浅谈桥式起重机啃轨现象分析及改进

何灵平

摘 要：目前，桥式起重机对于现代工业生产而言，具有重要的价值，而在实际应用中啃轨现象则是经常遇到的问题，其会严重影响起重机的工作效率，并且也会危及其运行安全性。所以，结合实际的经验，本文就桥式起重机啃轨现象进行了分析，并且提出实际的改进措施，在搭配上案例分析，希望可以起到一定的借鉴作用。

关键词：桥式起重机;啃轨;现象;改进

在当前的工业生产中，起重机发挥了重要的作用，而作为桥式起重机，其本身是否可以满足安全稳定运行的要求，对于工业的安全生产也会带来直接的影响。在实际运行环节，一旦出现啃轨的情况，就会对运行的安全性和稳定性造成直接的影响。在理想状态下，起重机本身能够平稳的运行，主要是在轨道上车轮不会出现侧向滑移，并且轨道侧面和轮缘也不会彼此的接触，但是在实际之中因为各个方面的原因，就可能导致两者出现接触的问题，最终导致啃轨的情况出现。所以，希望就本文的分析，能够对其有深入的探讨，并且还能够对桥式起重机的运行质量加以改善。

1  啃轨的定义

所谓啃轨，也就是在起重机大车或者是小车运行过程中，其车轮的轮缘与轨道侧面需要保持一定的间隙。但是因为其出现了水平的侧向推力，就会导致轨道与轮缘之间出现相互的摩擦以及磨损，这样的现象就被称之为啃轨[1]。

2  啃轨的危害

2.1降低寿命

一般來说，起重机车轮都是使用的铸钢，在通过淬火等一系列工序之后，可以拥有长达10年的使用时间。但是一旦出现啃轨的情况，就会大幅度的减小车轮的寿命，从而直接影响生产效率和生产安全。

2.2磨损轨道

啃轨，主要是因为轨道与车轮出现了刚性接触，导致轨道在一定程度上会出现磨损，并且随着磨损量的进一步增加，就会减小起重机大小车的稳定性，从而对其安全产生影响[2]。

2.3脱轨危险

一旦车轮或者是轨道出现严重磨损的情况，就会导致车轮爬到轨道的顶面，最终出现大小车脱轨的现象，进而引发安全事故。

2.4影响结构

起重机啃轨的时候，会出现震动与噪声，并且在起重机运行的时候回游水平侧向力的出现，这样就会导致起重机出现不正常的振动，最终引起整体的振动现象，从而受到一定的损害[3]。

3  啃轨的原因分析

在现实生活中，会出现多种多样的啃轨表现，有的时候可能只会出现一个车轮啃轨，但是也会出现几个车轮同时啃轨的现象，并且在往复的时候还可能会出现两侧分别啃轨的情况。产生啃轨的因素有很多，还需要针对具体的情况做好针对性的分析，针对经常出现的啃轨原因，其主要表现在：

3.1轨道缺陷

如果轨道本身的安装质量不达标，或者是随着时间的推移，轨道会出现较大的变形，这样就可能会引起啃轨的情况出现。一旦轨道出现变形，往往是在轨道的某一段，因此，这一种原因导致的啃轨出现往往就会出现在局部的某一段。所以，一旦对安装质量把控不严格，就会出现一端小、一端大的问题，呈现出“八字形”，这样就会在行驶过程中出现轨道的内侧与外侧磨损的现象。如果出现同一跨度的两根轨道相对标高差偏大，就会导致大车和小车在实际的行驶过程中出现横向的位移，从而引发啃轨的情况出现。一旦规矩是因为某一种原因而出现了超差，就会导致轨道侧面与轮缘无法相互的接触，最终出现摩擦啃轨的情况。最后，考虑到实际使用过程中的负荷较大或者是长时间运行的原因，这样也会导致轨道的固定压板出现连接松动的情况，最终改变轨道的位置，引发啃轨的问题[4]。

3.2车轮缺陷

在车轮的制造与安装过程中一旦出现质量缺陷，就会导致啃轨的现象出现。随着起重机的持续使用或者是当其长时间处于荷载状态下，就会导致主梁、车架以及端梁出现变形，这样就会导致车轮歪斜与跨度的变化，进而造成啃轨。所以，车轮不规范的安装或者是因为其余的原因，就可能引发四个车轮不再一个平面内或者是轮压不等，最终造成啃轨。因为桥架变形导致端梁水平弯曲或者是车轮垂直偏斜超差的问题，也会引起啃轨。

4  桥式起重机啃轨的解决措施

为了能够避免轨道缺陷，首先还需要遵守对应的施工安装规范，能够确保安装之后的倾斜度、规矩、重合度等都能够处于允许的偏差范围内。针对这一方面的问题，还需要聘请专业的队伍来进行对应的整治。如轨道出现问题在同跨度高低差较大的时候，在实施整治的过程中，就需要将调整高低差作为主体，并且附带对轨距偏差的调整，具体而言，还需要通过加垫板的方式来做好对应的调整处理。

