)行會發(fā)出“坑坑”的撞擊聲，甚至出現(xiàn)爬軌。12車輪啃軌造成不良的后果1.2.1縮短車輪使用壽命。在正常情況下，中級（A4A5）工作級別的橋式起重機(jī)其車輪可以使用15年以上，重級（A6A8）及冶金橋式起重機(jī)的車輪可使用8年左右，但是對于一些啃輪較嚴(yán)重的橋式起重機(jī)，車輪只能使用12年。1.2.2加快軌道磨損?？熊壆a(chǎn)生的側(cè)向力能使軌道位置偏移或磨出臺階。1.2.3增大運(yùn)行阻力，增大電動機(jī)功率消耗和機(jī)構(gòu)的傳動負(fù)荷。1.2.4對房梁結(jié)構(gòu)的影響。由于起重機(jī)運(yùn)行啃軌，必然產(chǎn)生水平側(cè)向力，這種側(cè)向力將導(dǎo)致軌道橫向位移，致使固定軌道的壓板及螺栓松動。另外，由于運(yùn)行啃軌，將引起整臺起重機(jī)較大的震動，這些都不同程度的影響房梁結(jié)構(gòu)。2、啃軌的原因分析啃軌原因是多種多樣的，軌道的原因、車輪的原因、橋架變形而引起的，還有可能是幾者之間的問題。據(jù)相關(guān)資料，由于軌道問題，車輪問題引起的啃軌情況占大部分。2.1軌道2.1.1軌道安裝質(zhì)量不合格：“軌道承軌梁安裝時傾斜導(dǎo)致軌道安裝在承軌梁上時隨著傾斜，使運(yùn)行中的車輪側(cè)移，一側(cè)車輪磨內(nèi)側(cè)，另一側(cè)車輪磨外側(cè)”。如圖1所示圖12.1.2軌道水平彎曲（要求其側(cè)面直線度不大于3mm），超過跨度公差時就會產(chǎn)生啃軌，啃軌現(xiàn)象是固定在某一線段上的。水平彎曲就是所謂的“軌道蛇彎”，蛇彎的軌道有上述所提到的安裝問題，但在軌道的使用中由于啃道產(chǎn)生的水平側(cè)向力，這種側(cè)向力導(dǎo)致軌道橫向位移，致使固定軌道的壓板螺栓松動，斷裂，脫落，在水平側(cè)向力與溫度下的熱變形力作用下致使軌道向內(nèi)，向外彎曲加大。也就形成軌道的水平彎曲。且溫度的影響，使軌道變形，（因為軌道的熱膨脹量L=L0（t2-t1），軌道受溫度影響高達(dá)80-90攝氏度，L均大于11毫米，因此，標(biāo)準(zhǔn)的軌道接頭縫隙量已不能滿足要求，經(jīng)查由于縫隙量不夠，導(dǎo)致軌道頂死，并向內(nèi)外兩側(cè)彎曲。如圖2所示 圖22.1.3軌道軌距過大或過小（超出跨度標(biāo)準(zhǔn)值）時，過大，外側(cè)輪緣啃道；過小，內(nèi)側(cè)輪緣啃道。如圖3所示2.1.4兩根軌道同一截面上軌面高度差過大（柱子處不大于10mm，其它處不大小15mm）造成側(cè)移，超高外側(cè)啃道，另一側(cè)內(nèi)側(cè)啃道。如圖4示2.1.5軌距一端大，另一端小，兩根軌道平行度超差，在這樣的軌道上運(yùn)行的車輪。輪緣與軌道間的間隙愈走愈小，直至內(nèi)側(cè)輪緣啃道，向相反方向運(yùn)行，才慢慢好轉(zhuǎn)，繼續(xù)運(yùn)行，外側(cè)輪緣又開始啃道。如圖5所示。 圖 5 大車軌道跨距2.1.6軌道與承軌梁間有大的間隙或軌道安裝墊板（壓軌器）未壓實，不承載時，軌道保持水平，承載時軌道下陷，車輪側(cè)移，形成間斷性的啃道。2.2車輪2.2.1兩主動輪直徑相差過大，如果橋式起重機(jī)兩主動輪直徑不同，則每轉(zhuǎn)行走的距離就不等，直徑大的一側(cè)就要逐漸超前（線速度不等）使車體歪斜從而產(chǎn)生啃軌。2.2.2四個輪的安裝位置不是矩形的四角，同側(cè)兩車輪中心不在同一直線上，不管是主動輪還是被動輪，當(dāng)兩輪中心線不在同一直線上時，都會造成啃軌，車輪位置呈平行四邊形，但兩車輪中心線不在同一直上的四頂點(diǎn)布置（如圖6所示），對角線D1D2啃軌車輪在對角線位置，車輪位置呈梯形四頂點(diǎn)布置（如圖7所示）。 圖 6 圖 72.2.3車輪的水平偏斜超差，輪的水平偏斜即踏面中心線與軌道中心線在水平方向有一夾角，這時車輪運(yùn)行速度“V”可分解為兩個方向的力，一是平行于車輪軌道的Vx力，使車體向前運(yùn)行；一個是垂直于車輪軌道Vy力，使車體產(chǎn)生橫向滑動，如圖8所示，超出規(guī)定值時將引起啃軌。 圖 8 車輪水平偏斜2.2.4車輪的垂直偏斜超差，即車輪踏面中心與鉛垂線形成夾角“，如圖9所示，超出規(guī)定值時將引起啃軌。