桥式起重机车轮啃轨原因分析及解决方法

曲星霖

摘要：介绍了桥式起重机车轮啃轨的定义和常见表现形式，从轨道缺陷、车轮缺陷等方面分析了桥式起重机车轮啃轨的原因，结合实际工作经验，提出了相应的解决方法。

关键词：桥式起重机 啃轨 车轮踏面 起重机金属结构

中图分类号：TH21文献标识码： A 文章编号：

1前言

济南钢铁股份有限公司第三炼钢厂是济钢十五建设的重点工程项目，自2003年投产以来，通过不断的技术装备升级，目前已经发展到配备有3座120t转炉，3座LF炉外精炼炉，1座VD精炼炉，1座RH精炼炉，4台厚、薄板坯连铸机的规模，年生产合格钢产品能力达到了500万吨以上。作为大型的炼钢厂，各种原材物料的周转离不开桥式起重机，现全厂范围内安装使用的起重量20t以上的桥式起重机共计29台，其中240t桥式铸造起重机共计6台。在这些桥式起重机的日常使用和检修维护过程中发现车轮啃轨的现象比较普遍。通过近3年时间的分析和研究，现针对此问题产生的原因进行分析，并提出相应的解决办法，供同行在今后工作中遇到此类问题时共同参考处理。

2桥式起重机啃轨的定义

桥式起重机啃轨是指在桥式起重机大车或小车在运行过程中，车轮轮缘与轨道侧面接触，产生水平侧向推力，引起轮缘与轨道的摩擦及磨损，通常称为啃轨。起重机理想的运行情况应该是所有车轮在轨道上作无滑移的滚动运行，且轮缘不与其运行的轨道相接触，即轮缘与轮道保持一定的间隙。

3桥式起重机啃轨的判断

(1)在轨道的侧面有明显的摩擦痕迹，磨下的铁沫掉落在轨道上。

(2)车轮的轮缘有磨损、轮缘上有很大的磨损圆弧，经过测量车轮轮缘磨损达3～5 mm。

(3)起重机在起动、制动时出现走偏、扭摆，并有啃轨时发生的异常声响。

(4)起重机行驶到某一区域时有扭动，不正常的摩擦声，此时车轮轮缘与轨道边缘的间隙发生明显的变化，运行阻力增大。

(5)起重机在行驶过程中有脱轨现象。

(6)起重机运行阻力增大，电机发热甚至烧坏。

4桥式起重机啃轨危害

(1)降低车轮和轨道的使用寿命。啃轨造成车轮和轨道强制性接触，加剧两者的相互磨损，严重时可导致轮缘与轨道侧面的金属剥落及轮缘向外翘曲变形，从而加快了车轮与轨道的破坏，降低了使用寿命。

(2)增加运行阻力，迫使运行电动机和传动机构长期超载运行，可能造成烧坏电动机或扭断传动轴的后果。

(3)起重机工作时噪声大，振动大。

(4)损害房梁结构。起重机啃轨必须在运行中产生水平侧向力，使厂房结构承受附加的横向载荷而遭受不同程度的损坏。

(5)起重机在行驶中突然脱轨，造成重大的设备、人身伤亡事故。

5桥式起重机啃轨原因分析

桥式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。啃轨的原因很复杂，可能是轨道、车轮、桥架的因素，因此必须具体问题具体分析。

5.1轨道缺陷造成的啃轨

(1)轨道安装水平弯曲过大或轨道的局部变形过大，超过跨度公差时就会引起啃轨。这种啃轨的特点是啃轨仅发生在轨道的局部或某一段轨道上。

(2)轨道安装“八字形”。轨道安装不规范，造成轨距一端大、一端小，所谓轨道“八字形”。在此段轨道上，车轮往返运行时，将分别啃磨轨道外侧和内侧。

(3)同一截面两根轨道相对标高超差过大。这种情况可使起重机在运行中发生横向移动，造成较高的一侧轨道外侧被啃，较低的一侧轨道内侧被啃。

(4)轨距超差。按工艺要求加工装配以后，起重机运行机构的行走轮轮距是个定值，当轨距因某种原因导致超差时，使得车轮不在踏面中间运行，从而造成轮缘与轨道侧面强行接触、摩擦而产生啃轨现象。

