唐虎輝

（中交四航局第二工程有限公司，廣東廣州 510220）

起重機(jī)啃軌又稱(chēng)咬道、啃道，現(xiàn)象為起重機(jī)的車(chē)輪邊緣與軌道側(cè)面強(qiáng)制性相互接觸，使起重機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中形成較大的摩擦力，不斷加劇車(chē)輪損壞的程度。起重機(jī)在正常中度工作強(qiáng)度下，車(chē)輪的使用壽命約為10年時(shí)間，但部分啃軌現(xiàn)象比較嚴(yán)重的車(chē)輪使用壽命僅為1～2年，情節(jié)嚴(yán)重者可能只維持幾個(gè)月的生命周期。

1 工程概況

中交四航局第二工程有限公司新會(huì)預(yù)制項(xiàng)目中，使用一臺(tái)型號(hào)SMJ120 t/48 m-22 m、出廠日期2007年9月、大車(chē)輪壓206 kN的雙梁桁架式門(mén)式起重機(jī)。專(zhuān)業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)對(duì)起重機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在起重機(jī)空載運(yùn)行的過(guò)程中，大車(chē)單元會(huì)產(chǎn)生較大的異常響動(dòng)，在大車(chē)單元經(jīng)過(guò)軌道駁口時(shí)更顯著。

結(jié)合我國(guó)現(xiàn)行的起重機(jī)檢驗(yàn)規(guī)范《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 3811—2008），各組成單元具備較強(qiáng)穩(wěn)定性，各個(gè)組件穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)不會(huì)出現(xiàn)較大的異常、響動(dòng)、溫度過(guò)高等現(xiàn)象。針對(duì)起重機(jī)咬軌現(xiàn)象，必須先查明咬軌的具體原因，采取合理有效的措施進(jìn)行維護(hù)。

（1）檢查起重機(jī)的歷史數(shù)據(jù)及維護(hù)資料。

該起重機(jī)的投入使用時(shí)間長(zhǎng)達(dá)13年。

（2）檢查車(chē)輪。

檢測(cè)人員對(duì)車(chē)輪進(jìn)行檢查的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，車(chē)輪的內(nèi)側(cè)磨損現(xiàn)象比較嚴(yán)重；在車(chē)輪的垂直度檢查項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)，車(chē)輪的垂直度發(fā)生明顯偏移，車(chē)輪碾壓過(guò)的中心線與垂直線無(wú)法準(zhǔn)確重合。

2 門(mén)式起重機(jī)啃軌原因分析

門(mén)式起重機(jī)運(yùn)行制動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生縱向或橫向力，大、小車(chē)同時(shí)制動(dòng)使軌道蒙受一個(gè)斜向拉力。如果安裝時(shí)軌道兩側(cè)存在高差，起重機(jī)就會(huì)全部移向低的一側(cè)，增添軌道承受的橫向力，使軌道的一側(cè)車(chē)輪緊夾軌道外側(cè)，造成啃軌現(xiàn)象。輕微的啃軌會(huì)造成輪緣及軌道側(cè)面產(chǎn)生顯著的磨損痕跡，嚴(yán)重啃軌會(huì)造成輪緣和軌道的側(cè)面金屬剝降或輪緣向外變形[1]。

2.1 設(shè)計(jì)制造方面

對(duì)門(mén)式起重機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵照現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 3811—2008）要求。

設(shè)定A、B、C、D為起重機(jī)運(yùn)行單元中的4個(gè)車(chē)輪。起重機(jī)位于車(chē)輪A、B一側(cè)時(shí)，車(chē)輪A、B受到的輪壓最大，在小車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，車(chē)輪的最大壓力與水平荷載PA、PC存在緊密的關(guān)聯(lián)性，車(chē)輪的壓力與車(chē)輪的垂直作用在水平方向上會(huì)形成一種新的力偶作用。

起重機(jī)的加工制作過(guò)程中，運(yùn)行單元的車(chē)輪平行度未能有效地滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求時(shí)，對(duì)角線的超差會(huì)釋放殘缺性?xún)?nèi)應(yīng)力，使車(chē)輪與軌道之間形成一個(gè)夾角α，導(dǎo)致車(chē)輪在運(yùn)行過(guò)程中與軌道的中心線偏離，引起啃軌現(xiàn)象。

