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摘要:叙述桥式起重机车轮啃轨的现象,通过对现场情况及测量数据的分析,找出其产生原因,提出解决措施并处理。
关键词:桥式起重机、车轮、啃轨、分析、处理
中图分类号: U653 文献标识码: A 文章编号:
前言
桥式起重机在冶金、矿山等行业被广泛使用,在生产中占有举足轻重的地位。由于其运行的正常与否直接关系到人身和企业财产的安全,起重机的安装与使用有着严格的要求。当安装或使用不符合要求时,起重机将不能正常运行,“啃轨”就是其中最常见的一种现象。我单位1#、2#高炉水渣抓渣用10t/2t×25.5m-16m桥式抓斗起重机发生严重啃轨,经测量分析,安装时设备本身的调整不符合要求,整改后运行正常。
一、问题发现
1#、2#高炉水渣抓渣用10t/2t×25.5m-16m桥式抓斗起重机是搬迁设备,因车轮“啃轨”严重,曾多次更换车轮组,车轮组使用寿命远远低于正常情况。起重机的运行啃轨必然产生水平侧向力,这种侧向力将导致轨道横向位移,引起设备振动,致使固定轨道的螺栓松动,另外,还会引起整台起重机的振动,这些都不同程度的影响了轨道梁、桥架结构的稳固。严重的啃轨会使轨道严重磨损,导致起重机运行时轨道和车轮接触不良而不能使用,直至更换,造成人力、物资的浪费,同时也给生产造成很大的影响。另外,起重机在运行中啃轨会产生相当的阻力,由于运行阻力大,也容易使传动系统部件如轴等扭坏,这不仅增加了检修费用,而且严重影响正常的生产秩序。
二、现象确认
通常车轮轮缘与轨道侧面之间设计有一定的间隙,一般设计最大间隙为20-30mm,在正常运行情况下,它们不会接触。但有时车轮不在轨道中心部位运行,从而发生车轮轮缘与轨道侧面相接触(摩擦)的啃轨现象,车轮啃轨现象表现形式有:
⑴轨道侧面或车轮轮缘内侧有斑痕,严重时痕迹上有毛刺或掉铁屑;
⑵桥式起重机行驶时,在短距离内轮缘与轨道间隙有明显的改變;
⑶桥式起重机在运行中,车体产生歪斜,车轮走偏;
⑷运行时会发出较响亮的“嘶嘶”啃轨声;
现场查看1#、2#高炉水渣抓渣用10t/2t×25.5m-16m桥式抓斗起重机轨道及车轮,发现轨道侧面和轮缘侧面均有明显磨损,磨损处呈现金属亮面,带有毛刺,大车行走过程中可以看到在短距离内轮缘与轨道间隙有明显变化,可以认定是“啃轨”。
三、原因分析
起重机运行时啃轨,有的是轨道问题,有的是车轮问题,还有的是桥架问题,有的是电机问题,啃轨的原因多种多样。1、轨道问题
⑴轨道安装质量不合格,轨道水平弯曲过大(要求侧面直线度不大于2mm),超过跨度公差时,就会产生,这种啃轨在固定线段;⑵轨道轨距过大时,外侧轮缘啃轨;轨距过小时,内侧轮缘啃轨;⑶两根轨道同一截面上的轨面高度差过大(同一截面内两平行轨道的标高相对差不应大于10mm),造成大车侧移,超高侧外侧啃轨,另一侧内侧啃轨;
⑷轨距一端大,一端小,两根轨道平行度超差,在这样的轨轨上运行时,轮缘与轨道间隙愈走愈小,直至内侧轮缘啃轨;向相反方向运行,才慢慢好转,继续运行,外侧轮缘又开始啃轨;
2、车轮问题
⑴两主动轮直径不相等,起重机运行时,左右两侧的运行线速度不一致,产生车体走斜啃轨;
⑵车轮安装不规范,水平偏斜(图1)或垂直偏斜(图2)过大都会引起啃轨;
