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摘要:本文针对桥式起重机在运行过程中出现的啃轨现象进行分析,总结出相应的解决方案,以保证起重机的安全运行。
关键词:桥式起重机 车轮 啃轨
中图分类号:TH215
桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。它是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。桥式起重机由于具有跨度大,运行速度快,运行距离远等特点,容易出现不同程度的车轮啃轨现象,如果不及时解决就会造成行车机械、电气设备的损坏,从而严重影响企业生产的正常进行。
一. 啃轨的定义
所谓啃轨,就是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,亦称啃道。
二. 啃轨的表现形式
1. 造成车轮轮缘①的磨损、翘曲、崩裂。车轮轮缘本身材质的力学性能反应其磨损的状况,有的轮缘慢慢变薄只剩3~5mm,使轮缘外边缘超过车轮端面以外5~10mm;有的轮缘磨损到一定程度后可发生局部崩裂,只能更换车轮。
2. 造成轨道的磨损。轨道与车轮接触面啃出一条缺口,这样用不了多长时间就要整体更换一次轨道,此外还可能引起轨道发生横向位移、断裂。
3. 造成运行机构故障。啃轨能够使运行机构零部件,如联轴器、减速器等提前损坏,寿命缩短。
4. 造成金属结构和厂房结构发生故障。啃轨严重时,可听到咯吱的响声,容易使端梁产生裂纹,特别是铰结端梁的销孔磨损尤其严重,有的承载起重机的立柱也会产生裂纹。
三.啃轨造成的严重危害
1. 啃轨对生产、人身、设备造成的威胁。严重的啃轨会使起重机车轮及轨道严重磨损,导致行车运行时和车轮接触不好而不能使用,直至更换,造成人力、物资的浪费,同时也给生产造成很大的影响。
2. 啃轨对基础、房梁、桥架的影响。起重机的运行啃轨,必然产生水平侧向力。这种侧向力将导致轨道横向位移,引起设备振动,致使固定轨道的螺栓松动,另外,还会引起整台行车的振动,这些都不同程度的影响了房梁、桥架结构的稳固。
3. 啃轨对电气设备系统的影响。行车在运行中啃轨会产生相当的阻力,从而增加了电力系统的负荷,由于运行中电流的增大而造成电气元件和电动机功率的耗损。特别是大车运行开车时,由于啃轨增大了运行阻力,使电机在运行中超负荷运转,很容易造成电机过载烧毁。同时由于运行阻力大,也容易使传动系统部件如轴等扭坏。
四.啃轨原因分析
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。
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。
3. 运行机构别劲。分别驱动两台电动机的转速不同导致车轮的运行速度不统一。
4. 制动器安装误差。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,使车轮的停止不同步。
5. 两侧车轮的直径相差过大或车轮的踏面②宽度不合适。
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。国家标准GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》规定:轨道中心对吊车梁腹板轴线的偏移t/2;同跨间任一截面的吊车梁中心跨距±10.0。
7. 桥架横向刚度不够。当分别驱动的运行机构两边的运行特性有差异时,由于横向刚度过小可能引起啃轨。
8. 载荷的不对称。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。在正常运行情况下,起重机车轮轮缘和轨道之间有一定的间隙,一般设计最大间隙为30-40mm,但由于某些原因如吊装、运行中的一些因素造成车轮歪斜,使运行中的车轮与轨道的接触面不在踏面中间,造成车体偏斜。当车体偏斜时,起重机的一侧轮缘和轨道侧面相挤压,轮缘和轨道就产生了侧面摩擦,从而造成轮缘和轨道的侧面摩损,因此就产生了啃轨。
五.啃轨的预防维修
1. 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,尤其是车轮的水平偏斜容易造成啃轨。
2. 调整更换分别驱动的传动机构,使其不应存在别劲现象。
3. 调整制动器制动力矩来保证两边的运行,重载一边的制动力矩可适当调大一些。
4. 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。
5. 检查并调整轨道的安装精度,保证轨道的高低差,跨距差和直线度符合标准要求。固定轨道的螺栓不应松动,避免出现不受载时轨道是平的,当受载后,轨道就凹下去或拱起来的现象。对于轨道比较顽固的情况,可将主动轮踏面改为锥形踏面。
6. 增加桥架的水平刚性。
7. 如果还存在啃轨现象,可采用无轮缘车轮加水平轮,采用高轮缘、大圆弧车轮或采用变频调速的方案来改善啃轨问题。
六.结束语
造成啃轨的因素很多,首先要分析出啃轨的原因,并针对性地提出解决措施,并且不论什么情况,都必须保证车轮的安装精度与轨道的安装精度。
①设置轮缘能够防止车轮脱轨。采用无轮缘车轮时,可在车轮两边加装水品滚轮导向,防止脱轨。
②车轮踏面即车轮与运行轨道之间的接触部分,因此其具有一定的硬度。
参考文献:
1. GB/T3811-2008 起重机设计规范 中国标准出版社 2008
2. 起重机设计手册 机械工业出版社 1981
3. GB6067.1-2010 起重机械安全规程 中国标准出版社 2010
4. GB/T14405-2011 通用桥式起重机 中国标准出版社 2011
5. 起重机械事故分析和对策 人们交通出版社 2001
