桥式起重机车轮啃轨的浅析 2014-03-18 郑东艳
长治首钢长治钢铁有限公司H型钢厂 郑东艳
摘要：桥式起重机运行时，啃轨造成的影响、产生的原因及啃轨案例，进行浅析
关键词：啃轨 桥式起重机 原因
首钢长治钢铁有限公司（全文简称长钢）H型钢厂原料跨和成品跨共计五部电磁吊桥式起重机，主要吊运型钢异型坯和型钢成品，属于关键设备，其运行状况的好坏对安全生产有直接影响，经常出现啃轨现象并造成不良后果。
1 啃轨的概念
桥式起重机系有轨运行，是车轮在专有的轨道上运行。起重机轨道是用来支撑起重机的全部重量，保证设备正常、定向运行。
桥式起重机正常行驶时，车轮轮缘与轨道有一定的间隙（20—30mm），但是由于某些原因使运行机构的大车或小车的车轮轮缘与轨道侧面接触，产生水平侧向力，发生严重摩擦，致使轮缘很快磨损和变形，同时使轨道的侧面也产生严重的磨损，这种现象就叫啃轨。轻微啃轨造成轮缘及轨道的侧面有明显磨损痕迹，严重啃轨造成轮缘和轨道的侧面金属脱落或向外变形。
2 啃轨的迹象
检查桥式起重机是否啃轨，可以根据下列迹象来判断：
2.1轨道侧面有一条明亮的痕迹，严重时痕迹上带有毛刺；
2.2车轮轮缘内侧有亮斑，严重时轮缘磨薄；
2.3起重机行驶时，在短距离内轮缘与轨道的间隙有明显的改变；
2.4大车运行时会发出较响亮的“嘶嘶”啃轨声，严重时会发出“吭吭”的撞击声。
3 啃轨的后果
3.1啃轨对基础、房梁、桥架的影响
桥式起重机车轮啃轨，必然产生水平侧向力，这种侧向力将导致轨道横向位移，引起设备振动，造成固定轨道的螺栓松动，压板脱落，轨道向内或向外弯曲加大，使啃轨更加严重，起重机走斜，对轨道的固定和厂房钢结构都有不同程度的破坏。
3.2轨道对电气设备系统的影响
桥式起重机在运行中啃轨会产生阻力，从而增加了电气系统的负荷，由于运行中电流的增大而造成电气元件和电动机功率的耗损，很容易造成电机过载烧毁。
3.3啃轨对车轮使用寿命的影响
正常工作情况下，中级（A4—A5）工作级别的桥式起重机车轮可以使用10多年，重级（A6—A8）工作级别的桥式起重机车轮可以使用5年以上，长钢H型钢厂原料跨和成品跨五部起重机均为A6级别。而严重啃轨的车轮使用寿命大大降低，有1年，也有的甚至几个月就报废。
4 啃轨的原因分析
4.1轨道问题
4.1.1轨道安装质量不合格，轨道水平弯曲过大（要求侧面直线度不大于2mm），超过跨度公差时，就会产生，这种啃轨在固定线段。
4.1.2两条轨道相对标高偏差过大，使起重机在运行过程中容易产生横向移动，这样轨道标高的一侧，车轮轮缘与轨道外侧相挤而啃轨；标高低的一侧车轮轮缘啃轨的内侧。
4.1.3同一侧两根相邻的轨道踏面不在同一水平面上，如两钢轨的踏面倾斜方向相反，当起重机运行到轨道的接头处，车体产生横向移动并且啃轨，这种啃轨表现为车轮在轨道接头处常常发出金属的撞击声。
4.1.4轨道安装垫板未压实，不承载时轨道保持水平，承载时轨道下陷，造成啃轨。
4.2车轮问题
4.2.1桥式起重机两主动轮直径不相等（因制造或磨损），每转行走的距离就不等，直径大的一侧就要逐渐超前，使车体歪斜而产生啃轨。
4.2.2四个车轮的安装位置不是矩形的四角，同侧两车轮中心不在同一直线上，不管是主动轮还是被动轮，车轮偏斜都会造成啃轨。车轮位置呈平行四边形四顶点不置，对角线距离不同，啃轨车轮在对角线位置。车轮位置呈梯形四顶点布置，啃轨位置在同一直线上。
4.2.3车轮安装不规范，水平偏斜或垂直偏斜过大都会引起啃轨。
4.3桥架变形
4.3.1桥架变形造成端梁水平弯曲或对角线长度超差（允许相差不大于5mm），跨度超差（允许±5mm），会引起啃轨；
4.3.2桥架产生垂直变形，造成车轮垂直偏斜超差，或安装时超差，车轮的踏面中心线与沿垂线产生夹角，改变了车轮的滚动半径。
4.4其它原因
4.4.1分别驱动的大车运行机构中两电动机转速不一样，导致左右车轮线速度不一样，造成车体跑偏啃轨；
4.4.2两端联轴器传动间隙过大，引起车轮本能同时驱动，造成啃轨；
4.4.3分别驱动的大车运行机构中两台制动器调整间隙不同，造成制动力矩不等，步调不一致；
4.4.4轨道顶面有油污、冰霜、杂物等，引起两侧车轮的行进速度不一样。
