楊鵬

（中交一航局城市交通工程有限公司，天津 300457）

MH型龍門(mén)式起重機(jī)啃軌原因分析及應(yīng)對(duì)措施

楊鵬

（中交一航局城市交通工程有限公司，天津 300457）

針對(duì)我項(xiàng)目部現(xiàn)有的三臺(tái)型號(hào)MH50/10-43型的龍門(mén)式起重機(jī)大小車啃軌原因進(jìn)行了全面的分析闡述，并針對(duì)原因，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用情況，提出了具體的改進(jìn)措施，工作效率得到了提高，同時(shí)也滿足了施工要求，并對(duì)以后的設(shè)備轉(zhuǎn)場(chǎng)、運(yùn)輸、拆裝過(guò)程的設(shè)備維護(hù)及安裝過(guò)程中尺寸的控制進(jìn)行了一定的說(shuō)明，具有一定的可操作性及現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

龍門(mén)式起重機(jī)；啃軌；分析

我項(xiàng)目部現(xiàn)在使用的河南礦山起重機(jī)有限公司生產(chǎn)的的三臺(tái)型號(hào)為MH型50T/43m的龍門(mén)式起重機(jī),該種起重機(jī)雖然質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但是在使用的過(guò)程中仍存在問(wèn)題，隨著起重機(jī)使用年限的不斷上升，經(jīng)過(guò)了多次的整修，使得起重機(jī)在使用的過(guò)程中出現(xiàn)了磨損的現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為在大車行進(jìn)的過(guò)程中輪子偏離軌道，從而造成了輪子緣與軌道之間產(chǎn)生了不必要的摩擦，并產(chǎn)生較大的響動(dòng)，導(dǎo)致了龍吊的運(yùn)行不夠平穩(wěn)，在日復(fù)一日的運(yùn)行中會(huì)加重對(duì)起重機(jī)的行走機(jī)動(dòng)裝置磨損，如果不加以重視的話，就會(huì)造成龍門(mén)式起重機(jī)的嚴(yán)重?fù)p壞，影響整個(gè)工程進(jìn)度。鑒于這種情況，本文對(duì)這種起重機(jī)啃軌的問(wèn)題作詳細(xì)的分析，旨在于找出針對(duì)性的解決措施，提升龍門(mén)式起重機(jī)的運(yùn)行效率。

1 啃軌及其危害

啃軌是一種在龍門(mén)式起重機(jī)中比較頻發(fā)的一種問(wèn)題，是指起重機(jī)在軌道上正常行進(jìn)時(shí)，由于各種原因而造成的車輪輪緣與軌道側(cè)面發(fā)生非正常性的擠壓和摩擦現(xiàn)象，這種現(xiàn)象看似十分不起眼，但長(zhǎng)此以往會(huì)對(duì)龍門(mén)式起重機(jī)造成非常嚴(yán)重的危害，甚至?xí)?dǎo)致起重機(jī)的完全損壞。一般來(lái)說(shuō)，啃軌所造成的實(shí)質(zhì)性危害主要存在于以下幾個(gè)方面。

第一個(gè)方面是起重機(jī)行走部分的車輪輪緣和軌道之間發(fā)生的強(qiáng)烈摩擦現(xiàn)象所造成的車輪和軌道的非正常性損耗；第二個(gè)方面是由于長(zhǎng)期以來(lái)的啃軌導(dǎo)致的行走阻力增大，從而極大的增加了電機(jī)所消耗的電能，如果功率持續(xù)增大的話，就會(huì)造成行走電機(jī)的燒毀；第三個(gè)方面是啃軌的持續(xù)磨損所造成的橫向負(fù)荷增大，這種橫向負(fù)荷增大所導(dǎo)致的直接后果就是起重機(jī)的脫軌，同時(shí)由于起重機(jī)在快速運(yùn)行的過(guò)程中橫向力過(guò)于巨大，很有可能會(huì)造成起重機(jī)的側(cè)翻，導(dǎo)致嚴(yán)重事故的發(fā)生。

2 啃軌的原因分析

造成起重機(jī)啃軌的原因是多種多樣的，主要原因有車輪的外徑尺寸存在差異、車輪的安裝存在誤差、軌道的相對(duì)標(biāo)高偏差或跨距的偏差存在較大差異、傳送裝置的運(yùn)行缺乏同步性、以及其他在安裝或運(yùn)輸中存在的一系列偏差等。

