橋式起重機車輪啃道的探討

 [摘要]　起重機運行時，大車車輪啃道造成的影響、分類、產生的原因及啃道修理方法，進行探討。
         [關鍵詞]　大車啃道　原因　修理
         橋式起重機在正常運行時，大車車輪踏面寬度比軌道頭寬度大30～40mm，車輪在踏面中間運行，車輪輪緣與軌道之間保持一定的間隙。但是由于某些原因使車輪不在踏面中間運行，造成輪緣與軌道一側強行接觸，造成車輪啃道。
         一、啃道的概念
         橋式起重機車輪啃道主要是指起重機在運行過程中，運行機構的大車或小車的車輪輪緣與軌道頭側面接觸，產生水平側向力，發生嚴重摩擦，致使輪緣很快磨損和變形。同時使軌道的側面也產生嚴重的磨損。輕微啃軌造成輪緣及軌道的側面有明顯的磨損痕跡；嚴重啃道造成輪緣和軌道的側面金屬剝落或向外變形。
啃道現象是多種多樣的，有時只有一個車輪啃道，有時出現幾個車輪同時啃軌，有的往返運行同側啃軌，也有的往返運行分別啃磨兩側。現對大車車輪不同的啃軌情況，加以分析、區別對待，予以處理，小車車輪啃道情況在此不再探討。
         二、啃道的程度分類
         1、控制運行機構的凸輪控制器置一擋不起動，置二擋起動；停車后（不制動）慣性運行距離短；輪緣有磨損，但無掉屑、卷邊現象；車輪使用壽命約為2～3年。這種為輕度啃道，應著手檢修。
         2、凸輪控制器置一擋不起動，置二擋緩慢起動；停車時，幾乎無慣性運動；輪緣磨損快，有掉屑和卷邊現象；車輪使用壽命為0.5～1年。這種為重度啃道，進行及時調整和檢修。
         3、凸輪控制器置二擋不起動；運行時輪緣與軌道摩擦強烈，嚴重時車輪爬上軌頂；車輪使用壽命少于半年。這種為嚴重啃道，立即停機修理。
         三、啃道的影響
         1、降低車輪的使用壽命
         起重機正常情況下，車輪的材料一般采用ZG310～710鑄鋼，經過淬火處理的車輪踏面表面硬度為HB300～380，淬火深度不少于15～20mm，可以使用十年或更長時間。但啃道嚴重的起重機，車輪只能用一兩年，甚至有的車輪僅用幾個月，就必須更換，這就影響了企業的正常生產經營。
         2、磨損軌道
         車輪啃道加大了軌道的磨損，嚴重者會將軌道磨出臺階，直至更換軌道。
         3、增加了運行負載
         據測定，嚴重啃道的起重機運行比正常運行阻力增加1.5～3.5倍。由于運行阻力的增加，使運行電動機和傳動機構超載運轉，嚴重時可能燒壞電動機或扭斷傳動軸。
         4、對軌道壓板的影響
         由于起重機車輪啃道，必然產生水平側向力，這種側向力導致軌道橫向位移，致使固定軌道的螺栓松動，壓板脫落，致使軌道向內或向外彎曲加大，使啃道更加嚴重，造成整臺車在運行時產生巨大震動。
         5、造成脫軌危險
         當軌道接頭間隙大（正常接頭縫隙為1～2mm，單根軌長達10m左右時，縫隙可為4～6mm）時，啃道嚴重的情況下，車輪可能爬到軌頂，造成脫軌事故。
         四、啃軌原因分析
         起重機運行時啃道，有的是軌道問題，有的是車輪問題，還有的是橋架問題，有的是電機問題，啃道的原因多種多樣。
         1、軌道問題
       （1）軌道安裝質量不合格，軌道水平彎曲過大（要求側面直線度不大于2mm），超過跨度公差時，就會產生，這種啃道在固定線段。
       （2）軌道軌距過大（允許跨度±5mm）時，外側輪緣啃道；軌距過小時，內側輪緣啃道。
       （3）兩根軌道同一截面上的軌面高度差過大（柱子處不大于10mm，其它處不大于15mm），造成大車側移，超高側外側啃道，另一側內側啃道。
       （4）軌距一端大，一端小，兩根軌道平行度超差，在這樣的軌道上運行時，輪緣與軌道間隙愈走愈小，直至內側輪緣啃道；向相反方向運行，才慢慢好轉，繼續運行，外側輪緣又開始啃道。
       （5）軌道安裝墊板未壓實，不承載時軌道保持水平，承載時軌道下陷，造成啃道。
         2、車輪問題
       （1）兩主動輪直徑不相等，起重機運行時，左右兩側的運行線速度不一，產生車體走斜啃道。
       （2）前后車輪不在同一直線上運行。
       （3）兩個錐形主動車輪方向安裝錯誤（圖1 應該是錐頂向外）。