5 啃轨的检验
5.1车轮的平行偏差和直线偏差的检验
检验的方法是以轨道为基准，拉一根细钢丝绳，使与轨道外侧平行，距离均等（一般要避过接头处），再用钢板尺测出b1（前轮前缘距）、b2（前轮后缘距离）、b3（后轮前缘距）、b4（后轮后缘距离）各点的距离，用下列公式求出车轮1和车轮2的平行偏差：
车轮1：（b1—b2）／2；车轮2：（b4—b3）／2；
车轮直线性偏差：δ={（ b1+b2）／2—（b4+b3）／2}
因为是以轨道作为基准，所以需要选择一段直线性较好的轨道进行这项检验。
5.2大车车轮对角线的检验
选择一段直线性较好的轨道，将起重机开进这段轨道内，用卡尺找出轮槽中心划一条直线，沿着挂一个重锤，找出锤尖在轨道上的指点，在这一点上打一个冲眼，以同样的方法找出其余3个车轮的中点，这就是车轮对角线的测量点。然后将起重机开走，用钢卷尺测量对角车轮中点的距离，这段距离就是车轮对角线。为了减少测量误差，钢卷尺一端用卡板固定，另一端用弹簧拉紧即可。
5.3轨道的检验
轨道标高可以用水平仪检验；轨道跨距可以用拉钢卷尺的办法测量；轨道的直线性可以用拉钢丝的方法检验。
6 啃轨案例分析
6.1长钢H型钢厂原料跨1#、2#桥式起重机啃轨现象严重，经检查发现，大车轨道安装不规范，轨道同跨度高低误差过大，达50mm，轨道水平弯曲的过大，不符合安装技术要求，显然问题出在轨道上，重新进行了轨道安装调整后，运行正常。
6.2长钢H型钢厂成品跨8#、9#桥式起重机啃轨现象严重，经多次调整小车车轮，但效果很不明显，经技术人员多次实践论证发现，小车车体桥架变形，导致对角线超差，使四个车轮的位置不是矩形的四角，而呈平行四边形四顶点不置，或呈梯形四顶点布置。
7 结语
啃轨是桥式起重机使用过程中一种极为普通的现象，且啃轨情况多种多样，原因千差万别，我们要根据实际情况作出详细的分析，对症下药，并迅速予以处理，有利于生产的正常进行，有利于减少和避免啃轨对设备、人身带来的严重影响。
参考文献：[1]张质文 虞和谦 起重机设计手册 北京：中国铁道出版社 2001。[2]王福绵 起重机技术检验 上海 学苑出版社 2000
关键词：啃轨 桥式起重机 原因
首钢长治钢铁有限公司（全文简称长钢）H型钢厂原料跨和成品跨共计五部电磁吊桥式起重机，主要吊运型钢异型坯和型钢成品，属于关键设备，其运行状况的好坏对安全生产有直接影响，经常出现啃轨现象并造成不良后果。
1 啃轨的概念
桥式起重机系有轨运行，是车轮在专有的轨道上运行。起重机轨道是用来支撑起重机的全部重量，保证设备正常、定向运行。
桥式起重机正常行驶时，车轮轮缘与轨道有一定的间隙（20—30mm），但是由于某些原因使运行机构的大车或小车的车轮轮缘与轨道侧面接触，产生水平侧向力，发生严重摩擦，致使轮缘很快磨损和变形，同时使轨道的侧面也产生严重的磨损，这种现象就叫啃轨。轻微啃轨造成轮缘及轨道的侧面有明显磨损痕迹，严重啃轨造成轮缘和轨道的侧面金属脱落或向外变形。
2 啃轨的迹象
检查桥式起重机是否啃轨，可以根据下列迹象来判断：
2.1轨道侧面有一条明亮的痕迹，严重时痕迹上带有毛刺；
2.2车轮轮缘内侧有亮斑，严重时轮缘磨薄；
2.3起重机行驶时，在短距离内轮缘与轨道的间隙有明显的改变；
2.4大车运行时会发出较响亮的“嘶嘶”啃轨声，严重时会发出“吭吭”的撞击声。
3 啃轨的后果
3.1啃轨对基础、房梁、桥架的影响
桥式起重机车轮啃轨，必然产生水平侧向力，这种侧向力将导致轨道横向位移，引起设备振动，造成固定轨道的螺栓松动，压板脱落，轨道向内或向外弯曲加大，使啃轨更加严重，起重机走斜，对轨道的固定和厂房钢结构都有不同程度的破坏。
3.2轨道对电气设备系统的影响
桥式起重机在运行中啃轨会产生阻力，从而增加了电气系统的负荷，由于运行中电流的增大而造成电气元件和电动机功率的耗损，很容易造成电机过载烧毁。
3.3啃轨对车轮使用寿命的影响
正常工作情况下，中级（A4—A5）工作级别的桥式起重机车轮可以使用10多年，重级（A6—A8）工作级别的桥式起重机车轮可以使用5年以上，长钢H型钢厂原料跨和成品跨五部起重机均为A6级别。而严重啃轨的车轮使用寿命大大降低，有1年，也有的甚至几个月就报废。
