起重机啃轨探析

　　由于现代工业的迅猛发展，起重机械是不可缺少的设备，得到了广泛的应用。它主要用于各种物料的起重、运输、安装和人员输送等作业。是现代工业减轻劳动人员体力劳动强度、提高劳动生产率的工具。由于起重机械是以间歇、重复的工作方式，进行着水平或垂直运动来搬运物料的，根据起重设备的运行方式，在许多固定的场所，不管是轻小型或是超大型的起重设备需装有导轨和车轮，才可完成所需的的装卸任务。起重机在导轨上运行，由于制造、安装的误差、或在使用过程中设备故障或零件磨损，都有可能导致起重机脱轨乃至倾覆的危险事故，其中啃轨是产生这种危险的原因之一。我们可以通过对起重机运行时啃轨的现象进行原因分析，从而找到解决起重机啃轨的有效办法，杜绝起重机由于啃轨而导致的事故发生。确保设备及人员生命的安全。

　　一、啃轨现象

　　起重机大车或小车在运行过程中由于各种原因，大车轮或小车轮的轮缘与轨道侧面接触，产生水平侧向推力，引起车轮轮缘与轨道侧面摩擦及磨损，形成啃轨。轻微啃轨会使车轮轮缘与轨道侧面出现明显的磨损痕迹，严重啃轨是运行中的车轮轮缘与轨道侧面产生强烈的挤压，导致车轮轮缘铁屑剥落或卷边，甚至车轮轮缘整体破裂。

　　起重机在工作中是否发生啃轨，可以从以下几点判断：

　　(1)轨道侧面有一条明亮的痕迹，严重时痕迹上有毛刺;

　　(2)车轮轮缘内侧有亮斑;

　　(3)起重机运行时，车轮轮缘与轨道侧面没有间隙;

　　(4)起重机在启动时，车体走偏、扭摆;

　　(5)起重机在停车后的惯性运行距离较短(不制动情况下);

　　(6)啃轨特别严重时会发出嘶嘶声或较响亮的“吭吭”声;

　　二、啃轨的影响

　　(1)加快轨道磨损。长期啃轨，会磨损轨道两侧，产生的侧向力会使固定轨道的螺栓松动，严重者会将轨道顶部磨出台阶，直至造成轨道报废。

　　(2)降低车轮的使用寿命。起重机正常情况下，选用一般的车轮材料，经过淬火加工后，可以使用十年或更长时间。但啃道严重的起重机，车轮只能用一两年，甚至有的车轮仅用几个月，就必须更换，这就影响了企业的正常生产经营。

　　(3)增加了运行负载。行车在运行中啃轨会产生相当的阻力，严重啃道的起重机运行比正常运行阻力增加1.5—3.5倍。由于运行阻力的增加，使运行电动机和传动机构超载运行，可能造成电动机烧坏，也容易使传动系统部件如轴等扭坏的严重后果。

　　(4)造成脱轨。起重机啃轨严重时，在轨道接头间隙较大处，车轮可能爬上轨顶，造成脱轨事故。或只有外侧轮缘的小车轮，在轨距变小到一定程度时，也容易产生脱轨。

　　三、啃轨原因分析

　　起重机啃轨现象表现形式多种多样,有时只有一个车轮啃轨，有时几个车轮同时啃轨，有时往返运行时同侧啃轨，有时往返运行时分别啃磨轨道两侧。在检验检测中，我们要根据不同的啃轨现象，结合检验检测数据进行分析判断，找出啃轨的原因，才能得出正确的结论，而下达整改意见书并提出合理的建议。

　　1. 轨道缺陷

　　由于轨道安装不规范、不符合安装技术要求，造成轨道跨度公差或两根轨道相对标高误差超标或两者同时并存，都能造成啃轨。

　　(1) 检验中发现，不少起重机运行轨道，安装质量不佳，轨道的水平弯曲过大，当超出跨度公差时，必然引起车轮轮缘与轨道侧面摩擦，即引起运行啃轨。这种啃轨有个特点，常出现在固定的线段上。

　　(2) 轨道轨距过大时,外侧轮缘啃轨;轨距过小时,内侧轮缘啃轨。

　　(3) 二根轨道同一截面上的轨面高度差过大，起重机在运行中产生侧向移动，超高侧轨道外侧啃轨，另一侧则轨道内侧啃轨。

　　(4) 轨道安装“八字形”，造成轨迹一端大、一端小，起重机在这样的转道上运行时，轮缘与轨道间愈走愈小，直至产生磨擦，内侧轮缘啃轨。反向运行时，啃轨会慢慢好转，继续运行变成外侧轮缘啃轨。