     （4）車輪安裝不規范，水平偏斜(圖2)或垂直偏斜(圖3)過大都會引起啃道。

         3、橋架變形
         由于橋架的變形必然引起車輪的歪斜和跨度的變化，在此一起分析。
       （1）橋架變形造成端梁水平彎曲，或對角線長度超差（允許相差不大于5mm），跨度超差（允許±5mm）,會引起啃道。
         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，造成啃道。
       （2）橋架產生垂直變形，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，車輪的踏面中心線與鉛垂線產生夾角（圖3）,改變了車輪的滾動半徑（圖4）。
         當一對主動車輪向同一方向垂直偏斜，且偏斜量相等時(圖5)，則在空載時A、B兩車輪的運行半徑增大值相等，不會產生啃道。但是承載后，A輪的垂直偏斜進一步增大，B輪垂直偏斜減少，形成兩主動輪的滾動半徑不相等，車輪發生啃道。

          4、其它原因
       （1）分別驅動的大車運行機構中兩臺電動機轉速不一樣，導致左右車輪線速度不一樣，造成車體跑偏啃道。
       （2）兩端聯軸器傳動間隙差過大，引起車輪不能同時驅動，造成啃道。
       （3）分別驅動的大車運行機構中兩臺制動器，調整間隙不同，造成制動力矩不等，步調不一致。
       （4）軌道頂面有油污、冰霜、雜物等，引起兩側車輪的行進速度不一樣。
         五、啃道修理
         1、大車車輪的啃道，亦有因運輸或安裝吊運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，首先應矯正橋架，使其符合技術要求，否則不能從根本上解決問題。
         2、在橋架和傳動機構基本上符合技術要求，或橋架雖有變形但不大時，調整車輪可以解決啃道。有時調整一個車輪，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問題，所以應檢查分析，確定調整那一個車輪能使工作量最小。
特別要注意的是，因為主動車輪與傳動機構相聯接，所以調整主動輪的工作量較大，容易造成傳動機構不同心，所以除必須外，以調整被動輪為好。
       （1）關于水平偏斜的調整，從圖6和圖7可以看出，若A、C、D三個車輪的偏斜量符合規定，只將B輪的偏斜方向調整一下即可，無需四個車輪全部調整。

      （2）關于車輪的垂直偏斜的調整，在空載應使兩車輪的邊向外偏斜(圖8)，當起升載荷逐漸增大時，車輪正好趨向于垂直受力。

         3、調整車輪前，首先用千斤頂將端梁頂起，使車輪懸空，然后松開緊固螺栓，再調整。
       （1）輕微的調整，可松開緊固螺栓后，在角型軸承箱的槽內加墊即可。
       （2）需要調整的量較大在將定位鍵板鏟開，在鍵板與端梁彎板之間加墊調整，見圖9。調整水平偏斜，應在垂直鍵板處加墊。調整調整垂直偏斜，應在水平鍵板處加墊。

       （3）調整跨度和對角線差時，應將一個車輪的四塊鍵板全部鏟平，調整好后再把定位鍵板焊接在端梁彎板上。
         4、兩側電機轉速不致，換為同型號同廠家的電機。
         5、兩側制動器動作不協調的調整制動器。
         6、傳動機構間隙大的檢修或更換聯軸器和變速箱。
         7、兩側車輪直徑不一的車削或更換；有錐度的車輪安裝方向有錯的調整為錐頂向外側。
         8、軌道有問題的依據軌道安裝要求檢修調整；軌道上有雜物的清理。
         總之，起重機大車車輪啃道情況多種多樣，原因千差萬別，在實際工作中，要解決啃道問題時，必須認真分析，找出產生的原因，才能對癥下藥，方可達到事半功倍的效果。以上關于起重機大車車輪運行啃道問題的探討，有不當之處，請同仁們給予不惜指正，在此表示感謝。