郭磊 李悅

摘? ?要：對起重機車輪啃軌現(xiàn)象的危害進行了說明，并總結(jié)了車輪啃軌的各類原因，如：車輪的平行度、垂直度、跨距、對角線、直徑大小原因，起重機軌道原因，驅(qū)動系統(tǒng)原因和金屬結(jié)構(gòu)變形原因。并對以上原因如何導(dǎo)致車輪啃軌進行了分析。最后介紹了防止啃軌的各類方法。嚴重的啃軌，會使車輪與軌道劇烈磨損，增加運行阻力，發(fā)出響聲，影響起重機的正常工作，甚至出現(xiàn)因起重機驅(qū)動力不夠，導(dǎo)致無法驅(qū)動。若車輪輪緣磨損嚴重，甚至?xí)?dǎo)致脫軌等現(xiàn)象，嚴重影響起重機的使用安全。

關(guān)鍵詞：起重機? 車輪啃軌? 車輪安裝及加工? 軌道安裝? 驅(qū)動系統(tǒng)? 金屬結(jié)構(gòu)變形

中圖分類號：TH21? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）01（b）-0036-02

起重機車輪啃軌的原因是多種多樣的，總體上分為車輪的安裝和加工問題，軌道安裝問題，驅(qū)動系統(tǒng)問題，金屬結(jié)構(gòu)變形問題。

1? 車輪的安裝和加工引起的啃軌

1.1 車輪的平行度

車輪的平行度，如圖1，軌道長度方向中心線與車輪中心線呈α角。若車輪安裝超差，呈圖1中b和c的情況，車輪在朝A方向運行時，車體呈反時針方向扭斜。車輪朝B方向運行時，車輪呈順時針方向扭斜。圖1中d的情況，如果兩側(cè)車輪扭斜度一致，并且軌道中心線與兩個車輪的中心線平行時，車輪運行是不會跑偏的。只要保證輪緣與軌道側(cè)面有一定間隙，車輪是能夠正常運行的。但在實際生產(chǎn)中，這種情況存在的可能性極低。圖1中e的情況，就比較嚴重，車輪在朝A或B方向運行一段距離后，車體很快靠向一邊，運行的距離隨其扭斜度的增大而縮短。

1.2 車輪的垂直度

車輪的垂直度，軌道中心線與車輪中心線層呈β角。若垂直度超差，會造成車輪踏面上單位面積壓力加大，形成車輪滾動面不均勻的磨損，嚴重的時候會產(chǎn)生環(huán)形磨損，且車輪行駛過程中，會產(chǎn)生異響，造成車輪在軌道上不同區(qū)段，車輪總啃軌道一側(cè)的情況。

1.3 車輪跨距、對角線

如圖2中a情況，車輪一側(cè)直線性超差，導(dǎo)致跨距、對角線超差，會使車輪失去應(yīng)有的竄動量，車體稍有不穩(wěn)，極易產(chǎn)生啃軌。當(dāng)車體向A方向運行時，車輪3輪緣易啃軌道外側(cè)，由于車輪3輪緣是導(dǎo)向，車輪4不易啃軌。同理，當(dāng)車體向B方向運行時，車輪4輪緣易啃軌道內(nèi)側(cè)，由于車輪4輪緣是導(dǎo)向，車輪3不易啃軌。圖3中b情況，車輪跨距超差，車輪相對呈梯形，若車輪跨距超差正值，則啃軌道內(nèi)側(cè)。若車輪跨距超差負值，則啃軌道外側(cè)。圖3中的c情況，車輪對角線超差，車輪相對位置呈平行四邊形，造成對角線位置上的車輪啃軌。在圖3中的b、c情況中，兩條軌道同時被啃外側(cè)或內(nèi)側(cè)。當(dāng)然，軌道跨度制造超差也會造成以上情況的出現(xiàn)，所以判別啃軌，也需對軌道跨度進行測量。

1.4 車輪直徑

車輪驅(qū)動時，主動車輪直徑不同，運行速度不能一致，造成啃軌嚴重。主動輪易做成錐形車輪，大端位于跨度內(nèi)側(cè)，能夠起到自動調(diào)整速度的作用，但往往因制造費用問題，現(xiàn)極少采用錐形車輪，而是提高制造精度，保證車輪直徑公差。

2? 軌道安裝引起的啃軌

軌道的相對軌頂標高和直線性超差，軌道跨度超差，軌道頂部中心直線度超差，軌道接頭不平直和軌頂上部有油、冰霜等，都會造成啃軌。因軌道引起的啃軌其特點是發(fā)生在某一固定區(qū)域。

車輪在某一區(qū)域，兩側(cè)軌道內(nèi)側(cè)或外側(cè)同時發(fā)生啃軌時，這種現(xiàn)象，發(fā)生在跨度內(nèi)側(cè)時是軌道跨度較小，發(fā)生在外側(cè)時是軌道跨度過大。

當(dāng)車輪運行在某區(qū)域，車體發(fā)生傾斜，造成一條軌道內(nèi)側(cè)，一條軌道外側(cè)啃軌。而駛離該區(qū)域后，車體能夠自動走正，這種現(xiàn)象是啃軌區(qū)域內(nèi)兩條軌道的相對軌頂標高相差較大，啃外側(cè)的軌道高，啃內(nèi)側(cè)的軌道低。

當(dāng)軌道上有油、冰霜等，或單邊軌道下沉。引起驅(qū)動輪大滑，使車體扭斜而啃軌。

3? 驅(qū)動系統(tǒng)引起的啃軌

由于驅(qū)動系統(tǒng)中傳動機構(gòu)，如電機輸出轉(zhuǎn)速、減速機速比超差，聯(lián)軸器齒輪間隙不均或傳動軸上的鍵松動等，起動時有問題的驅(qū)動車輪相對滯后轉(zhuǎn)動，造成兩個主動車輪轉(zhuǎn)速不一致，而發(fā)生車體扭轉(zhuǎn)。若兩個主動車輪直徑超差較大，也會造成兩個主動車輪轉(zhuǎn)速不一致。如果制動器的松緊調(diào)整的不適當(dāng)，特別是對分別驅(qū)動的兩個制動器抱閘松緊相差加大時，也易引起啃軌。

4? 金屬結(jié)構(gòu)變形引起的啃軌

由于金屬結(jié)構(gòu)的剛度設(shè)計問題，在起重機滿載時，造成車體變形，引起車輪對角線不等，車輪位置呈平行四邊形，造成車輪啃軌。

車輪啃軌的原因是多方面的，較少的是單獨存在，往往是綜合存在的，相互影響，彼此聯(lián)系。所以判斷車輪啃軌需要逐項檢查，反復(fù)測量。

綜上所述，根據(jù)啃軌的原因，不難得出車輪的直徑制造公差，車輪的安裝和軌道安裝公差必須控制在允許的范圍之內(nèi)，根據(jù)起重機在整個使用壽命周期內(nèi)的總運行距離而劃分公差等級，符合GB/T10183-2018《橋式和門式起重機制造及軌道安裝公差》中的相關(guān)規(guī)定。起重機金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計也應(yīng)充分考慮滿載時的剛度超差而引起的車輪啃軌。傳動零部件的制造也應(yīng)控制在相應(yīng)的公差范圍之內(nèi)。

參考文獻

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[3] GB10183-2018 橋式和門式起重機制造及軌道安裝公差[M].北京：中國標準出版社，2018.