针对车轮缺陷所引起的啃轨现象，首先就需要提升车轮的实际制造质量，将轮径差减小，这样才可以确保其尺寸一致。如果主动轮的直径差已经超出了规定范围，那么久需要重新的进行加工，确保其达到同一基本尺寸。一旦车轮出现垂直偏斜超差，那么久需要做好垂直偏斜值的校正处理。一旦车轮出现向右偏，那么就需要在左侧加垫，反之亦然[5]。

5  桥式起重机啃轨现象分析及改进的实证分析

5.1设备概述

在某电厂使用桥式起重机，其额定起重量为75/20T，工作级别为A5，跨度为31.5m，主要是在火力发电机组的大修、日常的检修、维护等工序之中使用，其本身的使用频率相对较低。在本次的检查中，发现小车啃轨的现象，主要是其轨道的侧面存在磨痕。

5.2小车啃轨现象

5.2.1小车啃轨表现形式

当出现啃轨的情况，其轨道的侧面与内侧之间存在痕迹，并且与顶面也会有明显的亮斑出现。在实际运行中，轮缘和钢轨会有明显的间隙出现，并且伴随了扭摆、走偏等现象，其车轮踏面与轨道中心线存在彼此偏离的情况，这样就会实现其方向的改变，其小车车体存在偏移的倾向，这样就可以对小车啃轨的情况加以判定。

5.2.2小车啃轨危害

小车啃轨，会对轨道产生水平侧向力，进而引发轨道松动的情况出现。在实施起吊的过程中，吊物本身就会出现大幅度的摆动现象。当实际的运行阻力增大的时候，其传动机构本身就会存在超负荷的状态，并且引发电机烧毁、断轴等情况，最终就会导致小车出现脱轨的事故。

5.3小车啃轨的原因及分析

5.3.1小车啃轨的原因

第一，当小车车轮的轮缘与轨道间隙过小，在实际的运行过程中就会让轨道与车轮出现相互的摩擦，就会直接导致啃轨的情况发生。第二，起重机本身的主梁有上拱度，主要的方向就是帮助主梁提升其实际的承载力。第三，在日常的操作中，歪拉斜吊情况较多，如此就会导致小车出现歪斜的情况，最终使得一个侧面出现摩擦与挤压的情况，从而引发啃轨现象的出现。

5.3.2原因分析

第一，调整小车车轮垫片，满足0.5mm的标准要求。对于加装的具体位置，为主动侧南侧车轮端梁弯板之间设置两片，在垂直定位键设置一片。对于北侧的车轮，则需要在轴承箱水平定位键设置一片，端梁的弯板设置一片，在南侧的车轮垂直定位键设置一片。第二，测量主梁上拱度，F北=26.5mm，F南=16mm，起重机主梁拱度不属于标准范围之内，并且小车出现啃轨，主要是因为主梁本身的上拱度消失所引起的。第三，在操作环节，需要按照既定的规程来执行起重机一系列的操作，不得出现任何的歪拉斜吊的情况。如果已经排除这一问题，就不需要在进行探讨。

5.3.3效果检查

第一，针对起重机，需要实施静负荷拉力试验，其试验的载荷为43T，其衡量变形为21mm。在进行试验之后做好对应的检查，其轨道侧面与车轮轮缘之间得间隙偏小，其钢轨的侧面同车轮的轮缘存在彼此摩擦的痕迹，并且车轮的踏面与中心线也出现偏离的现象，不过车体本身依旧是倾斜于南边，但是小车啃轨的情况却没有被消除。第二，将主梁上拱度直接降低到安全的标准范围之内。随着其本身的结构，就会出现主传动轴支架下移的问题。通过实验、分析与对应的检修处理，调整其垫片本身的厚度，也无法满足啃轨的问题。所以，就需要恢复主梁的上拱度，这样才能够解决小车啃轨的问题。

5.4主梁修复方法

5.4.1电焊法

使用电焊法的时候，需要严格的控制焊接工艺，并且要确保其修理的质量达到既定的要求。在开展焊接的过程中，如果测量无法满足及时性的要求，最好是规避这一种方式。

5.4.2预应力矫正法

一般来说，在主梁宽度≤22.5m的起重设备上就可以使用预应力矫正法，所以，一般情况下都不会考虑这一种方式的使用。

5.4.3火焰矫正法

基于金属热塑性变形的原理，将主梁的中部顶起，针对金属变形的位置，可以利用火焰进行加热处理，然后实现主梁的起拱。一旦底部加热区域冷却的时候，就会向上产生永久的拱起变形，这样就会让底部的金属出现收缩，从而达到主梁拱度恢复的目标[6]。

5.5火焰矫正方案

5.5.1检修前的准备工作

完善桥架的把杆，并且将需要在工序之中所使用的脚手架和加固主梁槽钢都加以完善。确保起重机本身处于安全的位置上，在无驾驶室的一端实现小车的固定处理。利用千斤顶来顶起主梁中间，然后从另一端直接脱离轨道面。

