桥式起重机车轮故障解析_图文

1、第36卷第2期2010年4月包 钢 科 技Sc ience and T echno l ogy of Baotou Stee lV o.l36,N o.2A pri,l2010桥式起重机车轮故障解析*任高远,吴 忠(内蒙古包钢钢联股份有限公司无缝钢管厂,内蒙古包头014010摘 要:文章对桥式起重机车轮啃轨的原因和表现形式进行解析,总结出了相应的改进解决方法。并根据实践制定了处理车轮故障的切合实际的维修原则。关键词:啃轨;轨距;轮距中图分类号:TH215 文献标识码:B 文章编号:1009-5438(201002-0045-04Analysis on Faults for W heels of

2、 Bri dge CraneREN Gao-yuan,WU Zhong(Seam less Tube P lant of Steel Union Co.L td.of Baotou Steel(G roupCorp.,Baotou014010,N eiM onggol,ChinaA bstrac t:In the paper,the causes and m anifestati on of gna w i ng ra il by wheels o f bridge crane a re ana lyzed,and re l e vant i m prove m entm e t hods a

3、re su mm arized.M o reover,the ma i n tenance ru l es t hat correspond to reality a re estab lished ac cordi ng to practices.K ey word s:gna w i ng rai;l track g aug e;wheel centre distance桥式起重机是起重运输机械中三大通用设备之随着科学技术的进步,现代化大规模生产的发展,越来越广泛地应用于国民经济各部门。而桥式起重机在生产运行中发生故障现象是相当普遍的。由车轮故障引起起重机脱轨以及伴随而来的其它事故,是比较

4、突出的间题。1 现状分析起重机在正常行驶时,轮缘与轨道应保持一定的间隙。当起重机运行中轮缘与轨道侧面相挤时,则出现啃轨现象。一般正常工作条件下,每个中级工作制度的车轮都可以使用10年以上或更长一些时间。但车轮啃轨以后,就大大缩短了使用寿命,据统计包钢无缝厂从1999年至2008年间,由啃轨引起车轮侧缘损坏而报废的车轮约占总数的60%以上。文章将根据自己多年的研究着重探讨桥式起重机大车车轮啃轨问题。2 桥式起重机车轮啃轨的表现形式及危害(1磨损轨道轨道侧面和车轮轮缘上有明亮的磨痕或带有毛刺。严重的车轮啃轨,会使车轮轮缘与轨道侧面发生切削,会出现大量的铁屑,甚至会造成轮缘的脱落和弯曲,严重时会造成

5、大车掉道。因此大幅度降低车轮的使用寿命,根据我厂情况最快磨损三天造成大车轮报废,其严重程度可想而知。(2车体在运行中发生摆动或发出不正常的摩擦声响,尤其在启动和制动时,更为明显;增加吊车*收稿日期:2010-01-20作者简介:任高远(1971-,男,河北省保定市人,工程师,现从事吊车的机械维修与维护工作。包钢科技第36卷的运行阻力,加速车轮的磨损。(3车体运行时阻力突然增加,启动困难,电气元件损坏,烧毁电动机以及损坏机械传动零件。 (4损害房梁结构;同时由于啃轨,车轮对轨道产生一水平的横向力,这个力一直传递到厂房平行架结构上,长期作用对厂房也产生严重后果。例如:我厂一跨南侧轨道承梁就是因为长

6、期吊料车轮啃道,西侧南数第三个梁发生横向位移造成南侧108m 梁报废。(5造成吊车脱轨。啃轨严重时,能让车轮啃骑在车轨上甚至掉道脱轨。吊车啃道会造成上诉多种不良后果,这不仅影响正常生产,而且危机到吊车的使用安全。所以,吊车啃道现象必须及时尽快减少到消除。3 车轮啃轨的原因分析3.1 机械原因(1桥式起重机长期超额定负荷后、在高温环境下或在不良的操作方法,都可能引起桥架变形。桥架发生变形,使桥架挠度和对角线、车轮距都可能超过规定的技术限度,致使和桥架联接在一起的角型轴承箱同轨道间产生相对位移,使得车轮的轮缘和轨道侧面发生摩擦,造成车轮啃轨1-2。(2桥架自身的刚性不够或各车轮外径尺寸相对误差过大