图1 车轮水平偏斜 图2 车轮垂直偏斜
3、桥架问题
⑴桥架变形造成端梁水平弯曲,或对角线长度超差(允许相差不大于5mm),跨度超差(允许±5mm),会引起啃轨;
⑵桥架产生垂直变形,造成车轮垂直偏斜超差(允许偏差不大于测量长度的1/400)(图2),改变了车轮的滚动半径(图3);
图3 车轮垂直偏斜改变了车轮半径
四、数据收集
为了对“啃轨”原因做出正确分析判断,对起重机“啃轨”现象进行观察,并对现场轨道及起重机的相关数据进行测量。大车运行是沿南北方向,当大车向南运行时,两边轨道均是东侧被“啃”,大车向北运行时,两边轨道均是西侧被“啃”,起车、制动时车体未发现扭摆。主要收集相关数据如下:
⑴大车轨道轨道标高
10t/2t×25.5m-16m桥式抓斗起重机轨道标高水准仪实测读数(mm)
⑵大车轨道轨距
10t/2t×25.5m-16m桥式抓斗起重机轨道轨距实测读数(mm)
⑶大车车轮的跨距、对角线长度数据及水平偏斜示意图(图4):
⑷车轮水垂直偏斜示意图(图5)
五、综合判定
通过现场磨损情况来看,“啃轨”不是发生在在局部,排除轨道安装质量不合格、轨道水平弯曲过大造成“啃轨”的可能。从轨道测量读数可以看出,两轨道同一截面处标高差值最大8mm,在起重机轨道安装要求误差允许范围内,可以排除两轨道对应点标高偏差过大引起“啃轨”的可能。轨距测量值与标称值之间的误差最大为 -5mm,按规程±5mm范围为合格,也在许可范围内。由以上事实可以排除轨道原因引起“啃轨”。大车对角线测量值显示两对角线差值5mm,在许可范围内,说明桥架没有发生变形。车轮水平偏斜及垂直偏斜的数据表明,B、C车轮水平偏斜较大,同时,其垂直偏斜值也超出1/400的许可范围,综合考虑四车轮的偏斜量及偏斜值,可能引发“啃轨”。综上所述,车轮的安装误差过大引起“啃轨”的可能性最大。
六、调整方案
在轨道和桥架基本上符合技术要求,或桥架虽有变形但不大时,调整车轮可以解决啃道。
⑴关于水平偏斜的调整,从水平、垂直偏斜示意图可以看出,A、D两个车轮的偏斜量符合规定,只需将B、C轮的偏斜方向调整一下即可。
⑵关于车轮的垂直偏斜的调整,在空载应使两车轮的边向外偏斜,当起升载荷逐渐增大时,车轮正好趋向于垂直受力。
⑶调整车轮前,首先用吊车将端梁吊起,使车轮悬空,然后松开紧固螺栓,重新调整BC两轮的水平、垂直偏差达误差许可范围内。采用0.5mm钢丝挂线,车轮轴线及轨道平行方向各2条线,调整为矩形作为车轮校正基准,调整角轴承箱,见图6。松开紧固螺栓后,在角型轴承座的槽内加垫,若调整量不够,将定位键板铲开,在键板与端梁弯板之间加垫调整,使车轮偏斜达到要求。
图6 车轮组
1、车轮 2、端梁弯板3、水平键板
4、角形轴承架5、垂直键板6、紧固螺栓
七、实施效果
经整改后,起重机运行正常,检修费用大大降低,并有力保证了高炉的正常生产秩序。
八、结束语
起重机大车车轮啃道情况多种多样,原因千差万别,在实际工作中,要解决啃道问题时,必须认真分析,找出产生的原因,才能对症下药,方可达到事半功倍的效果。因此,在生产过程中应对桥式起重机出现的异常现象认真检查、分析原因,采取相应的措施进行调整,才能保证设备的正常运行。
参考文献:
〔1 起重设备安装工程施工及验收规范GB50278-98主编:原中华人民共和国机械工业部
