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(chē)運(yùn)行中的啃軌現(xiàn)象及造成后果，從軌道缺陷、車(chē)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(duì)各個(gè)方面的問(wèn)題提出了處理措施，并對(duì)板帶廠熱軋車(chē)間的五號(hào)行車(chē)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(chē)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(guó)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(shí)間后，由于工況條件和運(yùn)行頻繁，都會(huì)出現(xiàn)不同程度的大車(chē)或小車(chē)運(yùn)行啃軌現(xiàn)象。起重機(jī)運(yùn)行過(guò)程中大車(chē)或小車(chē)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(chē)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(shí)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(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)超載運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著啃軌的加重，會(huì)發(fā)生燒壞電動(dòng)機(jī)或扭斷傳動(dòng)軸的設(shè)備事故，還有脫軌的危險(xiǎn)。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(duì)橋式起重機(jī)大車(chē)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(chē)輪輪緣與軌道側(cè)面之間設(shè)計(jì)有一定的間隙，在正常運(yùn)行情況下，它們不會(huì)接觸。但有時(shí)車(chē)輪不在軌道中心部位運(yùn)行，從而發(fā)生車(chē)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(chē)輪輪緣內(nèi)側(cè)有斑痕，嚴(yán)重時(shí)痕跡上有毛刺或掉鐵屑。1.1.3橋式起重機(jī)行駛時(shí)，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(chē)體產(chǎn)生歪斜，車(chē)輪走偏。1.1.5大車(chē)運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)出較響亮的“嘶嘶”啃軌聲。1.1.6啃軌特別嚴(yán)重時(shí)，大車(chē)運(yùn)行會(huì)發(fā)出“坑坑”的撞擊聲，甚至出現(xiàn)爬軌。12車(chē)輪啃軌造成不良的后果1.2.1縮短車(chē)輪使用壽命。在正常情況下，中級(jí)（A4A5）工作級(jí)別的橋式起重機(jī)其車(chē)輪可以使用15年以上，重級(jí)（A6A8）及冶金橋式起重機(jī)的車(chē)輪可使用8年左右，但是對(duì)于一些啃輪較嚴(yán)重的橋式起重機(jī)，車(chē)輪只能使用12年。1.2.2加快軌道磨損。啃軌產(chǎn)生的側(cè)向力能使軌道位置偏移或磨出臺(tái)階。1.2.3增大運(yùn)行阻力，增大電動(dòng)機(jī)功率消耗和機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)負(fù)荷。1.2.4對(duì)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(dòng)。另外，由于運(yùn)行啃軌，將引起整臺(tái)起重機(jī)較大的震動(dòng)，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(chē)輪的原因、橋架變形而引起的，還有可能是幾者之間的問(wèn)題。據(jù)相關(guān)資料，由于軌道問(wèn)題，車(chē)輪問(wèn)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(shí)傾斜導(dǎo)致軌道安裝在承軌梁上時(shí)隨著傾斜，使運(yùn)行中的車(chē)輪側(cè)移，一側(cè)車(chē)輪磨內(nèi)側(cè)，另一側(cè)車(chē)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(guò)跨度公差時(shí)就會(huì)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(wèn)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(dòng)，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?yàn)檐壍赖臒崤蛎浟縇=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(guò)大或過(guò)?。ǔ隹缍葮?biāo)準(zhǔn)值）時(shí)，過(guò)大，外側(cè)輪緣啃道；過(guò)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(guò)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(chē)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(kāi)始啃道。如圖5所示。 圖 5 大車(chē)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(shí)，不承載時(shí)，軌道保持水平，承載時(shí)軌道下陷，車(chē)輪側(cè)移，形成間斷性的啃道。