4 啃轨的原因分析
4.1轨道问题
4.1.1轨道安装质量不合格，轨道水平弯曲过大（要求侧面直线度不大于2mm），超过跨度公差时，就会产生，这种啃轨在固定线段。
4.1.2两条轨道相对标高偏差过大，使起重机在运行过程中容易产生横向移动，这样轨道标高的一侧，车轮轮缘与轨道外侧相挤而啃轨；标高低的一侧车轮轮缘啃轨的内侧。
4.1.3同一侧两根相邻的轨道踏面不在同一水平面上，如两钢轨的踏面倾斜方向相反，当起重机运行到轨道的接头处，车体产生横向移动并且啃轨，这种啃轨表现为车轮在轨道接头处常常发出金属的撞击声。
4.1.4轨道安装垫板未压实，不承载时轨道保持水平，承载时轨道下陷，造成啃轨。
4.2车轮问题
4.2.1桥式起重机两主动轮直径不相等（因制造或磨损），每转行走的距离就不等，直径大的一侧就要逐渐超前，使车体歪斜而产生啃轨。
4.2.2四个车轮的安装位置不是矩形的四角，同侧两车轮中心不在同一直线上，不管是主动轮还是被动轮，车轮偏斜都会造成啃轨。车轮位置呈平行四边形四顶点不置，对角线距离不同，啃轨车轮在对角线位置。车轮位置呈梯形四顶点布置，啃轨位置在同一直线上。
4.2.3车轮安装不规范，水平偏斜或垂直偏斜过大都会引起啃轨。
4.3桥架变形
4.3.1桥架变形造成端梁水平弯曲或对角线长度超差（允许相差不大于5mm），跨度超差（允许±5mm），会引起啃轨；
4.3.2桥架产生垂直变形，造成车轮垂直偏斜超差，或安装时超差，车轮的踏面中心线与沿垂线产生夹角，改变了车轮的滚动半径。
4.4其它原因
4.4.1分别驱动的大车运行机构中两电动机转速不一样，导致左右车轮线速度不一样，造成车体跑偏啃轨；
4.4.2两端联轴器传动间隙过大，引起车轮本能同时驱动，造成啃轨；
4.4.3分别驱动的大车运行机构中两台制动器调整间隙不同，造成制动力矩不等，步调不一致；
4.4.4轨道顶面有油污、冰霜、杂物等，引起两侧车轮的行进速度不一样。
5 啃轨的检验
5.1车轮的平行偏差和直线偏差的检验
检验的方法是以轨道为基准，拉一根细钢丝绳，使与轨道外侧平行，距离均等（一般要避过接头处），再用钢板尺测出b1（前轮前缘距）、b2（前轮后缘距离）、b3（后轮前缘距）、b4（后轮后缘距离）各点的距离，用下列公式求出车轮1和车轮2的平行偏差：
车轮1：（b1—b2）／2；车轮2：（b4—b3）／2；
车轮直线性偏差：δ={（ b1+b2）／2—（b4+b3）／2}
因为是以轨道作为基准，所以需要选择一段直线性较好的轨道进行这项检验。
5.2大车车轮对角线的检验
选择一段直线性较好的轨道，将起重机开进这段轨道内，用卡尺找出轮槽中心划一条直线，沿着挂一个重锤，找出锤尖在轨道上的指点，在这一点上打一个冲眼，以同样的方法找出其余3个车轮的中点，这就是车轮对角线的测量点。然后将起重机开走，用钢卷尺测量对角车轮中点的距离，这段距离就是车轮对角线。为了减少测量误差，钢卷尺一端用卡板固定，另一端用弹簧拉紧即可。
5.3轨道的检验
轨道标高可以用水平仪检验；轨道跨距可以用拉钢卷尺的办法测量；轨道的直线性可以用拉钢丝的方法检验。
6 啃轨案例分析
6.1长钢H型钢厂原料跨1#、2#桥式起重机啃轨现象严重，经检查发现，大车轨道安装不规范，轨道同跨度高低误差过大，达50mm，轨道水平弯曲的过大，不符合安装技术要求，显然问题出在轨道上，重新进行了轨道安装调整后，运行正常。
6.2长钢H型钢厂成品跨8#、9#桥式起重机啃轨现象严重，经多次调整小车车轮，但效果很不明显，经技术人员多次实践论证发现，小车车体桥架变形，导致对角线超差，使四个车轮的位置不是矩形的四角，而呈平行四边形四顶点不置，或呈梯形四顶点布置。
7 结语
啃轨是桥式起重机使用过程中一种极为普通的现象，且啃轨情况多种多样，原因千差万别，我们要根据实际情况作出详细的分析，对症下药，并迅速予以处理，有利于生产的正常进行，有利于减少和避免啃轨对设备、人身带来的严重影响。
参考文献：[1]张质文 虞和谦 起重机设计手册 北京：中国铁道出版社 2001。[2]王福绵 起重机技术检验 上海 学苑出版社 2000
