起重机检验中啃轨问题分析

起重机检验中啃轨问题分析

顾金健

南京市特种设备安全监督检验研究院 江苏南京210000

摘要：随着工业生产技术的飞速进步，当前阶段，起重机已成为工业制造中必不可少的核心装备。它的普遍应用极大地增强了我国生产力的效率，这一进步是基于起重机设备安全稳定运作的假设上实现的。然而，我国的多数起重机设备运行在艰苦的工作环境中，还要不断承受反复变换的载荷，这对起重机的力学性能、刚度、操作稳定性以及耐久性提出了严峻的要求。在这些设备的操作过程中，由于受到众多因素的影响，存在一定的安全隐患，这导致了在不同工作领域中起重机安全事故的频繁出现。

关键词：起重机；啃轨；问题

0 引言

起重机设备靠周期性和反复的操作模式，利用升降钩或其他吊装配件进行物品的提升、降落或搬运作业。此类设备的作业空间往往较广，能够搬运多样化的货物，在复杂的作业场所中，存在着众多潜在的安全风险。其中，起重机啃轨问题是其主要的安全隐患之一，在发生啃轨时，会对起重机产生强烈的水平推力，这种力量足以对其轮子、轨道和支撑结构造成损坏。鉴于此，为确保生产活动的顺利展开，维护人员必须在例行检查时准确识别出起重机潜在的问题所在，并实行相应的纠正措施以整修。

1 啃轨问题概述

在起重机的大车及小车移动过程中，其车轮边缘会与支撑的轨道壁面产生挤压及磨擦效应，由此造成侧向压力，该力作用于水平方向上。如果起重机的作业时长过分延长，轮边与轨道间的磨擦将累积，致使磨耗加剧。在常规使用情况下，起重机的车轮边沿与轨迹间应保持一段适当的间隔，而一旦车身发生倾斜，那么车轮就会偏离轨道中央位置，运行过程中极端情况可能导致啃轨。

2 啃轨造成的危害

（1）缩短车轮与轨道的耐用年限。啃轨引致车轮与轨道强行摩擦，激化双方磨耗程度，极端情况可能会造成车轮轮缘与轨道侧壁金属剥脱以及轮缘外翘变形，这样不仅加剧了车轮和轨道的损坏，并减少了它们的使用年限。通常，中级级别的起重机车轮能维持超过15年的使用期；对于重级和冶金设备的起重机，其轮子大概能够使用8年。但是，如果是存在严重的啃轨问题的起重机，其轮子只能有1到2年或者几个月的使用寿命。

（2）提高作业障碍，使得电动机和传动机系统不得不持续负荷过重，这样的状况有可能导致电机烧损或是传动轴折裂。

（3）造成脱轨事故。当啃轨情况严重，特别在铁轨连接部位缝隙过宽时，起重机的轮子有可能会到铁轨的上方，这样的行为可能会引起车轮脱轨，造成事故，进而导致设备受损和人员伤害。

（4）承重结构损坏。当起重机处于啃轨状态时，其将对轨道施加横向推力，这种作用不可避免地会对起重机的支撑构造造成破坏，并给梁柱等承重构件带来额外负荷。如果这些额外的负载超出了小车制动系统所能抵抗的水平惯性力，在长时间的影响下，固定钢轨的螺栓可能会逐步变松。另外，啃轨情况会给整个起重机带来剧烈震动，可能引发共振现象，由此对横梁等重要承载部分造成损伤。

3 啃轨故障的原因

3.1 车轮问题

由于车轮的生产和装配出现问题，会导致啃轨。若起重设备长时间处于超负荷状态或者由于内应力等因素造成主、端梁或行车架变形，那么必然会导致轮轴倾斜及轨距变化，进而引发设备在运行中偏离轨道，特别是在大型车辆中这种情况尤为常见。

（1）两个主动轮的踏面直径大小不一致。当起重机作业进行中，若左右两边的移动速度出现不一致，可能导致起重机主体发生偏移，致使车轮边缘与铁轨边缘产生硬挤现象，最终导致啃轨。

（2）当安置不当或支架发生扭曲造成各个车轮未能位于同个水平面上，同时驱动轮的压力分布不均匀时，将不可避免地出现啃轨情况。

（3）车轮水平偏斜。因为桥梁的构造发生了改变，使得端部的梁体呈现出水平的弯曲状态，这导致车轮在水平方向的偏移超过了预期，或者在安装车轮的过程中，已经超过了原先的预设。换句话说，车轮的宽度中心线和轨道中心线之间产生了一个角度，两个主动轮同时倾斜，最终触发了啃轨的情况。