(5)主梁变形造成小车轨道产生旁弯，当超出一定范围后，小车车轮就会产生夹轨而造成啃轨。

(6)使用过程中因压板螺栓松动或压板无止退垫而导致轨道位置移动，使得轨距、平行度、直线度等超差时，将发生啃轨现象。

5.2车轮缺陷造成啃轨

车轮制造及安装的质量问题会造成啃轨。起重机长期超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，必将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，而造成啃轨。

(2)安装或桥架变形时导致4 个轮不在同一平面内，且主动轮轮压不等时，必然发生啃轨现象。

(3)车轮水平偏斜。因桥架变形，造成端梁水平弯曲，以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α，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β。当主动车轮端面的垂直偏斜值超出公差时，即引起啃轨，因为两主动累同向垂直偏斜。在起重机承载后，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，即导致严重的车体跑偏而发生啃轨现象。

5.3其它原因造成的啃轨

(1)分别驱动时，因电机不同步将发生啃轨现象。

(2)分别驱动时，因制动器的制动力矩不相等将发生啃轨现象。

(3)因传动轴联轴节间隙过大或太松动，齿轮啮合间隙大而引起起动、制动不同步，将产生啃轨现象。

(4)轨道或轮上有影响摩擦系数的污垢而导致两主动轮驱动不同时，因车体跑偏而引起啃轨。

(5)更换一个主动轮后，造成了两个主动轮直径差过大，引起两车轮运行线速度不一样，引起车体跑偏啃轨。

6桥式起重机啃轨问题的解决方法

发现起重机啃轨，应详细检查并测量有关尺寸，综合分析，找出原因，确定修理方案。

(1)对于轨道安装水平弯曲过大或轨道的局部变形过大或轨道安装八字形造成的啃轨，应重新调整轨道，使之达到规定标准。

(2)对于同一截面两根轨道相对标高超差过大造成的啃轨，应调整其标高，使之达到标准规定。

(3)对于主梁下挠或主梁水平旁弯超差过大造成小车轨距变化引起的啃轨或脱轨，可以采用移动小车车轮，改变小车轨距的方法修复。若要根本解决问题，应修复主梁，一定不要采用移动小车轨道的办法，因为割焊轨道压板会造成主梁进一步下挠和内弯。

(4)对于两主动轮踏面直径尺寸不相等或车轮锥度方向安装错误造成的啃轨，应更换车轮使之直径尺寸相等或使锥度方向安装正确。

(5)对于桥架变形使大车轮水平偏斜和垂直偏斜超差，或使四个轮不在同一平面，或使前后车轮不在同一直线上运行或因对角线超差造成的啃轨，应先矫正桥架，使之符合技术要求，如仍有啃轨现象，可再调整车轮，且应尽量调整被动车轮。

(6)因分别驱动时电机不同步造成的啃轨，应修理或更换电机，使电机同步。

(7)对于分别驱动时，因制动器制动力矩不相等造成的啃轨，应调整制动器，使之制动力矩相等。

(8)因传动轴联轴节间隙过大或齿轮啮合间隙大而引起起动、制动不同步而造成的啃轨，应调整有关间隙，使其起动、制动同步。

7结束语

上述提到的几种啃轨现象和整改办法，在济钢三炼钢厂的各桥式起重机的检修、改造过程中都进行过实践，能够达到预期的目的，起到了良好的效果。由于桥式起重机在运行过程中出现啃轨的原因较复杂，我们应在实际工作中，要认真分析啃轨的具体原因，找出其解决方法，最大程度地降低其带来的危害。

参考文献

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