桥门式起重机啃轨的原因及对策

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　　桥门式起重机是电力建设中目前最为常用的一种起重机械，由于桥门式起重机跨度大、运行速度快、作业效率高、起重量大的特点，被广泛用于电力建设项目的施工中，特别是用于地面组合场的使用中。所谓啃轨，就是桥门式起重机在运行过程中，车轮轮缘与承载轨道的侧边产生挤压和摩擦。啃轨使车轮轮缘磨损和轨道侧边磨损。在电力施工过程中桥门式起重机的大车车轮经常需要更换，其原因就是啃轨，使得轮缘严重磨损不能使用了。甚至有的轨道被啃出一条缺口，几百米的轨道也要更换。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或桥架变形扭曲，严重的还会使起重机脱轨，并引起设备和人身事故。


啃轨现象的特征及原因分析
由于车轮加工或安装偏差所引起的啃轨。
车轮滚动面中心与轨道形成一个夹角a。当a≥0.5时，车轮就产生啃轨。其特点是起重机向前运行时，车轮啃轨道的一侧，返回时同一车轮又啃轨道的另一侧，啃轨位置不固定。
在轨道截面中心线不垂直的情况下，车轮的滚动面与钢轨的踏面接触面积小而单位面积的压力（压比）就会增大，车轮滚动后磨损不均匀，严重的，在车轮的踏面上形成环状沟。其特点是：车轮轮缘总是啃轨道的一侧，运行中常常听到嘶嘶的声音。
若车轮跨距、对角线不等和两车轮垂直不良，就会产生啃轨现象。
车轮直径不等（主要是主动轮）用于集中驱动的机构，就会使左右两个支腿的运行速度不等，车体就会走斜，因而造成啃轨。
由于轨道安装偏差过大所引起的啃轨。这样的啃轨特征为起重机开到某些地段而发生啃轨。
两条轨道相对标高偏差过大，使得起重机在运行过程中容易产生横向移动，这样轨道高的一侧，车轮轮缘与轨道外侧相挤压，轨道低的一侧，车轮轮缘与轨道内侧相挤压，造成啃内侧。
两条轨道跨距偏差过大，使得起重机在运行过程中，产生车轮轮缘同时与轨道内侧或外侧挤压，造成啃轨。
同一侧相邻的轨道顶面（踏面）不在同一平面内。如两轨道顶倾斜方向相反，当起重机运行到钢轨接头处，车体产生横向移动啃轨，同时发出金属撞击声。
轨道踏面上有油、水和冰霜等，都有可能使得车轮打滑，车体走斜而产生啃轨。
由于传动系统的偏差引起啃轨。这种啃轨的特征是起重机启动时车体扭曲而产生啃轨。
齿轮间隙不等，键松动而造成的啃轨。如两套分别驱动的传动机构中一套齿轮间隙较小，另一套齿轮间隙大，或某传动机构的轴键松动，使得车轮在运行过程中产生速度差，引起车体走斜，从而引起啃轨，不过这种啃轨常发生在启动阶段。
两套驱动机构的制动器调整的松紧度不同，引起车体走斜而啃轨。再启动或制动时，由于一侧制动器松，一侧制动器紧，也会引起车体走斜而发生啃轨现象。
电动机转速差过大而引起的啃轨，分别驱动的 两套机构之间没有联系时，若两个驱动电机转速差过大，车体就会走斜而啃轨。当一侧电动机转子线路中有一相短线，电动机转速会降低，使得车轮在运行中产生速度差，引起车体走斜，从而引起啃轨。
由于金属结构变形使得大车车轮产生对角线偏差，跨距偏差，直线偏差等也都会引起起重机在运行的过程中啃轨。
载荷的不对称，载荷长期偏向于桥架异端时，使得两端运行阻力不同，引起跑偏产生啃轨。
　　综上所述，不同的起重机，啃轨的原因不尽相同。啃轨的原因是很复杂的，有的是其中一条引起的，有的可能是上述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。