〔2〕起重机械安装使用维修检验手册万力主编 北京冶金工业出版社
关键词:桥式起重机、车轮、啃轨、分析、处理
中图分类号: U653 文献标识码: A 文章编号:
前言
桥式起重机在冶金、矿山等行业被广泛使用,在生产中占有举足轻重的地位。由于其运行的正常与否直接关系到人身和企业财产的安全,起重机的安装与使用有着严格的要求。当安装或使用不符合要求时,起重机将不能正常运行,“啃轨”就是其中最常见的一种现象。我单位1#、2#高炉水渣抓渣用10t/2t×25.5m-16m桥式抓斗起重机发生严重啃轨,经测量分析,安装时设备本身的调整不符合要求,整改后运行正常。
一、问题发现
1#、2#高炉水渣抓渣用10t/2t×25.5m-16m桥式抓斗起重机是搬迁设备,因车轮“啃轨”严重,曾多次更换车轮组,车轮组使用寿命远远低于正常情况。起重机的运行啃轨必然产生水平侧向力,这种侧向力将导致轨道横向位移,引起设备振动,致使固定轨道的螺栓松动,另外,还会引起整台起重机的振动,这些都不同程度的影响了轨道梁、桥架结构的稳固。严重的啃轨会使轨道严重磨损,导致起重机运行时轨道和车轮接触不良而不能使用,直至更换,造成人力、物资的浪费,同时也给生产造成很大的影响。另外,起重机在运行中啃轨会产生相当的阻力,由于运行阻力大,也容易使传动系统部件如轴等扭坏,这不仅增加了检修费用,而且严重影响正常的生产秩序。
二、现象确认
通常车轮轮缘与轨道侧面之间设计有一定的间隙,一般设计最大间隙为20-30mm,在正常运行情况下,它们不会接触。但有时车轮不在轨道中心部位运行,从而发生车轮轮缘与轨道侧面相接触(摩擦)的啃轨现象,车轮啃轨现象表现形式有:
⑴轨道侧面或车轮轮缘内侧有斑痕,严重时痕迹上有毛刺或掉铁屑;
⑵桥式起重机行驶时,在短距离内轮缘与轨道间隙有明显的改變;
⑶桥式起重机在运行中,车体产生歪斜,车轮走偏;
⑷运行时会发出较响亮的“嘶嘶”啃轨声;
现场查看1#、2#高炉水渣抓渣用10t/2t×25.5m-16m桥式抓斗起重机轨道及车轮,发现轨道侧面和轮缘侧面均有明显磨损,磨损处呈现金属亮面,带有毛刺,大车行走过程中可以看到在短距离内轮缘与轨道间隙有明显变化,可以认定是“啃轨”。
三、原因分析
起重机运行时啃轨,有的是轨道问题,有的是车轮问题,还有的是桥架问题,有的是电机问题,啃轨的原因多种多样。1、轨道问题
⑴轨道安装质量不合格,轨道水平弯曲过大(要求侧面直线度不大于2mm),超过跨度公差时,就会产生,这种啃轨在固定线段;⑵轨道轨距过大时,外侧轮缘啃轨;轨距过小时,内侧轮缘啃轨;⑶两根轨道同一截面上的轨面高度差过大(同一截面内两平行轨道的标高相对差不应大于10mm),造成大车侧移,超高侧外侧啃轨,另一侧内侧啃轨;
⑷轨距一端大,一端小,两根轨道平行度超差,在这样的轨轨上运行时,轮缘与轨道间隙愈走愈小,直至内侧轮缘啃轨;向相反方向运行,才慢慢好转,继续运行,外侧轮缘又开始啃轨;
2、车轮问题
⑴两主动轮直径不相等,起重机运行时,左右两侧的运行线速度不一致,产生车体走斜啃轨;
⑵车轮安装不规范,水平偏斜(图1)或垂直偏斜(图2)过大都会引起啃轨;
图1 车轮水平偏斜 图2 车轮垂直偏斜
3、桥架问题