2.1 大車行走

電控方面的原因。啃軌現(xiàn)象在電控中的原因主要是由于起重機(jī)的剛、柔性腿受力產(chǎn)生偏差所造成的，這種現(xiàn)象在龍門(mén)起重機(jī)中十分普遍。我們先從龍門(mén)式起重機(jī)的整體結(jié)構(gòu)來(lái)看，整個(gè)起重機(jī)的主要零部件有大梁、剛性腿、柔性腿以及臺(tái)車共同構(gòu)成，這種設(shè)計(jì)原理使得整個(gè)龍門(mén)起重機(jī)的承重全部由臺(tái)車來(lái)完成，而一般來(lái)說(shuō)，由于軌道距離不標(biāo)準(zhǔn)所造成的啃軌現(xiàn)象相對(duì)來(lái)說(shuō)較少，重點(diǎn)就在于剛性腿和柔性腿這兩個(gè)重要的部件中。從剛、柔性腿的結(jié)構(gòu)上來(lái)看，柔性腿是由兩片整體的鋼結(jié)構(gòu)所組成的，每片柔性腿和橋架通過(guò)鉸接的方式進(jìn)行連接，因此如果柔性腿存在受力偏差的話，那么就會(huì)對(duì)起重機(jī)的行走機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)橫向移動(dòng)的力。剛性腿的組裝方式是拼裝，通過(guò)四點(diǎn)螺栓與橋架進(jìn)行連接，如果在安裝方面和運(yùn)輸方面存在偏差的話，同樣會(huì)對(duì)起重機(jī)的行走機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)橫向移動(dòng)的力，這兩種相同或者相反方向的橫向力，就會(huì)造成起重機(jī)在行進(jìn)的過(guò)程中出現(xiàn)偏差，從而發(fā)生啃軌的現(xiàn)象。

機(jī)械方面的原因。機(jī)械方面的原因主要有以下幾點(diǎn)，第一點(diǎn)是軌道出現(xiàn)的問(wèn)題，由于軌道在安裝的過(guò)程中出現(xiàn)了一些偏差，并且一些安裝人員不按照操作規(guī)范進(jìn)行安裝，就會(huì)造成軌道的跨度公差和兩根軌道之間的跨度標(biāo)高存在一定的誤差；第二點(diǎn)是車輪的問(wèn)題，車輪產(chǎn)生問(wèn)題的主要原因就是車輪的平行度存在差異，各個(gè)主動(dòng)輪之間的直徑不盡相同，這樣兩側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速就會(huì)產(chǎn)生偏差，從而造成傾斜行駛的現(xiàn)象；第三點(diǎn)是輪距偏差的問(wèn)題，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，輪距的偏差應(yīng)該在正負(fù)3mm之內(nèi)，一旦超過(guò)這種偏差的話，就會(huì)出現(xiàn)龍門(mén)吊運(yùn)行啃軌的現(xiàn)象。

2.2 小車行走

2.2.1 結(jié)構(gòu)問(wèn)題

（1）小車行走大梁為倒三角雙軌，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，但是由于長(zhǎng)年使用，重載時(shí)即吊運(yùn)鋼筋籠時(shí)，載荷達(dá)到設(shè)備的額定載荷的80%以上，且存在動(dòng)載荷，加上使用頻率高，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生變形。（2）在龍門(mén)吊進(jìn)退場(chǎng)運(yùn)輸過(guò)程中，吊裝、墊支等選擇方式上的不合理，導(dǎo)致小車行走大梁變形，軌道梁不順直。

2.2.2 輪組問(wèn)題

行走小車運(yùn)行時(shí)，輪組不在一條直線上，導(dǎo)致走偏卡軌。

2.2.3 安裝誤差問(wèn)題

在龍門(mén)吊拆裝過(guò)程中，沒(méi)有嚴(yán)格按照要求控制小車行走軌道梁的水平間距誤差，對(duì)角線誤差，安裝尺寸偏差大。

3 啃軌的解決措施

3.1 大車行走

3.1.1 電氣部分措施

在電氣部分的控制措施中，智能控制裝置的運(yùn)行應(yīng)該是啃軌優(yōu)化工作中的重點(diǎn)部分，本單位在這方面的改裝措施中，使用了大車行走同步裝置，并采用西門(mén)子PLC作為該裝置的核心控制元件，這種核心控制元件具有穩(wěn)定性高、抗干擾能力強(qiáng)、智能化控制、操作簡(jiǎn)便快捷等優(yōu)點(diǎn)，這樣可以充分的保證龍門(mén)吊起重機(jī)行走裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，不啃軌不晃動(dòng)，同時(shí)由于該裝置的智能化控制，因此就省去了糾偏這一項(xiàng)工作，從而實(shí)現(xiàn)真正的同步式運(yùn)行。另外，本裝置還具有欠壓、過(guò)載及短路保護(hù)的消聲節(jié)能的先進(jìn)性功能，這樣就對(duì)生產(chǎn)及安裝的過(guò)程實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步的優(yōu)化，做到了安全生產(chǎn)，節(jié)能高效。此裝置的工作原理也十分具有代表性，當(dāng)該裝置對(duì)兩臺(tái)大車的行走電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制時(shí)，在產(chǎn)生工作轉(zhuǎn)矩的同時(shí)又能產(chǎn)生相應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)矩，若兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的負(fù)載相同時(shí)，平衡轉(zhuǎn)矩便不會(huì)產(chǎn)生，若兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載存在差異時(shí)，兩驅(qū)電動(dòng)機(jī)之間就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)矩，將負(fù)載較輕的電動(dòng)機(jī)的力矩向負(fù)載較重的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)移，根據(jù)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的情況來(lái)自動(dòng)的添加或減少平衡轉(zhuǎn)矩，并且這種裝置與一般的糾偏裝置不同，它是一種對(duì)于電動(dòng)機(jī)之間的偏差進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整的一項(xiàng)智能化的控制裝置，能夠隨時(shí)對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)在出現(xiàn)偏載的情況下對(duì)力矩進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，這樣就能夠保證起重機(jī)在偏載十分嚴(yán)重的情況下依然能夠保證行駛的平穩(wěn)，從而使兩驅(qū)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持同步，大車的兩支腿之間不會(huì)產(chǎn)生位置偏差。智能控制裝置的應(yīng)用，真正意義上做到了對(duì)于龍門(mén)吊起重機(jī)的智能化控制，從根源上消除了啃軌等一系列問(wèn)題，真正的實(shí)現(xiàn)了時(shí)時(shí)同步。

