起重机大车啃轨的分析与检修

陈 刚

中车山东机车车辆有限 公司 山东 250000

摘要：通过对起重机大车啃轨的影响及产生的原因进行分析，提出发生啃轨现象后的检查及修理方法。

关键词：起重机 大车啃轨 研究 实践

0引言

起重机在运行过程中，因为各种原因，致使车体相对轨道的运行歪斜，当起重机的自由歪斜达到一定值时，车轮轮缘将和导轨接触，限制车体歪斜，即开始啃轨。因此，起重机的啃轨可视为轮缘限制起重机继续歪斜的过程，也就是啃轨侧向力增大的过程。表现有两个方面，一是同一侧车轮限制歪斜，另外是对角线车轮限制歪斜。

1、车轮啃轨的影响

啃轨的起重机，在轨道侧面或轮缘上有明显的磨损痕迹，轮缘磨损严重甚至会造成起重机脱轨的设备事故。因此车轮一旦发生啃轨现象会造成以下不良后果：

1.1车轮寿命缩短：对轻、中级起重机，在正常使用情况下，淬火车轮可使用十年以上，对重级起重机，也能用七、八年，但是对于啃轨严重的起重机，只能使用一、二年甚至几个月。一旦出现轮缘磨损或卷边现象，必须及时更换车轮，不仅大大增加了修理费用，影响了生产进度，造成不应有的损失，而且更换车轮的危险性高，劳动强度也大，费时费力。

1.2轨道的损坏：由于侧向推力的作用，使轨道侧面磨损，造成轨道铁屑脱落，啃成台阶形，严重影响天车走行。侧向力还能使轨道紧固螺栓松动或断裂，产生轨道偏移，不得不经常调整轨道直线度和两轨道的平行度，磨损严重时还需更换轨道。

1.3增加了运行阻力：起重机啃轨运行阻力加大，将增加电动机功率损耗，造成联轴器被扭断或电动机烧坏。

1.4啃轨严重时，车轮轮缘会爬至轨顶，甚至脱轨造成重大事故。

1.5歪斜过大，会使集电托脱落，从而造成断电或短路打火现象。

2、产生车轮啃轨的原因分析

2.1车轮水平偏斜：水平偏斜的车轮，其滚动面中心线与轨道中心线不一致，形成夹角，因此，产生两个方面的分力。纵向分力致使起重机前进，横向分力致使起重机啃轨。侧向力随着倾斜角的增加而增大。

当两个车轮向同一方面偏斜时，不论偏斜的是主动轮还是被动轮，运行中均会产生啃轨现象。两个车轮向反方向偏斜，如果偏斜量一样，是不会啃轨的，偏斜量不一样，可抵消部分侧向力，使啃轨现象减轻。车轮的水平偏斜，一个是由于角型轴承箱的垂直定位板不正造成的；一个是由于轴承装配间隙过大，产生轴向窜动或径向跳动造成的。

2.2主动轮直径差：由于起重机两个主动轮直径不同，虽然转数相同，但是造成车轮踏面的线速度不同，在单位时间内所通过的路程也不同，使得起重机的一侧超前于另一侧而导致啃轨。

2.3轮缘与踏面过渡圆角过大：由于车轮过渡圆角大于钢轨顶面与侧面的过渡圆角，当轮缘与轨道接触时，能使起重机略微抬高，相当于增大车轮直径，造成两轮直径之差，引起歪斜而啃轨。

2.4轨道相对标高差过大：由于轨道标高差异过大，引起起重机一端高于另一端，由于重力惯性的影响，使车体向底侧滑移导致啃轨。

2.5锥度车轮装配错误：主动车轮采用带锥度踏面的目的，是利用锥形踏面在横向滑移情况下，可以自动调整，改变主动轮的旋转直径，从而改变两侧的行车速度，调节超前或滞后使之平齐。因为超前的车轮旋转直径小，导致线速度降低，而被滞后的车轮赶上使之平齐。锥度车轮安装时，两车轮的大头应在内侧，否则会产生啃轨。

2.6车轮跨距的影响：由于车轮跨距的增大，容易引起内侧啃轨，反之，由于车轮跨距减少，容易引起外侧啃轨。

2.7车轮对角线不等的影响：车轮对角线不等，使车轮相对位置不成平行四边形。使两条轨道的内侧和外侧同时受啃，对角线短的一对车轮啃外侧，对角线长的一对车轮啃内侧。

2.8轨道弯曲的影响：当轨道有较大的水平弯曲时，会产生啃轨，当轨道向外弯时则啃外侧轨，当轨道向内弯时则啃内侧轨。轨道弯曲往往因为螺栓松动或断裂造成的，或许是安装误差。