7、,造成车体运行时的扭摆,进而产生车轮的啃道。(3轨道自身直线性不好;轨道互相间的相对标高不符合技术规定;两侧坡度相差太大,轨道面上有油污、冰或其他杂物等造成一侧车轮打滑,安装轨距超差造成车轮夹轨啃道。(4车轮自身偏斜或相互之间位置不符合原设计要求。常见车轮水平方向相互间的变化情况为: 车轮水平偏斜。如图1(A,B 所示,即车轮宽度中心线与轨道中心线形成一夹角,且两侧主动轮同向偏斜造成啃道。车轮自身水平方向偏斜,会造成轮缘的两侧分别和轨道侧面相挤摩擦,而车轮垂直方向偏斜,将导致轮缘一侧与轨道侧面摩擦,使车轮单位面积压力相对增大,造成车轮滚动面不均匀磨损,严重时还会产生环形磨损沟。 车轮垂直偏斜。

8、如图2所示,即车轮踏面中心与铅垂线形成一夹角,当一对主动轮向同一方向垂直偏斜,且偏斜量相等时,在空载时,A 、B 两轮的运行半径增大值也相等,不会产生啃道;但是承载后,A 轮的垂直偏斜进一步增大,B 轮垂直偏斜减小,形成两主动轮的滚动半径不相等,发生啃道。图1 检测水平偏斜图2 同向垂直偏斜车轮啃道有以下几种情况: 只有一个车轮偏斜,在运行中啃轨现象较轻。 两个车轮偏斜,且都朝同一方向偏斜,在这种情况下,不论偏斜的是主动轮还是从动轮,在运行中均会引起比较严重的啃轨现象。还有两个车轮朝不同方向偏斜,轻度偏余承载时可以适当纠偏,但偏斜过度一样会造成不良影响。!4个车轮都偏斜,但偏斜的方向相反。如果

9、此时四个车轮的偏斜程度大致相等的话,是不大会产生啃轨现象的,然而这种偏斜对传动机构不利。4个车轮都朝同一个方向偏斜,当行车一段距离之后,车体便很快斜靠向一侧产生啃轨,使车轮与轨道之间产生很大的横向摩擦。当反向行驶时,车体又会很快靠向另一侧。正常行车的距离随车轮偏斜度的增大而缩短。(5运行机构传动系统偏差,引起的车体两端传动装置间隙相差过大时启动和制动时引起的啃46第2期桥式起重机车轮故障解析道。主要分为减速机的齿间间隙和快慢速轴接手的间隙,造成分别传动的运行机构的两侧启动速度差距过大,车架因此出现变形造成车轮啃道。3.2 电气方面(1分别驱动的大车运行机构中,两台电机不同步。(2两侧制动器的调

10、整不当造成起步和制动的啃道。总之,造成车轮啃轨的原因是多方面的,啃轨的表现形式也是多种多样的。特别是综合性车轮的啃轮,它是由两个或多个原因同时产生的。这种情况最常见也最复杂,没有一定的规律性,也不能很快判断出主要矛盾,因此需要长时间细心地逐一排除。4 处理方法和手段 (1桥式起重机桥架变形的修复,可采用火焰矫正法或预应力法。通过调整车轮位置,使由于桥架变形引起的车轮跨度和对角线的尺寸误差得以减小,则是矫正这种啃轨的最佳方案1。(2如果桥架自身的刚度不够,可采用在主梁下边加焊槽钢的方法来增加其刚度。例如我厂501#车和502#车长期使用,自身的刚度下降和大车挠度降低造成大小车轮的啃到加剧2006

11、年对其进行大修加固修理,在其下翼缘板加22#槽焊接加固后极大减少车轮的消耗。对于因为各车轮外径尺寸相对误差过大,造成的车轮啃轮,可修复车轮外径,使之符合误差要求。车轮的加工偏差应及时测量同一传动机构的车轮,更换车轮使同一系统的车轮直径相近。(3运行机构传动系统中,当分别驱动的大车运行机构,由于电动机或制动器的故障,引起车体两端车轮不同时启动和停止时,应先消除电气方面的故障,修复电动机或重新调整制动器。再考虑零件磨损所形成的误差,维修时应检查系统中可能造成间隙的联接部位。如:齿轮啮合间隙,轴承间隙,键和键槽的间隙及联轴器的齿轮间隙余量等。然后,考虑是否可以修复或更换零件3。(4属于车轮轨道问题,