⑴桥架变形造成端梁水平弯曲,或对角线长度超差(允许相差不大于5mm),跨度超差(允许±5mm),会引起啃轨;
⑵桥架产生垂直变形,造成车轮垂直偏斜超差(允许偏差不大于测量长度的1/400)(图2),改变了车轮的滚动半径(图3);
图3 车轮垂直偏斜改变了车轮半径
四、数据收集
为了对“啃轨”原因做出正确分析判断,对起重机“啃轨”现象进行观察,并对现场轨道及起重机的相关数据进行测量。大车运行是沿南北方向,当大车向南运行时,两边轨道均是东侧被“啃”,大车向北运行时,两边轨道均是西侧被“啃”,起车、制动时车体未发现扭摆。主要收集相关数据如下:
⑴大车轨道轨道标高
10t/2t×25.5m-16m桥式抓斗起重机轨道标高水准仪实测读数(mm)
⑵大车轨道轨距
10t/2t×25.5m-16m桥式抓斗起重机轨道轨距实测读数(mm)
⑶大车车轮的跨距、对角线长度数据及水平偏斜示意图(图4):
⑷车轮水垂直偏斜示意图(图5)
五、综合判定
通过现场磨损情况来看,“啃轨”不是发生在在局部,排除轨道安装质量不合格、轨道水平弯曲过大造成“啃轨”的可能。从轨道测量读数可以看出,两轨道同一截面处标高差值最大8mm,在起重机轨道安装要求误差允许范围内,可以排除两轨道对应点标高偏差过大引起“啃轨”的可能。轨距测量值与标称值之间的误差最大为 -5mm,按规程±5mm范围为合格,也在许可范围内。由以上事实可以排除轨道原因引起“啃轨”。大车对角线测量值显示两对角线差值5mm,在许可范围内,说明桥架没有发生变形。车轮水平偏斜及垂直偏斜的数据表明,B、C车轮水平偏斜较大,同时,其垂直偏斜值也超出1/400的许可范围,综合考虑四车轮的偏斜量及偏斜值,可能引发“啃轨”。综上所述,车轮的安装误差过大引起“啃轨”的可能性最大。
六、调整方案
在轨道和桥架基本上符合技术要求,或桥架虽有变形但不大时,调整车轮可以解决啃道。
⑴关于水平偏斜的调整,从水平、垂直偏斜示意图可以看出,A、D两个车轮的偏斜量符合规定,只需将B、C轮的偏斜方向调整一下即可。
⑵关于车轮的垂直偏斜的调整,在空载应使两车轮的边向外偏斜,当起升载荷逐渐增大时,车轮正好趋向于垂直受力。
⑶调整车轮前,首先用吊车将端梁吊起,使车轮悬空,然后松开紧固螺栓,重新调整BC两轮的水平、垂直偏差达误差许可范围内。采用0.5mm钢丝挂线,车轮轴线及轨道平行方向各2条线,调整为矩形作为车轮校正基准,调整角轴承箱,见图6。松开紧固螺栓后,在角型轴承座的槽内加垫,若调整量不够,将定位键板铲开,在键板与端梁弯板之间加垫调整,使车轮偏斜达到要求。
图6 车轮组
1、车轮 2、端梁弯板3、水平键板
4、角形轴承架5、垂直键板6、紧固螺栓
七、实施效果
经整改后,起重机运行正常,检修费用大大降低,并有力保证了高炉的正常生产秩序。
八、结束语
起重机大车车轮啃道情况多种多样,原因千差万别,在实际工作中,要解决啃道问题时,必须认真分析,找出产生的原因,才能对症下药,方可达到事半功倍的效果。因此,在生产过程中应对桥式起重机出现的异常现象认真检查、分析原因,采取相应的措施进行调整,才能保证设备的正常运行。
参考文献:
〔1 起重设备安装工程施工及验收规范GB50278-98主编:原中华人民共和国机械工业部
〔2〕起重机械安装使用维修检验手册万力主编 北京冶金工业出版社