2.9轨道面不清洁的影响：当轨道面有水油冰等污物时，使轨轮间摩擦力减少，因而可能引起起动机打滑或一侧超前而啃轨。

2.10传动系统误差的影响：传动系统齿轮间隙差太大，或传动键的松动，造成两个主动轮启动产生先后而使车体发生扭摆，导致啃轨。

2.11电器的影响：对分别驱动的起重机，由于电机的转速差、电路系统接电的时间差、电阻配备不一致时，都会产生两个主动轮不能同时起动而使一端超前，导致啃轨。

3、车轮啃轨的检查

起重机啃轨，往往是由于综合原因造成的，因此，在修理之前，要仔细地观察起重机的运行情况，根据啃轨现象和规律性，分析产生的原因，找出主要矛盾进行修理。在观察起重机运行情况时，要着重以下几点：在起重机起动或停车时，车体是否有扭摆现象、有无规律性、车轮和轨道的磨损情况等等。因此，必要的测量方法是减少起重机啃轨的重要前提：

3.1车轮水平倾斜的测量：

选一段平直轨道做基准，拉一根钢丝使之与轨道外侧平行，测出主动车轮的水平倾斜量。

3.2车轮垂直偏移的测量：

测量前，将车轮端面毛刺及油垢清除，用吊锤线的方法测量。

3.3车轮直径的检查：

对于圆柱形踏面的车轮，用外卡钳分别测量两个车轮踏面处的最大直径和最小直径并相比较，相差太大时要进行修复。对于圆锥形踏面的车轮，应测量踏面的中间，相差太大时也要进行修复。

3.4车轮跨度和对角线的检查：

用线锤或直尺将每个车轮踏面的宽度的中心点引在大车轨道上，在轨道上打洋铳眼，共四点，然后开走起重机，以洋铳眼为准测出车轮对角线和跨度。

3.5轨道的检查：

主要是检查标高和直线性。轨道标高用水平仪测量；轨道的直线性用拉钢丝的方法检查。

3.16传动机构的检查：

在检查传动机构时，要检查车轮的轴向串动情况，车轮不应有较大轴向串动。否则，不但影响轴承的寿命，而且会造成车轮啃轨找不出规律性。同时，还应检查齿轮间隙和联轴节是否松动。

对于集中传动机构，要检查电动机到两个主动轮之间的总间隙。可用反复起动，观察车体在起动时有无扭摆来判断总间隙是否相等。

对于双驱动起动机构，主要检查电机的电流、电压和转速。

4、车轮啃轨的修理

4.1车轮水平偏斜和垂直偏斜的调整：

基本方法是用改变角型箱固定键板的厚度来调整。消除水平偏差应在立键板处加垫片，消除垂直偏差应在水平键板上加垫片。

4.2车轮跨度的调整：

当车轮跨度偏差不大时，通过调整车轮水平偏差和垂直偏差会得到相应的改变。如消除不了啃轨现象，则需割开定位垫铁，移动车轮位置，保证跨度要求。在移动车轮前，必须测量跨度和对角线，根据测量结果分析，决定移动那个车轮。

4.3对角线的调整：

对角线的调整应与车轮跨度的调整同时进行，以节省时间及减少重复工作量。

4.4车轮直径偏差的修复：

车轮直径差过大，应成对的更换或修复，不应该只换一个车轮，以免造成直径差越大。

经过调整后的车轮，应有相同直径、材料和热处理硬度。
对于车轮直径偏差不大时，可把滚动面重新加工修理。修理后的车轮，应有相同的淬火硬度。

4.5轨道的调整：

对于轨道标高局部相差较大的，可调整轨道与行车梁之间的垫铁来实现标高一致。对于轨道的直线性偏差，主要是调整紧固螺丝进行找正。

5、结束语

综上所述，起重机在运行过程中，因某些原因使车轮不在踏面中间运行，造成轮缘与轨道一侧强行接触，产生水平侧向力，发生严重摩擦，即啃轨现象的发生，虽然原因是多方面的，但是通过对啃轨现象的仔细分析，运用有效的检测手段，找出症结，对症下药，才能有效解决起重机啃轨的问题，保障起重机的平稳运行，降低设备维修费用。

参考文献;

【1】对桥式起重机检验中啃轨问题的探讨 [J] 李慧文 设备管理与维修 2020(14)

【2】通用桥式起重机大车啃轨现象分析 [J] 王鹏 宋戈 郑权 科技展望 2016(09)

【3】降低起重设备天车啃轨现象的技术与应用 [J] 马英辉 河北农机 2013(04)