2.2車(chē)輪2.2.1兩主動(dòng)輪直徑相差過(guò)大，如果橋式起重機(jī)兩主動(dòng)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(chē)體歪斜從而產(chǎn)生啃軌。2.2.2四個(gè)輪的安裝位置不是矩形的四角，同側(cè)兩車(chē)輪中心不在同一直線上，不管是主動(dòng)輪還是被動(dòng)輪，當(dāng)兩輪中心線不在同一直線上時(shí)，都會(huì)造成啃軌，車(chē)輪位置呈平行四邊形，但兩車(chē)輪中心線不在同一直上的四頂點(diǎn)布置（如圖6所示），對(duì)角線D1D2啃軌車(chē)輪在對(duì)角線位置，車(chē)輪位置呈梯形四頂點(diǎn)布置（如圖7所示）。 圖 6 圖 72.2.3車(chē)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(shí)車(chē)輪運(yùn)行速度“V”可分解為兩個(gè)方向的力，一是平行于車(chē)輪軌道的Vx力，使車(chē)體向前運(yùn)行；一個(gè)是垂直于車(chē)輪軌道Vy力，使車(chē)體產(chǎn)生橫向滑動(dòng)，如圖8所示，超出規(guī)定值時(shí)將引起啃軌。 圖 8 車(chē)輪水平偏斜2.2.4車(chē)輪的垂直偏斜超差，即車(chē)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(shí)將引起啃軌。垂直偏斜超差的原因是：增加了車(chē)輪的運(yùn)行半徑，原運(yùn)行半徑為”R”，車(chē)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(shí)車(chē)輪運(yùn)行一周所走的路程為“2R1”每運(yùn)行一周，車(chē)輪多運(yùn)行2R12R2（R1R）的路程，此即車(chē)輪的超前量，但因有輪緣限制，不能過(guò)量超前，而形成了啃軌。圖 9 垂直偏斜車(chē)輪垂直偏斜超差引起啃軌，是指主動(dòng)輪，與被動(dòng)輪無(wú)關(guān)，盡管被動(dòng)輪垂直偏斜超差不會(huì)引起啃軌，但從車(chē)輪軸承應(yīng)均勻受力及車(chē)輪踏面與軌道的接觸面積等方面考慮，亦不允許被動(dòng)輪的垂直偏斜超出公差。每一對(duì)主動(dòng)輪的垂直偏斜若是同一方向，并兩車(chē)輪的垂直偏斜量相等，此時(shí)在空載時(shí)，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(niǎo)輪垂直偏斜將減少，運(yùn)行半徑也將減少，所以這種兩主動(dòng)輪同方向的垂直偏斜將由空載時(shí)的不啃軌，變成承載后的啃軌。因此，同一組車(chē)輪（主動(dòng)或被動(dòng)）的垂直偏斜方向均應(yīng)向外偏斜，如圖11所示：因?yàn)檫@種垂直偏斜當(dāng)橋架承載后，將減少車(chē)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(chē)兩端的相互超前或滯后，避免運(yùn)行啃軌，大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪踏面采用1：10錐形輪（當(dāng)主動(dòng)輪為兩個(gè)時(shí)才采用）。這種錐形車(chē)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(chē)輪2.3橋架由于橋架的變形必然引起車(chē)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(zhǎng)度超差，跨度超差均會(huì)引起啃軌，造成車(chē)輪水平偏斜超差（允許不大于測(cè)量長(zhǎng)度的1/1000）車(chē)輪寬度中心線與軌道中心線形成一夾角，兩主動(dòng)輪同向偏斜，造成啃軌。2.3.2橋架產(chǎn)生垂直變形，造成車(chē)輪垂直偏斜超差，（允許偏差不大于測(cè)量長(zhǎng)度的1/400）或安裝時(shí)，超差。車(chē)輪的踏面中心，與鉛垂線產(chǎn)生夾角，如圖9示，改變了車(chē)輪的滾動(dòng)半徑。由于橋架變形，致使端梁水平偏斜，導(dǎo)致一對(duì)主動(dòng)輪向同一方向垂直偏斜，且偏斜方向相同時(shí)，如圖10所示，則在空載時(shí)A，B兩車(chē)輪運(yùn)行半徑增大值相等，不會(huì)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(dòng)輪的滾動(dòng)半徑不相等，車(chē)輪發(fā)生啃軌。2.4其它2.4.1兩組車(chē)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(dòng)電機(jī)不同步，造成車(chē)體歪斜，形成車(chē)輪啃軌。2.4.2分別驅(qū)動(dòng)的大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)中兩臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)速不一致，導(dǎo)致左右車(chē)輪線速度的差異，造成車(chē)體跑偏啃軌。2.4.3兩端聯(lián)軸器傳動(dòng)間隙差過(guò)大，引起車(chē)輪不能同時(shí)驅(qū)動(dòng)，造成啃軌。2.4.4分別驅(qū)動(dòng)的大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)兩制動(dòng)器，調(diào)整間隙不同，造成制動(dòng)力矩不等，步調(diào)不一致。2.4.5不合理操作的影響，小車(chē)經(jīng)常在一側(cè)工作，使該側(cè)的大車(chē)輪壓阻力變大而產(chǎn)生啃軌。