解决啃轨的对策
检查并保证车轮踏面直径和宽度符合标准。主动车轮的直径一定要一致，避免一侧主动轮是新的，另一侧是旧的；踏面已经磨损的，踏面宽度即两边轮缘之间宽度应合适，太小或太大都可能引起啃轨，如一龙门吊小车啃轨，原来4个车轮采用双轮缘，距离较小，容易啃轨。后来换上单轮缘车轮后啃轨现象消失。
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要求。有的车轮固定处的结构或平衡平台有缺陷，应进行相应的处理或更换。尤其是车轮的水平偏斜指标，对啃轨最为敏感，应予以确保。
检查并调整轨道的安装精度，保证轨道的高度差、跨距差和直线度符合标准要求。固定轨道的螺栓不能松动。加强轨道基础维护，避免出现不受载时轨道是平的，受载后，轨道就凹下去或拱起来的现象。
对啃轨比较严重顽固的情况，可将主动轮踏面改成锥型踏面，大端朝内。这样做需要实践经验，弄不好会适得其反。
调整分别驱动的传动机构，不应存在别劲现象。两边制动器制动力矩调整应合适，重载一边的制动力矩可调大一些；检查调整齿轮间隙及驱动电动机转速，使其保持一致。
增加桥架的水平刚性。
采用无轮缘车轮加水平轮方案。
采用高轮缘、大圆弧车轮。制作特制车轮，将轮缘高度增加一倍，另一个将轮缘与踏面间的过度圆弧半径增加。这样有两个好处，一个是轮缘与轨顶侧面接触的面积增加，在侧向力一定的情况下减少了挤压应力，增加磨损时间。如果过去4个月轮缘磨损到极限，改进后可能6-8个月才能使轮缘磨损掉，这样也可使轨道磨出缺口的时间延长，使得轨道的使用周期延长；另一个好处是内轮缘与踏面的过度圆弧半径增加后，过度圆弧部分可以和轨道顶面接触，相当于起到锥型踏面的作用。当一边运行滞后时，往往踏面靠内部分与轨顶接触，如果是主动轮，由于接触点直径增大，可使线速度加大，有利于赶上去。大圆弧补偿滞后的原理对于从动轮不起作用，但有另外一种好处，当车轮的大圆弧部分与轨顶接触时，意味着车轮已经走偏了，此时圆弧部分与轨顶接触力处于圆弧的法线方向，轨顶给车轮的反作用力与垂直方向有一个倾角，可以分解一个垂直向上的力和一个水平向内的力可平衡部分侧向力。直观上看车轮上有一个下滑力，是车轮向下、向内滑动，补偿倾斜程度。在一台啃轨的起重机上将主动轮换为高轮缘大圆弧车轮，使用寿命将提高一倍以上。
采用液力偶合器代替硬性的联轴器平衡两侧因传动受力不均及冲击或采用变频技术调速。
　　在实际应用中，这些对策可以综合应用，首先要分析出啃轨的原因，以便对症下药。无论什么情况，前3条是必须做到的，即车轮的制造安装精度、轨道的安装精度应予以优先保证。

jywm2008

支持楼主的资料上传方式，提请版主给加分，以资表扬！

wg0302

支持楼主的资料

ykqzs

楼主分析得很好啊，支持

lkhg123

经典问题，经典解决！！！！

xieshaoqiu

学习啦……正在学习管理预制厂龙门吊

gongye

楼主是不是摘自“2007年《起重运输机械》杂志第二期”的相同文章？

l.301

挺不错的,有没有实际的啊

chen_1948_12_12

谢谢楼主，分析透彻，解决明确，辛苦了！

yaotiansen

请楼主分段、带序号来粘贴，免得别人看起来费尽啊。

thekof

谢谢分享，学习了。。。

gongye

大道坦然，孤帆扁舟。