起重机检验中啃轨问题探讨

摘要：起重机是现代企业和工厂应用非常广泛的运输工具，但其本身存在着安全隐患，其中最常见的就是啃轨问题，如果啃轨问题得不到有效的解决，将会造成极其严重的后果。文章对起重机存在的啃轨问题进行了探讨，分析了啃轨发生的原因，提出了行之有效的预防措施。

关键词：起重机；检验；啃轨问题；解决措施；安全事故 文献标识码：A

中图分类号：TH215 文章编号：1009-2374（2015）04-0070-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0317

1 概述

当前我国经济发展迅速，一举成为了世界第二大经济体。起重机械也随之得到了蓬勃的发展，广泛应用于工业、农业、建筑业和交通运输业等各个领域。但是，起重机械在运行的过程中，存在着不可预想的危险因素，起重机作业引起的伤害事故，在国内外工业生产中均占有很大的比例。而啃轨问题就是引发安全事故的常见的诱发因素之一，这也是容易被起重机械操作人员和检验人员忽视的隐患之一，通过近几年起重机事故分析发现，啃轨问题决不容忽视。

2 啃轨的不良后果

起重机械的啃轨，就是在起重机运行机构的运动过程中，轨道侧面与车轮轮缘接触，产生水平方向上的侧向推力，在此种情况下如果起重机运行的时间过长，那么将会在轮缘与轨道之间产生摩擦，并发生严重的磨损。正常状态下运行的起重机，其车轮的轮缘与轨道之间存在着一定宽度的间隙，一般情况下，大车机构的车轮，其踏面的宽度比轨道头宽30～40mm；小车机构的车轮，其踏面的宽度比轨道头约宽40mm，有轮缘的一侧与轨道侧面的距离应为10mm。但是如果车体倾斜，车轮将不在轨道踏面中间运行，严重时会发生啃轨。啃轨对起重机的损害是非常大的，其后果也是非常严重的，主要表现在以下五个方面：

2.1 缩短车轮的使用寿命

工作级别为中级以上的起重机，所使用的车轮是经过淬火的车轮，在正常使用的情况下，可以使用15年，甚至是更长的年限，但是如果有啃轨现象发生，由于车轮与轨道的磨损，都会不同程度地削减起重机车轮的使用年限，啃轨严重的情况使用时间也只有1～2年，最为严重的情况下只能使用几个月的时间。

2.2 缩短轨道的使用寿命

若起重机存在啃轨问题而不能得到及时解决，起重机在运行过程中如果长期存在啃轨现象，会严重磨损轨道两侧，更为甚者会在轨道顶部磨出高低不平的台阶，从而缩短轨道的使用寿命，甚至造成轨道报废。

2.3 增加起重机的运行阻力

分析起重机啃轨现象可以发现，起重机如果啃轨情况严重，其运行时所受到的阻力要比正常状态下所受到的阻力约大1.5～3.5倍。起重机在运行时受到如此大的阻力，起重机大车机构或是小车机构的电动机和传动机构将处于超负荷工作状态，长此以往会使电动机烧毁或传动轴扭断。

2.4 造成起重机脱轨

若起重机轨道接头间隙大，并且起重机啃轨严重，将会导致车轮爬于轨道顶部，从而发生脱轨事故。

2.5 损害起重机承重结构

起重机在啃轨状态下运行，必然会对起重机的承重结构产生水平方向的侧向力，使厂房结构等承受重量的部分受到额外的横向作用力，如果这个额外的载荷超过小车制动的水平惯性力，长期处于这种状态，固定轨道的螺栓将会松动。此外，啃轨对整个起重机产生较大的振动，使房梁等承重结构遭到损坏。

3 起重机啃轨的探讨

3.1 轨道缺陷造成啃轨的原因分析

3.1.1 大车轨道不水平。大车轨道在安装时必须要保持水平，若轨道的水平弯曲度超过允许的跨度公差时，将会在车轮的轮缘与轨道侧面之间产生摩擦。大车轨道水平弯曲示意如图1所示：