垂直偏斜超差的原因是：增加了車輪的運(yùn)行半徑，原運(yùn)行半徑為”R”，車輪運(yùn)行一周所走的路程為2R，產(chǎn)生垂直偏斜后其運(yùn)行半徑變?yōu)椤癛1”此時車輪運(yùn)行一周所走的路程為“2R1”每運(yùn)行一周，車輪多運(yùn)行2R12R2（R1R）的路程，此即車輪的超前量，但因有輪緣限制，不能過量超前，而形成了啃軌。圖 9 垂直偏斜車輪垂直偏斜超差引起啃軌，是指主動輪，與被動輪無關(guān)，盡管被動輪垂直偏斜超差不會引起啃軌，但從車輪軸承應(yīng)均勻受力及車輪踏面與軌道的接觸面積等方面考慮，亦不允許被動輪的垂直偏斜超出公差。每一對主動輪的垂直偏斜若是同一方向，并兩車輪的垂直偏斜量相等，此時在空載時，A、B兩輪的運(yùn)行半徑值是一樣的不產(chǎn)生啃軌，如圖10所示： 圖 10 但是承載后，A輪的垂直偏斜將進(jìn)一步增大，運(yùn)行半徑也進(jìn)一步增大，而B輪垂直偏斜將減少，運(yùn)行半徑也將減少，所以這種兩主動輪同方向的垂直偏斜將由空載時的不啃軌，變成承載后的啃軌。因此，同一組車輪（主動或被動）的垂直偏斜方向均應(yīng)向外偏斜，如圖11所示：因為這種垂直偏斜當(dāng)橋架承載后，將減少車輪的垂直偏斜。圖 11 2.2.5目前生產(chǎn)的橋式起重機(jī)為了自行調(diào)節(jié)大車兩端的相互超前或滯后，避免運(yùn)行啃軌，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的主動輪踏面采用1：10錐形輪（當(dāng)主動輪為兩個時才采用）。這種錐形車輪的安裝，是有一定方向，且兩錐度方向相反，如圖12所示：圖 12 錐形車輪2.3橋架由于橋架的變形必然引起車輪的歪斜和跨度的變化：2.3.1橋架變形造成端梁水平彎曲或?qū)蔷€長度超差，跨度超差均會引起啃軌，造成車輪水平偏斜超差（允許不大于測量長度的1/1000）車輪寬度中心線與軌道中心線形成一夾角，兩主動輪同向偏斜，造成啃軌。2.3.2橋架產(chǎn)生垂直變形，造成車輪垂直偏斜超差，（允許偏差不大于測量長度的1/400）或安裝時，超差。車輪的踏面中心，與鉛垂線產(chǎn)生夾角，如圖9示，改變了車輪的滾動半徑。由于橋架變形，致使端梁水平偏斜，導(dǎo)致一對主動輪向同一方向垂直偏斜，且偏斜方向相同時，如圖10所示，則在空載時A，B兩車輪運(yùn)行半徑增大值相等，不會產(chǎn)生啃軌，但是承載后，A輪的垂直偏斜進(jìn)一步增大，B輪垂直偏斜減小，形成兩主動輪的滾動半徑不相等，車輪發(fā)生啃軌。2.4其它2.4.1兩組車輪裝配的松緊程度不一致而產(chǎn)生不同的阻力，從而使驅(qū)動電機(jī)不同步，造成車體歪斜，形成車輪啃軌。2.4.2分別驅(qū)動的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)中兩臺電機(jī)轉(zhuǎn)速不一致，導(dǎo)致左右車輪線速度的差異，造成車體跑偏啃軌。2.4.3兩端聯(lián)軸器傳動間隙差過大，引起車輪不能同時驅(qū)動，造成啃軌。2.4.4分別驅(qū)動的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)兩制動器，調(diào)整間隙不同，造成制動力矩不等，步調(diào)不一致。2.4.5不合理操作的影響，小車經(jīng)常在一側(cè)工作，使該側(cè)的大車輪壓阻力變大而產(chǎn)生啃軌。啟動或停車過猛，會使車輪空轉(zhuǎn)打滑，易造成啃軌。2.4.6軌道頂面有油污，冰霜，雜物等，引起兩側(cè)車輪的行進(jìn)速度不一樣，必然引起車輪輪緣與軌道側(cè)面摩擦，即引起運(yùn)行啃軌?？偠灾斐善鹬貦C(jī)運(yùn)行啃軌的因素是很多的，有的是幾個因素同時作用綜合造成的。因此，應(yīng)視具體情況加以分析，采取措施綜合處理。3、排除啃軌的處理措施3.1軌道，對于軌道安裝水平彎曲過大或軌道的局部變形過大或軌道安裝八字形造成的啃軌，應(yīng)重新調(diào)整軌道，使之達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。