（4）车轮垂直偏斜。由于桥梁的变形导致车轮的垂直偏移超出了允许的误差，从而引发了啃轨。也就是说，车轮的踏面中心线与铅垂线之间存在一个角度。当主动车轮的端面的垂直偏移值超过了允许的误差，就会导致啃轨。由于两个驱动轮的水平偏离，在起重设备负荷之下，两个驱动轮的滚动范围有所差异，这可能导致车轮产生对轨道的冲击。如果驱动轮产生水平偏离，那么它们和钢轨的接触区域将缩小，每个区域的压力也将提高，进而使得驱动轮的磨耗变得不平衡，有可能在行驶表面产生凹陷。在此状态中，吊车经常会发出刺耳的噪音。

（5）如果车轮的锥形设置出现问题，那么两个轮子的速度调节功能就会受到影响，这将导致先行的轮子变得更先行，而落后的轮子则会变得更落后，从而引起严重的车身偏移并出现撞击轨道的情况。

3.2 轨道问题

（1）大车轨道：为了保证起重机在运作过程中，轨道不会发生横向或纵向的偏离，大车轨道必须被牢固地安装在行程梁上。此外，这个轨道还应该易于进行调整。如果轨道的安装质量未达到标准，或者固定方式不合理，尤其是轨道的铺设不符合规范，过度的水平弯曲和直线度的误差，都可能导致固定线段出现啃轨的情况。另外，常见的用来固定轨道的压板铁块，如果质量不合格，将会减少固定压板在水平和垂直方向的紧固力，因此，固定压板无法抵抗起重机运行时的冲击力和振动，所以无法有效地阻止轨道的移动。

（2）小车轨道：小车轨道被牢牢地绑定在主梁之上。部分起重设备通常使用电动葫芦做小车行走机构，而它们的轨迹通常是由工字钢制成，但是，由于设备的吨位和跨度的差异，选择的工字钢类型也各异。假设在安装过程中，电动葫芦的车轮间隙未能得到适当的调节，那么工字钢的边缘就可能产生磨损。这种情况下，如果磨损过于严重，就可能引发小车的移动困难，使得吊载的货物无法正确操纵，最终可能导致电动葫芦的掉落。因此，在进行设备的安装过程中，需要注意保持适当的车轮间距，避免产生过大的磨损。我们需要不断地进行测试，确保电动葫芦能够在轨道中保持稳定的工作，并且没有任何的噪音或者异常。

3.3 桥架问题

当桥梁或者小车架出现改动，一定会导致轮胎的倾斜和长度的改变，进一步导致了运输时的磨损，特别是大型车辆的磨损情况更加严重。经过对桥梁结构改动的研究，我们发现桥梁结构的改动主要表现在两个层次：垂直改动和水平改动。由于桥梁的改动，引发了端部的垂直弯曲，从而导致了车轮的垂直偏移超出预期，甚至在安装之前就存在这种情况。这种改动也引发了车轮的垂直偏移超出预期，从而改变了两边的轮辋和轨道的间距，最终引发了剧烈的摩擦，这也是为什么起重机在操作过程中会出现啃轨的原因。当桥梁的横截面发生改变时，车轮的水平位置就可能出现误差，导致车轮与轨道接触，从而引发起重机对轨道的破坏。

3.4 车轮轴承磨损因素

若车轮轴承受损或者车轮安装不当，车轮的纵向中心线可能会产生不对称和倾斜。在这种状态下，起重机的车轮可能会造成轨道的破坏。若仅有一个车轮倾斜，那么轨道破坏的程度并不严重。然而，若两个车轮都朝着相同的方向倾斜，那么就可能会发生严重的轨道破坏。因此，只要所有的车轮都倾斜，且倾斜的方向各异，或者四个车轮中存在同一个倾斜的轮子，就不会引发啃轨。然而，如果四个车轮的倾斜方向是一样的，那么在这种情况下，啃轨问题就会变得非常严重。

4 结语

总的来说，本篇文章主要讨论了起重机在检测过程中出现的啃轨现象，以及这种现象可能带来的危害，并探讨了可能导致这种情况的原因。因此，在处理这种问题时，我们必须深入分析，找出真正的原因，并尽快实施科学和有效的方法，以便有效地解决啃轨问题。

参考文献

[1]夏堃.起重机检验过程中的啃轨问题分析[J].现代工业经济和信息化,2022,12(05):246-247.

[2]邓福超.起重机检验中啃轨问题分析及处理措施[J].科技与创新,2015,(14):102-103.

[3]李慧文.对桥式起重机检验中啃轨问题的探讨[J].设备管理与维修,2020,(14):69-70.