車(chē)輪的輪壓、跨度S、基距H之間的關(guān)聯(lián)性如圖1所示。

圖1 起重機(jī)受力分析

車(chē)輪水平偏斜情況如圖2所示。

圖2 車(chē)輪水平偏斜

起重機(jī)車(chē)輪的加工制作過(guò)程中，車(chē)輪直徑存在較大差異且車(chē)輪安裝部位存在一定差異時(shí)，小直徑的車(chē)輪運(yùn)行會(huì)明顯比大直徑的車(chē)輪慢。通常情況下，偏移量超過(guò)15 mm時(shí)才會(huì)出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象。

2.2 門(mén)式起重機(jī)安裝調(diào)試方面

起重機(jī)的軌道基礎(chǔ)是保證其能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵前提，起重機(jī)的基礎(chǔ)安裝不牢固可能會(huì)導(dǎo)致軌道出現(xiàn)下陷現(xiàn)象，無(wú)法正常展開(kāi)作業(yè)。起重機(jī)運(yùn)行的兩條軌道高低差較大可能會(huì)導(dǎo)致起重機(jī)出現(xiàn)橫向運(yùn)動(dòng)，引發(fā)啃軌現(xiàn)象。施工人員對(duì)軌道基礎(chǔ)進(jìn)行施工或安裝軌道時(shí)，必須要嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行作業(yè)，降低啃軌現(xiàn)象出現(xiàn)的可能性[2]。

安裝起重機(jī)的過(guò)程中，起重機(jī)兩側(cè)的支腿應(yīng)該全部處于工作狀態(tài)，施工人員應(yīng)對(duì)車(chē)輪的跨度、車(chē)輛之間的間距、對(duì)角線進(jìn)行復(fù)核，確保各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。上述檢測(cè)指標(biāo)不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行修正。

起重機(jī)出現(xiàn)方向移動(dòng)時(shí)，其車(chē)輪間距會(huì)變大，引發(fā)車(chē)輪啃軌現(xiàn)象，啃軌部位位于軌道內(nèi)側(cè)。此外，起重機(jī)的車(chē)輪跨度不對(duì)等、對(duì)角線相等、車(chē)輪直線偏移時(shí)，跨度較小的車(chē)輪出現(xiàn)啃軌的部位應(yīng)為軌道外側(cè)，跨度較大的車(chē)輪出現(xiàn)啃軌的部位應(yīng)為軌道內(nèi)側(cè)[3]。

2.3 門(mén)式起重機(jī)操作使用方面

起重機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，操作人員不合規(guī)的操作行為或起重機(jī)兩側(cè)所受阻力不同等情況，會(huì)導(dǎo)致起重機(jī)兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)呈現(xiàn)異步運(yùn)行現(xiàn)象。軌道兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度不相同，促使軌道兩側(cè)的車(chē)輪運(yùn)行位置存在一定差異，也會(huì)引發(fā)啃軌現(xiàn)象。

2.4 由傳動(dòng)系統(tǒng)引起的啃軌

兩套單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備出現(xiàn)異步運(yùn)行時(shí)，軌道測(cè)量車(chē)輪運(yùn)行的速度無(wú)法保持同步，導(dǎo)致車(chē)輪啃軌現(xiàn)象出現(xiàn)。這種類(lèi)型啃軌現(xiàn)象最大的特點(diǎn)是起重機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中的自身?yè)u擺現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

兩套驅(qū)動(dòng)設(shè)備傳動(dòng)不對(duì)等的主要原因是齒輪間的縫隙存在不對(duì)等的現(xiàn)象或某個(gè)傳動(dòng)裝置的制動(dòng)器松動(dòng)。此外，兩個(gè)電動(dòng)機(jī)之間的轉(zhuǎn)速差異過(guò)大也會(huì)導(dǎo)致啃軌現(xiàn)象。

2.5 車(chē)體的金屬結(jié)構(gòu)變形

起重機(jī)采用金屬結(jié)構(gòu)，金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生形變時(shí)，車(chē)輪的對(duì)角線會(huì)發(fā)生偏移，導(dǎo)致車(chē)輪出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象?？熊壃F(xiàn)象可能是單一原因促成的，也可能由多方面原因促成。實(shí)際排查故障時(shí)，必須仔細(xì)檢查，探索具體的原因，采取針對(duì)性措施[4]。

