桥架型起重机啃轨及处理方法
中图分类号:TH21 文献标识码:A 文章编号:
桥架型起重机由于跨度大,运行距离远,容易出现啃轨现象。所谓啃轨,就是桥架型起重机或起重小车在运行的过程中,车轮轮缘与承载轨道的侧边产生挤压各摩擦,亦称为啃轨。该现象对起重机械危害较大,严重时,
1、啃轨的危害性
啃轨使车轮轮缘磨损和轨道侧边磨损。在冶金工厂内,冶金桥式起重机的大车车轮经常要更换,其原因就是因为啃轨,使轮缘磨损得不能用了。每隔几年,厂房轨道边啃出一条缺口,几百米长的轨道也要更换。如珠海某公司有一批新安装的起重机,由于大车轨道安装不良,才用半年就造成大车轨道磨损了约6mm~8mm。此外,啃轨加大了运行阻力,严重的可能损坏运行机构零部件,甚至使起重机金属结构变形或破坏。珠海某公司还发生过单梁起重机大车一边车轮跑到轨道上,幸好及时发现,未造成起重机掉下来的严重事故。
2、啃轨引起的侧向力
啃轨所引起的水平侧向力可由下式计算:
=∑?
式中:∑P――起重机发生侧向力一侧经常出现最不利
的轮压之和;
――水平侧向力系数,与起重机的跨度和基距有关,约为0.1~0.2。
侧向力理论上可达到很大的值,实际上根据车况的不同可大可小。
为了弄清实际的啃轨向力到底有多大,有人曾对某厂一台啃轨较为严重的起重机进行了实测。被测的是一台32t×28m的板坯夹钳起重机。采用两种方法同时进行。一种是在端梁端部安装两个专用水平轮,水平轮通过测力传感器与专用支架相连。侧向力通过水平轮的作用到传感器上,由仪器测出。另一种方法是在原有水平轮的固定螺栓上加装测力传感器。两种方法所测得的侧向力相近,最大可达8t。这么大的力给车轮、轨道、运行机构、金属结构和厂房带来危害是显而易见的。
3、啃轨的表现
啃轨的破坏形式有以下几种:
1)轮缘磨损:轻则轮缘发亮,重则轮缘变薄。有时轮缘只剩3~5mm。珠海某厂得露天桥式起重机,发生伴随轨道松动的啃轨现象,把车轮轮缘磨成了尖锐的圆弧形。
2)轮缘翘曲:如果车轮轮缘材质塑性较大,轮缘磨损到一定程度后可能翻过来,使轮缘外边缘超过车轮端面以外5~10mm。
3)轮缘蹦裂:如果车轮材料脆性较大,轮缘磨损到一定程度后可发生局部崩裂,崩掉一块轮缘后的车轮不能断续使用。车轮寿命有的只有4~6个月。
4)轨道磨损:轨道一边发亮或啃出一条矩形缺口。某炼钢厂3-5年就要整体更换一次轨道经济损失较大。此外还可引起轨道发生横向位移、断裂。
5)运行机构故障:啃轨使运行机构零部件提前损坏,寿命缩短,如联轴器、减速器等。
6)金属结构和厂房结构故障:啃轨严重时,可听到咯吱的响声、使端梁产生裂纹。特别是铰结端梁,销孔磨损加剧,愈演愈烈。有的承载起重机的立柱也产生裂纹。
啃轨的表现形式是较复杂的。有的啃一边,有的啃两边;有的往一个方向行驶啃,而反向行驶时不啃;在轨道全长上,不同长度段啃轨情况不同。在同一个长度段上,有时啃这边,有时啃另一边。同一条轨道上的两个轮子,有时同向啃,有时只一个啃。对于起重机的4个角点,有的对角啃,有的同侧啃。当承载小车在桥架不同端部时,啃轨表现也不尽相同。这些复杂的表现给分析啃轨原因和采取合理的对策带来了困难。
啃轨具有一定的普遍性,特别是在冶金桥式起重机上是比较多见的。以板坯夹钳起重机、抓斗起重机等较为严重。
4、啃轨的原因分析
啃轨的原因是很复杂的。概括起来有以下几条:
1)车轮水平偏斜:车轮轴线在水平面内的偏斜角超过容许值(见图1)。
2)车轮垂直偏斜:车轮轴线在垂直面内的偏斜角超过容许值(见图2)。
3)同一端梁下大车车轮同位差超过容许值(见图3)。
4)运行机构别劲:分别驱动的运行机构安装不合适,有一个别住劲,增加一边的运行阻力矩。
5)制动器有差异:分别驱动的运行机构中有一个制动器调整得比较紧,制动力矩比较大,而另一个制动力矩比较小。
6)轨道安装误差:两边轨道轨顶高度差超过许用值;轨道安装不直,中心线成为曲线;轨道间的距离――轨道跨距误差超标。
7)跨度制造装配偏差:由于有些厂房轨道基础是预先做好的,这时候如果起重机的主梁制造、和装配后造成跨度偏差过大可能啃轨。
8)桥架横向刚度不够:当跨距越大,基距同一侧轨道上的两个车轮支承点之间的距离相对越小,则横向刚度越小。横向刚度过小时,只有当分别驱动的运行机构两边的运行特性有差异时,才可能引起啃轨。
9)载荷不对称:载荷长期偏向于桥架一端时,使两边
运行阻力不同,容易跑偏引起啃轨。如板坯夹钳起重机总是往一侧的火车上装料就是载荷不对称的一例。
10)主动车轮直径相差过大或踏面宽度不合适。
图1图2
图3
不同的起重机,啃轨原因不尽相同。有的可能是其中一条为主引起的,有的可能是上述中的几条共同作用的结果,要区别对待,根据啃轨的表现,具体问题具体分析。
5、解决啃轨的对策
(1)检查并保证车轮踏面直径和宽度符合标准。主动车轮的直径要一致,避免一边主动轮是新的,而另一边是旧的、踏面已经磨损了的。踏面宽度即两边轮缘之间的宽度应合适,太小或太大都可能引起啃轨。如某些小车啃轨,原来的小车4个车轮采用双轮缘,距离较小,而轨顶较宽,轮缘与轨顶侧面的间隙过小,容易啃轨。这时候换上单轮缘车轮后啃轨现象将会消失。
(2)调整车轮安装精度,保证所有车轮的水平偏斜和垂直偏斜符合国家标准的
要求
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。有的车轮固定处的结构或平衡台车有缺陷,应进行相应处理或更换。尤其是车轮的水平偏斜指标,对啃轨最为敏感,应予以确保。
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