3.1.2 機(jī)械部分措施

（1）由于軌道發(fā)生的啃軌一般是軌道一段固定的區(qū)域，應(yīng)及時(shí)校正或更換軌道，使軌道保持順直平滑的狀態(tài)。（2）調(diào)整車輪的平行度和垂直度，當(dāng)車輪中心線與軌道中心線存在一定的交角時(shí)，踏面上就存在了偏差，可在角型軸承箱的固定鍵板上加裝適當(dāng)厚度的墊板來(lái)消除偏差。（3）車輪的質(zhì)量、安裝尺寸一定要符合標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)常性的調(diào)整輪距，檢測(cè)輪組，做好針對(duì)性的校正，同時(shí)加大結(jié)構(gòu)件的剛度，提高安裝精度，可以減少由輪組造成的啃軌。（4）加強(qiáng)對(duì)司操人員的培訓(xùn)與教育，提高他們的操作水平，減小操作失誤引起的設(shè)備問(wèn)題。

3.2 小車行走

（1）在拆裝、運(yùn)輸過(guò)程中注意起吊、墊支方式，安裝過(guò)程中控制好尺寸偏差，控制好輪對(duì)角線、原則上以先調(diào)從動(dòng)輪為主；控制好軌道間距，軌道梁對(duì)角線誤差應(yīng)在范圍以內(nèi)，必要時(shí)可加大結(jié)構(gòu)件剛度。（2）對(duì)已發(fā)生啃軌的小車行走軌道梁，可采取在兩軌道梁上方加裝U型馬鞍架，馬鞍架與各主梁采取平面接觸，螺栓連接，便于拆卸。這樣可以使兩軌道梁成為一個(gè)整體，保持軌道間距為定值，出現(xiàn)剛度弱情況，可以互相作用抵消橫向力，同時(shí)向一個(gè)方面偏，而軌距不變。具體數(shù)量根據(jù)跨度、變形量大小等因素而定，同時(shí)在行走小車輪組外側(cè)加裝行走水平導(dǎo)向輪，保證小車行走過(guò)程中，輪組跟軌道在水平面是圓弧接觸，可以滑動(dòng)，減小摩擦力。

4 結(jié)語(yǔ)

龍門(mén)式起重機(jī)大車運(yùn)行啃軌是比較普遍的現(xiàn)象，產(chǎn)生原因也較為復(fù)雜，因此，啃軌現(xiàn)象很難完全消除。通過(guò)分析，可以了解其中的主要原因及相應(yīng)措施。實(shí)踐證明，上述措施及其他辦法均有不同程度的效果。因此，在設(shè)計(jì)、制造及使用過(guò)程中有針對(duì)性地運(yùn)用這些辦法，能有效地減輕大車運(yùn)行啃軌程度，達(dá)到提高相關(guān)零部件壽命、降低故障率的目的，從而為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]丁曉平．軌道式場(chǎng)橋門(mén)腿剛性與啃軌問(wèn)題的研究[J]．港口裝卸 ,2005(1):25～27．

[2]周森彪,唐書(shū)華,曹志民．32m跨距龍門(mén)式起重機(jī)走斜問(wèn)題分析及處理[J]．河南冶金,2002(1):40～41．

[3]陳鈞,邢立榮,柏立水．橋式起重機(jī)啃軌問(wèn)題的解決措施[J]．電工技術(shù) ,2006(10):75～76．

[4]文慶明．橋式起重機(jī)糾偏自控系統(tǒng)[J]．機(jī)電一體化,2001(3):56～60．

TV532

A

1671-0711（2017）10（上）-0075-02