6. GB50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范 中国计划出版社 2002
关键词:桥式起重机 车轮 啃轨
中图分类号:TH215
桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。它是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。桥式起重机由于具有跨度大,运行速度快,运行距离远等特点,容易出现不同程度的车轮啃轨现象,如果不及时解决就会造成行车机械、电气设备的损坏,从而严重影响企业生产的正常进行。
一. 啃轨的定义
所谓啃轨,就是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,亦称啃道。
二. 啃轨的表现形式
1. 造成车轮轮缘①的磨损、翘曲、崩裂。车轮轮缘本身材质的力学性能反应其磨损的状况,有的轮缘慢慢变薄只剩3~5mm,使轮缘外边缘超过车轮端面以外5~10mm;有的轮缘磨损到一定程度后可发生局部崩裂,只能更换车轮。
2. 造成轨道的磨损。轨道与车轮接触面啃出一条缺口,这样用不了多长时间就要整体更换一次轨道,此外还可能引起轨道发生横向位移、断裂。
3. 造成运行机构故障。啃轨能够使运行机构零部件,如联轴器、减速器等提前损坏,寿命缩短。
4. 造成金属结构和厂房结构发生故障。啃轨严重时,可听到咯吱的响声,容易使端梁产生裂纹,特别是铰结端梁的销孔磨损尤其严重,有的承载起重机的立柱也会产生裂纹。
三.啃轨造成的严重危害
1. 啃轨对生产、人身、设备造成的威胁。严重的啃轨会使起重机车轮及轨道严重磨损,导致行车运行时和车轮接触不好而不能使用,直至更换,造成人力、物资的浪费,同时也给生产造成很大的影响。
2. 啃轨对基础、房梁、桥架的影响。起重机的运行啃轨,必然产生水平侧向力。这种侧向力将导致轨道横向位移,引起设备振动,致使固定轨道的螺栓松动,另外,还会引起整台行车的振动,这些都不同程度的影响了房梁、桥架结构的稳固。
3. 啃轨对电气设备系统的影响。行车在运行中啃轨会产生相当的阻力,从而增加了电力系统的负荷,由于运行中电流的增大而造成电气元件和电动机功率的耗损。特别是大车运行开车时,由于啃轨增大了运行阻力,使电机在运行中超负荷运转,很容易造成电机过载烧毁。同时由于运行阻力大,也容易使传动系统部件如轴等扭坏。
四.啃轨原因分析
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。
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。
3. 运行机构别劲。分别驱动两台电动机的转速不同导致车轮的运行速度不统一。
4. 制动器安装误差。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,使车轮的停止不同步。
5. 两侧车轮的直径相差过大或车轮的踏面②宽度不合适。
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。国家标准GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》规定:轨道中心对吊车梁腹板轴线的偏移t/2;同跨间任一截面的吊车梁中心跨距±10.0。
7. 桥架横向刚度不够。当分别驱动的运行机构两边的运行特性有差异时,由于横向刚度过小可能引起啃轨。
8. 载荷的不对称。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。在正常运行情况下,起重机车轮轮缘和轨道之间有一定的间隙,一般设计最大间隙为30-40mm,但由于某些原因如吊装、运行中的一些因素造成车轮歪斜,使运行中的车轮与轨道的接触面不在踏面中间,造成车体偏斜。当车体偏斜时,起重机的一侧轮缘和轨道侧面相挤压,轮缘和轨道就产生了侧面摩擦,从而造成轮缘和轨道的侧面摩损,因此就产生了啃轨。
五.啃轨的预防维修
1. 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,尤其是车轮的水平偏斜容易造成啃轨。
2. 调整更换分别驱动的传动机构,使其不应存在别劲现象。
3. 调整制动器制动力矩来保证两边的运行,重载一边的制动力矩可适当调大一些。
4. 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。
5. 检查并调整轨道的安装精度,保证轨道的高低差,跨距差和直线度符合标准要求。固定轨道的螺栓不应松动,避免出现不受载时轨道是平的,当受载后,轨道就凹下去或拱起来的现象。对于轨道比较顽固的情况,可将主动轮踏面改为锥形踏面。
6. 增加桥架的水平刚性。
7. 如果还存在啃轨现象,可采用无轮缘车轮加水平轮,采用高轮缘、大圆弧车轮或采用变频调速的方案来改善啃轨问题。
六.结束语
造成啃轨的因素很多,首先要分析出啃轨的原因,并针对性地提出解决措施,并且不论什么情况,都必须保证车轮的安装精度与轨道的安装精度。
①设置轮缘能够防止车轮脱轨。采用无轮缘车轮时,可在车轮两边加装水品滚轮导向,防止脱轨。
②车轮踏面即车轮与运行轨道之间的接触部分,因此其具有一定的硬度。
参考文献:
1. GB/T3811-2008 起重机设计规范 中国标准出版社 2008
2. 起重机设计手册 机械工业出版社 1981
3. GB6067.1-2010 起重机械安全规程 中国标准出版社 2010
4. GB/T14405-2011 通用桥式起重机 中国标准出版社 2011
5. 起重机械事故分析和对策 人们交通出版社 2001
6. GB50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范 中国计划出版社 2002