啟動(dòng)或停車(chē)過(guò)猛，會(huì)使車(chē)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(chē)輪的行進(jìn)速度不一樣，必然引起車(chē)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(gè)因素同時(shí)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(duì)于軌道安裝水平彎曲過(guò)大或軌道的局部變形過(guò)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(duì)于同一截面兩根軌道相對(duì)高度差過(guò)大造成的啃軌，應(yīng)調(diào)整高低誤差，采用加墊板法來(lái)調(diào)整，選用普通鋼板，其厚度按軌道實(shí)測(cè)高低誤差選定，墊板要求表面平整、無(wú)凹凸，外形尺寸寬度不得超過(guò)軌道壓板20mm，軌道下面要填實(shí)，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(jiǎn)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(chē)的水平偏斜，垂直偏斜，對(duì)角線超差過(guò)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(wèn)題。在橋架和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)基本符合技術(shù)要求或橋架雖有變形但不大時(shí)，調(diào)整車(chē)輪是最容易最便捷解決啃軌的方法。3.3車(chē)輪，有時(shí)調(diào)整一個(gè)車(chē)輪可以同時(shí)解決車(chē)輪的水平偏斜，垂直偏斜，跨度和對(duì)角線超差等幾個(gè)方面的問(wèn)題，所以應(yīng)檢查分析，確定調(diào)整哪一個(gè)車(chē)輪能使工作量小而達(dá)到目的。特別要注意的是，因?yàn)橹鲃?dòng)車(chē)輪與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相聯(lián)接，調(diào)整主動(dòng)輪的工作量較大，容易造成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不同心，所以除必須外，以調(diào)整被動(dòng)車(chē)輪為好。3.3.1車(chē)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(gè)車(chē)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(wú)需四個(gè)車(chē)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(chē)輪的垂直偏斜的調(diào)整，在空載時(shí)應(yīng)使兩車(chē)輪的邊向外偏斜。如圖11所示，當(dāng)起升載荷逐漸增大時(shí)，車(chē)輪正好趨向于垂直受力。調(diào)整車(chē)輪前，首先用千金頂把端梁頂起，使車(chē)輪懸空，然后松開(kāi)緊固螺栓，再調(diào)整。輕微的調(diào)整，可松開(kāi)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(duì)角線時(shí)，應(yīng)將一個(gè)車(chē)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(shí)，應(yīng)將定位鍵鏟開(kāi)，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(hào)同廠家的電機(jī)。3.5兩側(cè)制動(dòng)器間隙不一樣調(diào)整制動(dòng)器。3.6聯(lián)軸器傳動(dòng)間隙過(guò)大，更換聯(lián)軸器或減速機(jī)。4、整改案例XX板帶廠熱軋車(chē)間五號(hào)行車(chē)在吊運(yùn)重物時(shí)，大車(chē)啃軌現(xiàn)象嚴(yán)重，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，主動(dòng)輪向同一方向垂直偏斜，且偏斜量相等，空載時(shí)兩車(chē)輪的運(yùn)行半徑增大值相等，不會(huì)產(chǎn)生啃軌，但是承載后，南面車(chē)輪的垂直偏斜進(jìn)一步增大，北面車(chē)輪垂直偏斜減少，形成兩主動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑不相等，車(chē)輪發(fā)生啃軌。為了校正車(chē)輪的垂直斜偏，我們?cè)诒泵娼切蜗渑c水平定位鍵間加墊，使北面車(chē)輪向外偏斜，經(jīng)調(diào)整后運(yùn)行正常。同時(shí)發(fā)現(xiàn)大車(chē)軌道安裝不正確，軌道同跨度高低誤差過(guò)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(chē)運(yùn)行軌道，修復(fù)后大車(chē)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(yàn)收合格，現(xiàn)在用于生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)修復(fù)的五號(hào)行車(chē)大車(chē)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)： 1、作者：趙國(guó)軍 通用橋式機(jī)和門(mén)式起重機(jī)的使用和維修 圖書(shū)出版社：大連起重機(jī)廠 出版時(shí)間： 1984-10 頁(yè)數(shù)：16開(kāi)452頁(yè) 2、作者：張質(zhì)文 橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 圖書(shū)出版社：中國(guó)鐵道部出版社 出版時(shí)間：1998 頁(yè)數(shù)：1116頁(yè) 3、作者:田景亮橋式起重機(jī)構(gòu)造與檢修 圖書(shū)出版社:化學(xué)工業(yè)出版社 出版時(shí)間:2008-10-1 頁(yè)數(shù):大32開(kāi)217頁(yè)致謝：感謝各位評(píng)委老師在百忙之中抽出寶貴的時(shí)間為我們審稿。你們的審閱是對(duì)我們論文成果的一種肯定與負(fù)責(zé)，讓我在此向你們表示最誠(chéng)摯的問(wèn)候：老師，您辛苦了 論文從選題、實(shí)驗(yàn)到最終完成，每一步都是在XXX老