桥式起重机大车啃轨故障的分析及消除

1、【摘要】通过对桥式起重机大车车轮啃轨现象的分析，找出原因并采取相应 的措施加以治理，确保桥式起重机的安全可靠运行。桥式起重机运行时经常发生桥架相对于轨道的歪斜现象，此时车轮的侧 缘（内侧或外侧）和轨道的间隙不断发生变化。当桥式起重机有两个以上的车 轮侧缘与轨道接触而卡住时，桥架就不能继续再歪斜，同时在轨道和车轮侧 缘之间互相作用着水平的侧向推力，使车轮侧缘在运行中与轨道产生摩擦， 因而增加了机构的运行阻力，并使车轮侧缘和轨道造成严重的磨损，这种现 象称之为“啃轨”。啃轨不仅使运行机构的电动机和传动装置的负载增加，更主要的是大大缩短了车轮的使用寿命。当侧缘厚度磨去 40 %60 %以后就不 能继

2、续使用，否则会造成起重机出轨的严重事故。啃轨时产生的水平侧向推 力还严重恶化了起重机桥架结构和厂房结构的受载条件。所以,应当尽量避免起重机运行时产生歪斜和啃轨。【关键词】 桥式起重机 啃轨 轮侧缘 制动器前言 桥式起重机正常运行时，车轮轮缘与运行轨道之间须保持一定的间隙 ， 设计最大间隙3040mm,但在非常情况下，车轮不在其踏面中间运行，轮缘和 轨道侧面相互挤压摩擦，发生啃轨故障，影响起重机安全运行。一、啃轨的危害1. 降低车轮及轨道的使用寿命。中级工作类型的桥式起重机在正常使用情 况下，车轮可以使用10年或更长时间，但啃轨严重的桥式起重机，车轮使用 寿命很难超过1年，有的甚至只有几个月，造

3、成频繁更换车轮。轨道侧面的摩 擦也降低了轨道的使用寿命，严重时，轨道使用仅 35年即报废。2. 增加运行阻力。据测定，严重啃轨的桥式起重机运行阻力是正常运行阻力的1.53.5倍，造成电机和传动机构的载荷增加甚至超载，严重时可使电机 烧损或传动机构失效。3. 对厂房结构产生不利影响。桥式起重机啃轨易产生水平侧向力，导致轨 道横向位移，使轨道固定螺栓松动。另外，侧向力通过轨道传递给厂房屋架， 严重影响桥架和厂房的受力条件，使屋架板桥局部松动或断裂。4. 桥式起重机有脱轨的危险。桥式起重机啃轨严重时，车轮轮缘被挤压变 形，可能爬上轨道顶部造成脱轨事故。5. 由于啃轨瞬时间有不间断噪音出现严重影响车间

4、环保指标。二、啃轨故障的判断1. 轨道侧面有一条明亮的痕迹，严重时痕迹上有毛刺和磨损产生的铁屑；2. 车轮轮缘内侧有亮斑及毛刺；3. 桥式起重机运行后，短距离内车轮轮缘与轨道侧面的间隙有明显改 变。4. 桥式起重机运行中，特别是在起动或制动时，车体走偏、扭摆。5. 啃轨特别严重时，车轮轮缘和轨道侧面摩擦产生异音，甚至出现爬 轨。三、原因分析1. 轨道(1)轨道安装未达到技术要求，特别是轨道水平弯曲过大，轨道 的相对标高或直线性相差太大、轨距偏差超过了允许的误差、轨道有大坡 度或是轨道接头错位等，主要发生在轨道的固定区间内。(2) 经长期运行使固定螺栓松动 轨道垫板移位，导致轨道不直度超标。2.

