董萬里

（溪洛渡水力發(fā)電廠，云南永善，657300）

1 工程概述

橋（門）式起重機大車或小車在運行過程中,車輪輪緣與軌道側(cè)面接觸,產(chǎn)生水平側(cè)向推力,引起輪緣與軌道間隙變小，出現(xiàn)的顯著磨損現(xiàn)象通常稱為啃軌[1，2]。近年來，一些橋（門）機使用廠家甚至科研單位均對橋機啃軌原因及解決方法進行了深入分析，例如梅山鋼鐵股份有限公司萬明輝[3]對熱軋廠橋式起重機啃軌原因與啃軌的檢驗方法進行了分析，并進一步提出熱軋廠應(yīng)對橋式起重機啃軌所采用的處理方法；浙江眾擎起重機械制造有限公司俞楚勇[4]對國內(nèi)常見的橋式起重機啃軌原因進行了綜合分析，并分別針對相應(yīng)原因提出了有借鑒意義的處理方法。然而，溪洛渡電站1 000/100 t橋式起重機位于地下（山體內(nèi)），長期受到地下巖石內(nèi)應(yīng)力釋放影響，同時該橋機跨度高達28 m，針對如此大跨度、大起重量且運行于復(fù)雜地理環(huán)境中的地下廠房橋式起重機之啃軌分析，國內(nèi)外較少見。筆者對目前溪洛渡地下廠房1 000/100 t橋式起重機已出現(xiàn)啃軌的情況進行分析，并提出改進措施，確保溪洛渡地下廠房大跨度橋機的正常運行，同時為國內(nèi)外同類型、同運行條件的橋式起重機的設(shè)計、安裝和運行維護提供寶貴經(jīng)驗。

2 故障現(xiàn)象

溪洛渡右岸地下廠房1號大橋機在高負荷運行8個月左右出現(xiàn)下游側(cè)大車行走左一車輪內(nèi)側(cè)行走軸承損壞，同時另一臺相同工況橋機也出現(xiàn)類似現(xiàn)象。經(jīng)過進一步實地測量檢查，發(fā)現(xiàn)存在如下3個特點：

（1）此次損壞的橋機大車行走軸承均為下游內(nèi)側(cè)，屬同側(cè)；

（2）根據(jù)現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)橋機均是上游側(cè)（導向側(cè)）車輪外緣貼緊軌道，下游側(cè)（非導向側(cè)）車輪內(nèi)緣貼緊軌道（如圖1所示）；

（3）上游側(cè)車輪外緣、下游側(cè)車輪內(nèi)緣有大量磨削，存在不同程度的啃軌現(xiàn)象（如圖2所示）。

圖1 車輪內(nèi)緣貼緊軌道Fig.1 The inner edge of the wheel against the track

圖2 啃軌現(xiàn)象Fig.2 Gnawing track

3 啃軌原因分析

橋式起重機啃軌現(xiàn)象表現(xiàn)形式多種多樣，有時一側(cè)啃軌，有時兩側(cè)啃軌，有時一個車輪啃軌，有時所有車輪均啃軌?？熊壴蛞埠軓?fù)雜，有加工誤差、安裝誤差，有軌道、車輪、橋架的因素，也有維護、運行環(huán)境等各方面因素。針對溪洛渡電站橋式起重機特殊的運行環(huán)境，擬從以下幾個方面分析橋機啃軌原因。

3.1 加工與安裝誤差

車輪與軌道的間隙在設(shè)計上為定值，導向側(cè)車輪踏面寬140 mm，非導向側(cè)車輪踏面寬160 mm，軌道寬120 mm。在理想狀態(tài)下，車輪位于軌道中間位置，導向側(cè)車輪與軌道兩邊間隙均為10 mm，非導向側(cè)車輪與軌道兩邊間隙均為20 mm。

橋機正常行走時，車輪很難保證在軌道中間行走，導向側(cè)車輪會有一邊貼緊軌道，起導向作用。在導向側(cè)車輪外側(cè)靠緊軌道時，橋機整車會向下游側(cè)移動10 mm，導致非導向側(cè)車輪內(nèi)側(cè)與軌道的間隙減小10 mm。