图1 大车轨道水平弯曲

3.1.2 两轨道不平行。轨道安装不平行，造成轨距一端大一端小，轮缘与轨道间隙越走越小，摩擦越来越厉害，轻的情况会出现两个轮磨轨道里侧，情况更为严重时四个轮均磨里侧，当大车反方向运行时，啃轨情况将会逐渐减轻，再继续运行将会摩擦车轮外侧。

3.1.3 轨道的相对高度误差过大。两轨道高度误差过大，会使起重机在运行过程中产生横向移动，这样轨道较高的其外侧就会被啃，较低一侧轨道的内侧将会被啃，其示意如图2所示：

图2 大车轨道高度误差

3.1.4 轨距变化。引起小车轨距变化的原因通常有两个：一是桥架结构变形，二是主梁下沉。如果轨距变化超出允许值，将会导致小车啃轨，甚至是脱轨。

3.2 车轮缺陷导致的啃轨分析

3.2.1 大车车轮水平方向发生偏斜。桥架结构产生变形，将会使端梁发生水平弯曲，从而使车轮发生水平偏斜，甚至是偏斜超差，车轮安装时也可能会存在水平偏斜超差。

3.2.2 车轮垂直方向存在偏斜。引进起重机啃轨现象的一个原因是金属结构发生变形而产生的垂直偏斜超过允许值，即车轮踏面中心线与铅垂线形成一夹角。如果垂直方向上的偏斜超出允许值，将会导致啃轨发生。当大车的一对主动车轮承受载荷后，则其中一个车轮的垂直偏斜将进一步增大，另一车轮的垂直偏斜将减小，致使两主动轮的运行半径不相等，从而使车轮发生啃轨现象。

3.2.3 两主动轮直径不相等。两主动轮的直径不相等，就意味着两侧的运行速度不相等，致使一侧运行快，一侧运行慢，产生车体斜走，从而发生啃轨。

3.2.4 安装车轮时其锥度安装错误。当前起重机大车运行机构的两个主动轮踏面通常采用1∶10的锥形车轮，安装时必须要注意两个主动车轮的锥度方向要相反，且锥顶向外。

3.2.5 大车两侧的电动机运行不同步。大车运行机构正常运行时，大车的四个车轮在一个平面内处于正方形的四个顶点位置，并且四个车轮与大车轨道处于平行的状态，如果大车不同步，会出现一侧快一侧慢的情况，如果这种情况得不到有效的纠正，长期运行的情况下就会发生啃轨现象。除此之外，还存在一些能引起啃轨现象的其他因素。例如大车机构，如果两台电动机采用分别驱动的方式，则可能会不同步，其制动器制动力矩不等，引起大车运行不同步，从而发生啃轨故障。

4 起重机啃轨故障的解决措施

（1）如果啃轨或脱轨是由于小车轨距变化而产生的，可以采取移动小车车轮的方法进行修复。若要从根本上解决啃轨问题，应当对主梁进行修复。在进行修复时，不能采用移动小车轨道的方法，因为割焊轨道压板会使主梁进一步下沉和内弯；（2）大车啃轨若是因为偏斜超过允许值而造成的大车啃轨，应先对其桥架进行矫正，使其符合起重机制造标准和安全规范的要求。如果仍然存在啃轨现象，应再调整大车的被动车轮；（3）加装偏斜显示和限制装置。该装置能够在起重机发生偏斜时进行显示并报警，同时采取纠正措施，限制起重机偏斜运行，从而避免啃轨的发生。TSG Q7016-2008要求：对于大跨度（大于或者等于40m）的门式起重机和装卸桥，检查是否设置偏斜显示或者限制装置。

5 结语

本文对啃轨带来的不良后果进行了总结，并分析了啃轨产生的原因，针对啃轨发生的原因进行了深入的探讨，从而有效地解决了起重机运行的啃轨。

参考文献

[1] 王福绵.起重机械技术检验[M].北京：学区出版社，2000.

[2] 包连武，荀迎春，姚文志.桥式起重机啃轨原因分析及改进对策[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2010，（5）.

[3] 王艮一，贾鲁峰，张志铭.桥式起重机车轮啃轨分析[J].莱钢科技，2006，（8）.

作者简介：韦正（1985-），浙江东阳人，浙江赛福特特种设备检测有限公司助理工程师，研究方向：起重机械设备

检测。

（责任编辑：黄银芳）