12、车轮啃轨多发生在轨道某一固定的区段上,利用中修和大修时现对其测量和定位再对其应及时校正,先更换磨损严重的轨道,再进行轨道的直线度及其他缺陷的修复。(5对于因车轮位置不符合原设计要求造成的啃轨,应先对车轮进行测量见图1和图2。再根据相应的偏斜形势根据具体情况调整可采用调整车轮角型轴承箱直口垫片厚度的方法,来矫正车轮水平或垂直方向的偏斜。但调整时要照顾到各轮之间的等高要求。具体的调整的方法如下:先计算出调整的量:当车轮的中心线与轨道中心线呈一定角度A 时见图3,则车轮踏面上的偏差为D =r tan A 。若使车轮矫正,必须使车轮的中心线与轨道的中心线平行才行,可在角型轴承箱的固定板上增加厚度,其大

13、小可近似地认为t =b D /r式中:b #车轮与角型轴承箱的中心距;r #车轮半径。图3 计算调整量加垫调整平行度和垂直度的方法,受到了车轮装置和两端轴承同心度要求的限制,加垫厚度不宜过大,一般厚度t 的大小按表1中所推荐的值选取。表1 垫板增加厚度推荐值表mm有关尺寸车轮直径0.560.480.50.45最大值2.63.74根据平行度和垂直度偏斜的方向、确定加垫的位置,并根据经验采用试加垫的方法进行调试。确定初步调整的量后,加工制作所要加的垫板。用压机将车轮顶起,松开车轮的直口螺丝,铲开直口板,再用电焊将新垫板粘在弯板上。将直口螺丝紧固,卸掉压机。加垫完毕后,钢丝吊线法见图1来检查安装精度

14、,直到安装精度合乎技术要求为止,则调试47包钢科技第36卷初步完成。装好后试车,一切正常,再次拧紧各部紧固螺栓。重新试车正常使用吊车两周以上,再进行观察然后继续调整。如果试车还有啃轨现象,则可根据车轮安装状况按上述方法再进行调试,直到消除啃轨现象为止。根据统计以90%以上的车轮有效,对单一啃道原因的车轮尤为明显。通过这一手段有效地减少车轮备品的消耗,同时降低工人的劳动强度。5 结束语实践使我认识到生产中一旦发生车轮啃轨现象,不能盲目修理,应首先把车体开到轨道的不同位置上,做细致的观察和检查,然后将其结果加以分析,待准确查出所有因素后。先从其中的主要原因入手,再制定维修方案进行修复。修复时要全面

15、考虑,应从啃道的多发原因入手。根据多年的经验的总结,应有一定的入手顺序:先考虑轨道的原因和车轮的水平偏斜。再考虑车体的金属结构的变形是否超标和刚度是否不足(利用钢丝挂线的方法,对桥架各主要尺寸进行检查和测量进行粗测量和其他,抓住啃道的主要原因从根本上解决问题。包钢无缝钢管厂400作业区拥有的34台桥式吊车中,因设备超过使用年限和吊车轨道的年久失修等原因,其中就有16台吊车的大、小车轮经常啃轨,占设备总数的47%。由于啃轨致使车轮车缘与轨道侧面磨损严重,大大降低了车轮的使用寿命。实践表明,虽然车轮啃轨给我们造成很多危害,但是当我们寻找到产生啃轨的原因后,就可以采取措施加强设备的点检定修工作去修复

16、和预防,减少其发生。以包钢无缝钢管厂400作业区为例车轮的消耗呈逐年递减的趋势,以2007年和2008年记车轮消耗减少量在18%以上。参 考 文 献1 张新柱 桥式和门式起重机安装、使用、维修与检测M 大连:辽南起重机械安全检验中心,19912 张志文,王金诺 起重机设计手册M 北京:中国铁道出版社,19973 天津市第一机械工业局 桥式起重机必读M 北京:机械工业出版社,1982(上接第22页(5应使合金适当与空气隔绝如把合金浸入油中保存或密封包装,防止雨淋受潮。3 结论(1合金粉化与含硅量有关,尤其以含硅48%60%合金粉化倾向最为严重,但硅含量为72%80%时其含量与粉化无明显关系。(2合金粉化与磷、钙、铝、砷含量有关,特别是磷、铝的影响最大。(3合金锭的冷却速度是影响粉化的重要因素。(4环境中的水分是造成合金粉化不可缺少的外在因素。(5对于碳热法生产的稀土合金,要严格控制合金的铁含量避免合金粉化。参 考 文 献1 HORN Q C,H ECKEL R W.Reactive phosphineincl u s