5、 车轮 车轮安装不当:(1) 车轮的平行度偏差此时啃轨的现象表现为当桥机向左运行时，车体 逆时针方向扭斜；桥机向右运行时，车体顺时针扭斜。或与上述情况正好 相反。(2) 车轮的垂直度误差 车轮的垂直度误差引起的啃轨会使车轮踏面上 单位面积的轮压压力增大，车轮滚动时形成不均匀的摩擦，严重时会使车 轮踏面上产生磨损沟槽并伴有 “嘶嘶”的响声，在轨道上的不同区域车轮 总是啃轨的一侧。(3) 两个车轮对角线不等或不等高 直线性不好，这种原因常常会造成两 条轨道同时被啃蚀内侧或外侧，或者一条轨道两侧均被啃蚀。图1车轮水平误差示意图图2车轮的垂直误差示意3. 桥架桥式起重机桥架变形导致其主、被动车轮组位置

6、不正确，存在不 同程度的水平度或垂直度偏差，均能导致啃轨，这种偏差往往不是孤立存 在的，一台桥式起重机往往同时存在几种偏差。(1)桥架变形促使端梁 产生水平偏斜，造成车轮水平偏斜超差，车轮的位置呈平行四边形造成啃 轨，其特点是两条轨道的内侧和外侧同时被啃蚀。(2)桥架变形造成车 轮垂直偏斜超差而啃轨。4. 起动、制动时发生桥架歪斜的主要原因(1) 单独驱动时，两边的制动器调整不一致，一侧制动力矩大于另一侧， 两套机构起动和制动不同步。(2) 传动系统中齿轮间隙不一致。(3) 桥架本身偏斜，刚度不足，桥架变形或制造不良。除上述集中驱动的机构发生歪斜的主要原因外，还有：由于小车位置引 起负载不同而

7、两边电动机转速不等；或一端电动机和制动器发生了故障； 操作者启动或停车过猛(包括打反车)，会使车轮空转打滑，也容易造成啃 轨。四、车轮啃轨的防止与检查(1) 严格控制轨道和车轮的安装，其偏差不能超过允许的范围。(2) 检查车架，必须符合技术文件所规定的质量技术标准。(3) 按照技术要求对车轮组件进行测量，提高套件组装的质量。(4) 及时检查和调整四个车轮角型轴承箱的垫板，防止垫板脱落移位 保证对角线相等。五、车轮啃轨的维修5.1 调整车轮的平行度和垂直度及等高极限公差当车轮的中心线与轨道中心线呈一定角度a时（见图3）,在车轮踏面上的偏差为8 = rsin也。若使车轮矫正，必须使车轮的中心线与轨

8、道的 中心线平行才行，可在左边角型轴承箱的固定板上增加厚度，其大小可 近似地认为t = b3 / r式中 b 车轮与角型轴承箱的中心距r 一车轮 半径若车轮向相反方向倾斜，则可在右边轴承箱上加设垫板。图3车轮的调整示意图1.垫板 2.车轮 3.角型轴承箱图4车轮对角线的调整示意图1.主动轮2.被动轮5.1.1 检查车轮组中轮孔与轴的配合达到d3主动轮采用H/s 6被动轮米用Hs/f 9公差要求。5.1.2移动车轮的位置若车轮的位置不对，会影响到轮距、对角线及同一轨道上2个车轮中 心的平行度。因此，需重新移动车轮的位置。移动时，应注意每个车轮下 的4块垫板必须作好标记；移动后，要调整车轮的平行度

9、、垂直度和对角 线等。5.1.3 调整车轮的对角线如图4a所示，车轮跨距L1 = L2 ,轮距b1 =b2 ,对角线D1 <D2。若使 对角线相等，应移动被动车轮的位置。在图2b中，轮距b1 < b2 ,对角线 D1 < D2 。若是轮距b1与b2之差在10 mm以内，而车轮跨距L1与L2之 差又在规定的差值范围内，可以不调整主动车轮，只需调整被动车轮2的 位置即可。若偏差超出了规定范围，会影响车轮的窜动量，这时应使车轮1 和车轮2的对角线相等。实例：411-193桥式起重机200畔四轮啃轨严重。经检查主要原因：两 主动轮垂直度超差，其中一主动轮垫板脱落；主被动轮平行度也不在

