桥式起重机啃轨原因分析及解决方法__墨水学术,论文发表,发表论文
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摘要:桥式起重机是起重设备的主要机种,在使用一定时间后,由于各种原因,都会出现不同程度的大车运行啃轨现象,易造成设备发生故障,影响企业正常生产,引发安全隐患,这里就桥式起重机大车啃轨现象进行探讨分析,并提出解决改进方法。
关键词:桥式起重机;啃道;分析
1. 车轮啃道的危害
(1)车轮啃道加速了车轮轮缘的磨损,使车轮使用寿命大大减小,缩短了更换周期,增加了修理投入。
(2)啃轨使轨道侧面磨损加快,降低轨道使用寿命,且产生作用于轨道紧固螺钉的横向力,易使轨道的位置偏移。
(3)起重机车轮啃道严重时,会使其运行阻力较正常情况下大很多。运行阻力的增加,将加大电动机功率的消耗,甚至可能烧坏电动机;同时机械传动件的负荷也会加大,因而加速机械零件的损耗,严重时可能会发生断裂事故,造成突然停机。
(4)车轮啃道必然产生水平的横向力,一横向力会使厂房结构多承担一个横向载荷,造成厂房超载,影响厂房结构的使用寿命。
(5)车轮啃道严重时,特别是当遇到轨道接头的间隙很大时,车轮轮缘有可能爬上轨道顶面,从而造成脱轨的危险。
2. 发生啃道的原因
起重机车轮啃道的产生原因一般认为是很复杂的。经归纳总结,主要是由三方面因素导致这一现象的。
(1)当起重机车轮与轨道的相对歪斜达到一定值时,在运行过程中车轮轮缘将和轨道侧面接触,以限制歪斜,造成啃道现象。
(2)由于主动轮驱动不同步,使起重机在行走时偏离轨道中心线,产生啃道现象。
(3)起重机车轮与轨道的安装精度较低,在起重机开始投入使用时就有车轮轮缘啃道的弊病。
3. 关于这三方面导致轮缘啃道的原因分析及解决办法
(1)车轮与轨道的相对歪斜是导致啃轨最主要且最常见的原因。车轮的歪斜可以分成两种:水平歪斜和垂直歪斜,如图1 所示。
图1
图1a 中车轮的纵向中心线对轨道侧面不平行。由于车轮旋转时,它前进的方向垂直于其横向中心线,这样起重机运行一段距离后,轮缘将和轨道侧面摩擦,发生干涉。起重机向前运行时,右侧轮缘擦上轨道;向后运行时,左侧轮缘擦上轨道;车体则同时被带成歪斜运行。这样在起重机的运行过程中,轮缘就反复地和轨道侧面摩擦,车轮歪斜越大,运行距离越长,轮缘和轨道侧面磨损就越重,啃轨也就越严重。图1b中车轮对轨道顶面有一个垂直歪斜量。当垂直歪斜达到一定程度时,出现啃道。
引起车轮相对于轨道歪斜的原因十分复杂,但主要是由如下几方面因素造成的。
①起重机在运行一段时期之后,由于焊接内应力的释放、超载使用、高温影响、操作或指挥不当等等,其桥架结构会有一些变形,例如,两个主梁的上拱减小不一致和产生下挠。如图2所示。这种形状结构上的变化达到一定程度后,必然使车轮偏离其正常位置,歪斜运行。
图2
桥架结构的水平方向变形如图3 所示。
图3
这种水平方向的变形反映到车轮上,就表现为车轮歪斜,致使车轮偏斜行走;
而且车轮会产生横向位移,影响轮缘与轨道侧面的间隙,出现啃轨。
解决方案如下:
因桥架变形引起的啃道现象,一般采用火焰矫正法恢复桥架的形状,从而将车轮带回正常位置,消除啃道。这种方法已有成形工艺和较成熟的经验,这里不再重复。这个方案实施起来比较复杂,过程控制难度较大,而且修理质量如何与操作人员的个人能力有很大关系,所以修理的结果有不确定性。
针对于桥架结构的变形,如果上拱度变化较大,只修复其上拱度,然后现状加固桥架,保证其刚性,防止继续变形;如果上拱度不需修复,则直接加固桥架。完成加固之后,再将车轮相对于轨道调正,使其不再啃道。这样车轮虽然相对于桥架是歪斜的,但相对于轨道是平行的,不影响起