對于同一截面兩根軌道相對高度差過大造成的啃軌，應(yīng)調(diào)整高低誤差，采用加墊板法來調(diào)整，選用普通鋼板，其厚度按軌道實測高低誤差選定，墊板要求表面平整、無凹凸，外形尺寸寬度不得超過軌道壓板20mm，軌道下面要填實，不得有懸空現(xiàn)象，用帶螺栓的壓板固定在下面梁上，這種方法結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)、可靠、效果好，簡單易行。3.2橋架，運(yùn)輸或安裝吊運(yùn)等原因造成橋架變形，使大車的水平偏斜，垂直偏斜，對角線超差過大，因此，首先因矯正橋架，使其符合技術(shù)要求，否側(cè)不能從根本上解決啃軌問題。在橋架和傳動機(jī)構(gòu)基本符合技術(shù)要求或橋架雖有變形但不大時，調(diào)整車輪是最容易最便捷解決啃軌的方法。3.3車輪，有時調(diào)整一個車輪可以同時解決車輪的水平偏斜，垂直偏斜，跨度和對角線超差等幾個方面的問題，所以應(yīng)檢查分析，確定調(diào)整哪一個車輪能使工作量小而達(dá)到目的。特別要注意的是，因為主動車輪與傳動機(jī)構(gòu)相聯(lián)接，調(diào)整主動輪的工作量較大，容易造成傳動機(jī)構(gòu)不同心，所以除必須外，以調(diào)整被動車輪為好。3.3.1車輪水平偏斜的調(diào)整，如圖13及圖14所示，可看出A，C，D三個車輪的偏斜量符合規(guī)定，側(cè)只將B輪的偏斜方向調(diào)整一下即可，無需四個車輪全部調(diào)整。 圖 13 調(diào)整前 圖 14 調(diào)整后3.3.2關(guān)于車輪的垂直偏斜的調(diào)整，在空載時應(yīng)使兩車輪的邊向外偏斜。如圖11所示，當(dāng)起升載荷逐漸增大時，車輪正好趨向于垂直受力。調(diào)整車輪前，首先用千金頂把端梁頂起，使車輪懸空，然后松開緊固螺栓，再調(diào)整。輕微的調(diào)整，可松開緊固螺栓后，在角型軸承箱的槽內(nèi)加墊即可。調(diào)整跨度和對角線時，應(yīng)將一個車輪的四塊板全部鏟平，調(diào)整好后再把定位鍵板焊接在端梁彎板上。需要調(diào)整的量較大時，應(yīng)將定位鍵鏟開，在鍵板與端梁彎板間加墊調(diào)整。調(diào)整水平偏斜應(yīng)在垂直鍵板處加墊；調(diào)整垂直偏斜應(yīng)在水平鍵板處加墊。3.4兩側(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速不一致，換為同型號同廠家的電機(jī)。3.5兩側(cè)制動器間隙不一樣調(diào)整制動器。3.6聯(lián)軸器傳動間隙過大，更換聯(lián)軸器或減速機(jī)。4、整改案例XX板帶廠熱軋車間五號行車在吊運(yùn)重物時，大車啃軌現(xiàn)象嚴(yán)重，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，主動輪向同一方向垂直偏斜，且偏斜量相等，空載時兩車輪的運(yùn)行半徑增大值相等，不會產(chǎn)生啃軌，但是承載后，南面車輪的垂直偏斜進(jìn)一步增大，北面車輪垂直偏斜減少，形成兩主動輪的滾動半徑不相等，車輪發(fā)生啃軌。為了校正車輪的垂直斜偏，我們在北面角形箱與水平定位鍵間加墊，使北面車輪向外偏斜，經(jīng)調(diào)整后運(yùn)行正常。同時發(fā)現(xiàn)大車軌道安裝不正確，軌道同跨度高低誤差過大，不符合安裝技術(shù)要求，我們采用加墊板固定方式修復(fù)大車運(yùn)行軌道，修復(fù)后大車軌道水平彎曲，同截面兩根軌道高低誤差合乎使用標(biāo)準(zhǔn)，驗收合格，現(xiàn)在用于生產(chǎn)。經(jīng)過修復(fù)的五號行車大車消除了啃軌現(xiàn)象，設(shè)備運(yùn)行狀況良好，減少了維修次數(shù)，節(jié)約備件資金，減少了設(shè)備事故，為企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益提供了有力的保證。參考文獻(xiàn)： 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