3 啃軌控制方法

3.1 車(chē)輪的平行度和垂直度的調(diào)整

車(chē)輪運(yùn)動(dòng)面的中心線與軌道的中心線之間存在夾角（β）時(shí)，車(chē)輪與軌道之間的平行度的偏差應(yīng)為δ=rtanβ，可以在軸承架上架設(shè)墊板，墊板的厚度應(yīng)設(shè)計(jì)為t=b×tanβ。

車(chē)輪運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中向左側(cè)偏移時(shí)，應(yīng)該在右側(cè)的軸承架上設(shè)置墊板，以調(diào)整車(chē)輪方向的偏差。垂直度偏差處于合理范圍時(shí)，在軸承架的水平方向上架設(shè)墊板，墊板的厚度應(yīng)結(jié)合糾正偏差的程度確定[5]?？梢栽谝欢ㄏ薅壬辖鉀Q啃軌問(wèn)題，但車(chē)輪各個(gè)構(gòu)件的軸承同心度要求會(huì)在較大程度上限制墊板的厚度，結(jié)合實(shí)際情況。

墊板厚度選用如表1所示。

表1 墊板厚度選用

結(jié)合現(xiàn)行的規(guī)范要求分析，起重機(jī)的跨度、同位度以及對(duì)角線均在一定的合理范圍內(nèi)。例如，起重機(jī)的剛度、柔度的合理偏差值應(yīng)該控制在起重機(jī)跨度的1‰以?xún)?nèi)，若其偏差值達(dá)到3‰，應(yīng)立即停止運(yùn)行起重機(jī)，進(jìn)行修正。

3.2 車(chē)輪位置的調(diào)整

起重機(jī)的車(chē)輪偏差值較大時(shí)，會(huì)對(duì)起重機(jī)的車(chē)輪間距、對(duì)角線造成非常大影響，對(duì)軌道兩側(cè)的中心線造成影響，必須保證車(chē)輪位置控制在合理范圍以?xún)?nèi)。

3.3 更換車(chē)輪

對(duì)于磨耗程度比較嚴(yán)重的車(chē)輪，應(yīng)成對(duì)進(jìn)行更換。僅更換單一車(chē)輪后，新舊車(chē)輪磨耗程度不一樣，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行也會(huì)出現(xiàn)啃軌現(xiàn)行。被動(dòng)型的車(chē)輪的啃軌現(xiàn)象不嚴(yán)重，軌道不發(fā)生變形就不需要進(jìn)行更換。

3.4 車(chē)輪跨距的調(diào)整

可以對(duì)車(chē)輪的平行度、垂直度進(jìn)行調(diào)整。

（1）對(duì)軸承架的鍵板進(jìn)行合理調(diào)整，實(shí)際調(diào)整可以參照車(chē)輪的位置進(jìn)行確定。

（2）調(diào)整軸承間的隔離環(huán)，將起重機(jī)的車(chē)輪組拆除，拆除并清理軸承架上的各種組件，將車(chē)輪固定在左側(cè)5 mm部位時(shí)，在右側(cè)設(shè)置一個(gè)隔離環(huán)，新設(shè)置的隔離環(huán)應(yīng)比原本的隔離環(huán)寬5 mm。

3.5 其他調(diào)整

（1）維修人員在調(diào)整對(duì)角線時(shí)，應(yīng)同步進(jìn)行對(duì)角線與跨距調(diào)整，可以節(jié)省成本，提高檢修效率。

（2）車(chē)輪的跨距與軌道的間距存在較大偏差時(shí)，可以借助千斤頂進(jìn)行校正；雙軌道的標(biāo)高存在較大偏差時(shí)，可以在標(biāo)高偏低的一側(cè)加設(shè)墊板。

4 結(jié)語(yǔ)

使用垂直水平方法對(duì)已經(jīng)完成安裝的軌道、基礎(chǔ)進(jìn)行調(diào)整，可以有效提高起重機(jī)運(yùn)行效率，延長(zhǎng)起重機(jī)車(chē)輪的使用壽命，降低車(chē)輪及軸承損壞的可能性。