　　(5) 起重机桥架结构变形、主梁下沉，均将引起小车轨距变化，当超出一定限度时，就会产生小车轮啃轨或脱轨。如果小车轨距变小，则小车往返运行时，轨道的内侧紧靠在车轮的内轮缘上，形成夹轨现象。

　　2. 车轮缺陷

　　车轮制造及安装的质量问题会造成啃轨。起重机长期重载运行或因残余应力等原因引起起重机的主梁、端梁或小车架发生变形，引起车轮的歪斜和跨度的变化，从而造成运行啃轨。其中尤以大车最为多见。

　　(1 )两主动轮踏面的直径尺寸不相等。起重机运行时，左右两侧运行速度不同，引起车体跑偏，使得轮缘与轨道两侧强行接触，造成啃轨。

　　(2)由于安装误差或桥架变形时导致四个车轮不在同一平面内，在两侧主动轮的轮压不等时，轮压小的车轮可能会与轨面产生空转打滑，造成两侧运行速度不同，而造成车体跑偏啃轨。

　　(3)车轮水平偏斜。因桥架变形造成端梁水平弯曲，导致车轮水平偏斜超差或车轮安装时已水平偏斜超差，即车轮宽度中心线与轨道中心线形成一个夹角，且两主动轮同向偏斜，造成啃轨。

　　(4)车轮垂直偏斜。因桥架变形造成车轮垂直偏斜超差，引起啃轨，即车轮踏面中心线与铅垂线形成一个夹角。当主动车轮端面的垂直偏斜值超出公差时，即引起啃轨。当两主动轮同向垂直偏斜量不同时，两主动轮实现的滚动半径不相等，车轮发生啃轨。车轮垂直偏斜，还会引起车轮踏面和钢轨顶面的接触面积变小，单位面积的压力增大，造成车轮磨损不均匀，甚至在踏面上磨出沟槽。这种原因引起的啃轨，起重机运行时常伴有嘶嘶声。

　　(5)前后车轮不在同一直线上运行。因安装或桥架变形引起跨度或对角线的过量超差，使前后两个车轮不能在一条直线上运行，引起啃轨。

　　(6)车轮锥度方向安装错误必然破坏了两轮间速度调整性能，使得超前的车轮更超前，滞后的车轮更滞后，从而导致车体严重跑偏而发生啃轨。

　　3.其他问题

　　(1)分别驱动的大、小车运行机构，如两侧电机运转不同步或制动器的制动力矩不相等将发生啃轨。

　　(2)因两端联轴器的间隙过大或联轴节太松动、传动齿轮啮合间隙过大、链条传动时链条松紧程度不匀，将引起起重机在起动、制动时不同步，起动时不同时驱动，制动时不能同时制动，产生啃轨。

　　(3)轨道或轮上有影响摩擦系数的污垢而导致两主动轮驱动时，出现不同程度的打滑现象，引起车体跑偏啃轨。

　　(4)更换一个主动轮后, 造成了两个主动轮直径差过大，两车轮运行线速度不同，两侧车轮行进路程不一致，引起车体跑偏啃轨。

　　四、啃轨的修理

　　大部分啃轨原因都是由起重机自身因素或轨道因素造成的，其中车轮偏差所引起的啃轨较为普遍。在实际治理啃轨的工作中，一般也是以校正和消除起重机自身缺陷和轨道的缺陷为主要方法。除了提高车架和车轮的安装精度以外，传统的处理方法还进行了一些其他的尝试，例如: 采用水平轮代替轮缘导向;采用锥形踏面的车轮;桥架水平刚性加固;调整车轮跨度、对角线和同位差;选取合理的跨度和轮距的比值。对于啃轨的应对措施，准确诊断引起啃轨的原因是关键，然后进行有针对性的修复，如调整车轮水平、垂直偏差，调整起重机的跨度差、对角差、轨道的跨度差、直线度、水平度、平行度、驱动系统的同步度等;而在设计上采用先进的设计理念和方法，在设备安装阶段保证安装精度，则是从根本上防止啃轨现象发生的重要环节。

　　五、结论

　　对于起重机啃轨现象，不关大小问题都要究其根源，找到问题所在，分析原因，对症维修，从实质上解决问题。因此，探究啃轨的现象及原因对起重机检验工作的开展及起重机的安全运行具有重要的意义。

　　参考文献

　　[1] 《起重机械技术检验》主编王福绵主审杨立治、何毅、王晓雷学苑出版社2000.12