5.5.2火焰矫正法

基于加热变形的要求，当加热区域越靠近于主梁跨中，那么就会出现越大的上拱度变化，反之，就会呈现出相反的变化，一共布设加热区域8个，其实际的位置都处于筋板上。在实施校正处理之前，首先可以加热1和8，然后加热3和6，等待完全冷却之后，将千斤顶直接松开，对主梁拱度变化进行测量，如果变形的位置与需求的变形数值相差较小就可以再进行2和7位置的加热;如果相差较大，就需要进行4和5位置的加热，等待冷却之后将千斤顶松开，再测量其数据，等待加热区位置确定之后，纸质满足目标后即可。

5.5.3注意事项

第一，防范出现过宽的加热区，等待加热之后，实现其冷却，如果热塑性本身出现的压缩变形量较小，这样就会影响到矫正的实际要求。第二，在同一个部位上，应该防范出现多次的加热处理，这样会一宁乡其本身的机械性能。第三，不能加热桥架主梁的跨中，很难对上拱度加以控制，并且还容易损坏主梁。

5.5.4矫正后的加固

第一，在进行主梁矫正之后，为了能够满足可靠、稳定的工作，就需要做好对应的加固处理。其可以采用主梁下端加焊“U”形箱的方式。第二，加固的基本原则。能够确保主梁上拱度本身的稳定性，加固的材料重量不会超出起重机10%的自身重量，一般来说，其槽钢厚度为1cm，槽钢的密度为7.83g/cm3，其宽度分别为77cm和26cm;起重机的跨度31.5m;起重机本身的总重量为91137kg，加固使用的槽钢重量为6379.695kg。加固槽钢占据的起重机达到总重量的7%。第三，加固方法。在主梁的下端加焊槽钢，并且将钢板焊接成为U形箱，让其可以贴紧在主梁下端进行焊接，然后在U形箱下面，在每间隔5m的位置上，直接喊上一块宽度200mm，厚度10mm的钢板，将其直接横跨在两块箱体之间，并且两块U形箱需要同时的进行焊接。在整个施工过程中，都需要进行测量检查，在焊接加固的过程中，就会直接对主梁的上拱产生直接的影响。如果在主梁的单侧焊接会产生旁弯，所以就需要注重变性规律的分析，这样才可以避免出现反复的矫正。

5.6效果检查

5.6.1检查方法

通过水准仪法，就可以测量主梁的上拱度。通过一定载荷的悬吊，就可以开展静负荷拉力的试验处理，通过主梁弹性变形量的测量，在实施空载的时候，还需要恢复其主梁的弹性变形。

5.6.2小车啃轨现象消除

在加固主梁的过程中，将原本加装的垫片直接全部取出来，然后检查小车的空载，确保车轮的踏面与轨道的中心线保持相互的一致，并且轮到间隙与车轮的轮缘也不会存在明显的变化，还需要考虑到间隙本身的均匀性。在实施小车的行走、制动、启动过程中，就不会有扭摆、走偏等问题的出现，因此，就会直接消除其啃轨的问题。

5.7巩固预防措施

5.7.1承载荷重措施

第一，在进行重物承载中，需要确保各个部位均匀的受力，得到出现重物拖拉拽吊的问题，需要基于实际问题，选择安全合理的起吊方式。第二，在起吊荷载的时候，还需要对小车的实际运行情况进行观察，避免其出现异常的现象。

5.7.2日常维护保养措施

第一，在驾驶室一端停靠小车，但是不能再主梁中间位置上，这样可以控制主梁实际承受的重力。第二，对于是否出现了新的摩擦痕迹进行检查，并且对其实际的间隙变化量做好对应的分析与处理。第三，在实现行走的过程中，其中心线是否一致，也是需要重点进行关注的问题。

6  结语

总而言之，一旦桥式起重机出现啃轨的现象，就会造成诸多的危害，从而导致车轮与轨道的使用寿命被大幅度的降低，这样还会增大起重机运行机构的运行阻力，从而增加运行电机以及减速器的负载。所以，這对桥式起重机的啃轨现象，就需要采取对应的措施，这样才可以避免啃轨的现象，最终提高啃轨的寿命。

参考文献：

[1]章倬.桥式起重机故障诊断及处理[J].机电信息，2016（24）：65-66.

[2]陈宏意.桥式起重机若干常见故障及处理对策分析[J].中国科技信息，2016（07）：78-79.

[3]芦莹莹，冯俊.桥式起重机啃轨原因分析及解决方法[J].科技视界，2015（30）：115+170.

[4]蔡子平.双梁桥式起重机啃轨原因分析及改进措施[J].科技经济市场，2015（08）：162.

[5]唐亮.桥式起重机啃轨分析及维修[J].柳钢科技，2014（04）：61-62.

[6]吴晓勇.桥式起重机故障分析与监控系统方案设计[D].武汉轻工大学，2014.