輪距的設(shè)計要求是28000±4mm。按GB10183-2005要求的計算公式，當S＞10 m時，△S=±［3+0.25×（S-10）］mm，軌距安裝要求應(yīng)達到（28 000±7.5）mm。從設(shè)計上最不利的情況考慮：當橋機導向側(cè)（上游側(cè)）車輪外側(cè)貼緊軌道，即車輪向下游側(cè)平移10 mm，橋機輪距取最大正誤差+4 mm，軌道軌距取最大負誤差-7.5 mm時，非導向側(cè)車輪內(nèi)側(cè)與軌道之間的間隙為A：

此時非導向側(cè)車輪與軌道間隙為負值，會出現(xiàn)磨損即會發(fā)生啃軌。橋機加工誤差與軌道安裝誤差必須統(tǒng)籌考慮，做到系統(tǒng)的公差配合，才能盡量克服啃軌。

3.2 巖錨梁的變形

2009年2月，對安裝完成的軌道進行驗收，其軌距驗收數(shù)據(jù)為（28 000-3）～（28 000+2）mm。2010年8月，測量人員對軌道中心距離進行了測量，測量數(shù)據(jù)見圖3。

圖3 軌道測量數(shù)據(jù)Fig.3 Measured data of the tracks

設(shè)計軌距為28.000 0 m，圖3是以27.995 0 m為基準測量上、下游軌道中心線距該基準距離的偏差，分別記作a和b。軌距偏差△S=（27 995+a+b）-28 000，單位：mm，根據(jù)測量計算出軌道中心偏差見表1。

從表1可以看出，15號機處軌距變形最大，為（28 000-11）mm。此值遠超出GB 10183-2005要求的（28 000±7.5）mm，這樣大的變形嚴重影響了橋機軌道的軌距和直線度，會直接導致車輪啃軌。這說明山體內(nèi)應(yīng)力釋放造成巖錨梁的變形，這是造成橋機啃軌不可忽略的因素。

4 解決大車行走機構(gòu)啃軌的方法

根據(jù)上述啃軌原因分析，總結(jié)出針對溪洛渡地下廠房特殊運行情況防止大車行走機構(gòu)啃軌的方法：

（1）嚴格控制橋機主梁、車輪的加工精度及軌道的制造和安裝精度，將誤差控制在允許范圍內(nèi)；

表1 軌道偏差Table 1 Deviation of the tracks

（2）地下廠房是將山體開挖出洞，然后再用錨桿固定并澆筑混凝土襯砌保護巖面，這樣整個洞室會因山體應(yīng)力的釋放而發(fā)生一定量的變形。橋機軌道安裝時，根據(jù)巖錨梁變化趨勢以及GB 10183-2005，結(jié)合實際情況將軌道跨距調(diào)整為最大正偏差，可以有效地解決山體變形的影響。在溪洛渡電站地下主廠房，這個數(shù)據(jù)為（28 000+7.5）mm。

5 結(jié)語

目前溪洛渡電站地下廠房1 000/100 t橋式起重機使用過程中，采用上述方法有效控制了啃軌現(xiàn)象的發(fā)生，圓滿完成了18臺770 MW水輪發(fā)電機組的安裝任務(wù)，也為同類水電站地下廠房橋式起重機的設(shè)計、運行和維護提供了借鑒。

[1]梁冰.橋式起重機大車輪的常見故障及解決方法[J].機械工程與自動化,2012(5):197-198.

[2]楊曉芳，姚燕.橋式起重機啃軌分析及排除方法[J].世界采礦快報,1998,14(10)：44-46.

[3]萬明輝.橋門式起重機啃軌原因分析[J].工業(yè)安全與環(huán)保,2001,27(12):23-25.

[4]俞楚勇.論橋式起重機常見故障及維修保養(yǎng)[J].價值工程,2011,30(36):32.