10、标准之内。按照上述方法，首先调整各轮的垂直度，使两侧车轮垂直偏斜方 向略呈“V”状，即车轮上部应向外，当桥式起重机受载后车轮就会接近 垂直；然后再调整各轮之间的平行度，在垂直度 平行度 对角线达到标准 后，紧固螺栓并用电焊对角型轴承箱及垫板点焊几点，使其更加牢固，防止其串动甚至垫板脱落等现象再次出现。调整后使用状况良好。5.2 轨道的调整5.2.1确定轨道的安装基准线5.2.2 用水平仪、钢板尺调整轨道，沉降较明显的轨道下面加垫钢板, 并与轨道钢梁焊接成一个整体，以保证其稳定性和强度。轨道实际中心线 对轨道设计中心线位置的偏移上游轨道 2.5mm、下游轨道2.0mm,轨距偏 差土 2.0mm同

11、一断面两轨道高程相对差13mm,轨道接头间1.52.5mm。 上下游同时安装时，应检查轨距是否符合规范要求。5.2.3调整轨道符合要求后，全面检查螺栓紧固程度，应无松动象。 实例：411-87桥式起重机201邨出现啃轨现象。经检查发现车轮并没有 出现垂直度 平行度超标现象，而是轨道由于长期运行，出现紧固螺栓松 动轨道垫板移动，轨道直线度 等高度出现超标。根据上述方法调整后， 运行至今良好。5.3 大车两侧驱动机构不同步的处理5.3.1以新型Y系列电动机替代性能下降、易烧损的JOz系列电动机， 安装时测定2台电动机转速进行选配，消除因非同一厂家或同厂家非同一 时期生产的电动机的差异等影响因素，从

12、根本上保证同步。5.3.2 由于原使用的电磁铁制动器不易调整，易产生不同步动作，刹车性能不好，制动时冲击大，不适于高温、多尘的工作环境，极易产生 短路而被烧坏，因而使用寿命短、维修量大、费用高。为此，考虑选用液 压推杆制动器进行替换。改进后，制动平稳、噪声低、安全可靠、调整维 修方便，保证了同步动作。实例：411-282JW式起重机2007年在更换一侧大车走行电机后，出现启动 瞬间桥架严重扭摆 轨道啃轨并伴有尖锐噪音，新更换电机在两天后烧损。 在更换新电机前411-282式起重机并无严重啃轨和机械故障，电机再次 烧损后，对桥架轨道传动部分检查，还是没有发现严重故障。检查中， 无意发现大车两侧走

13、行电机型号不一样，新更换的是 Y系列电机，虽然额 定功率一样，但是转速却比老式电机快，由此造成启动时两电机不同步， 加上桥架刚度不够，大车严重扭摆，使电机烧损。发现问题后，两侧电机 同时更换同一系列同一厂家电机，运行良好。5.4 桥架歪斜的处理5.4.1限制桥架跨度和轮距的比值，或增加桥架的水平刚性。这种方法仅应用于桥式起重机设计、制造过程中。5.4.2在分别驱动时，采用锥形主动车轮组，车轮组的大端面放置在 内侧。如果大车走偏斜，则导致前侧主动车轮组直径变小，而落后一侧的 主动车轮组直径变大，在相同转速下，落后的主动车轮组走的距离大，所 以使桥架白动走正。5.5 在主、被动车轮组的轮缘处安装涂油器减轻车轮侧缘和轨道的摩擦作用，可以采用润滑侧缘和轨道的方法。近来有些起重机采取带水平滚轮的无侧缘车轮来代替有侧缘车轮，这种办 法不仅可以改善啃轨时车轮和轨道的磨损，也可以减少机构运行的阻力。以上是针对大车啃轨现象的分析及维修的几