QD75/20T—31.5—司双梁桥式起重机小车啃轨原因分析及处理

宗纪洋

摘 要：QD75/20T-31.5-司双梁桥式起重机作为典型的特种设备，对其运行、检修、操作等都有严格的要求，本文对起重机小车啃轨现象进行分析，并根据起重机的特性和结构选择最合理的检修方案，在检修后进行自检，并经特种设备专业检验机构检测符合安全投入使用标准，并在今后起吊工作前、中、后进行检查和运行监视等，严格按照特种设备使用、操作和检验规程投入安全生产工作，确保其在安全的运行状态下保证起吊工作安全正常进行。

关键词：双梁桥式起重机；啃轨；原因分析；处理

中图分类号：TH215 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）34-0133-02

Abstract： As a typical special equipment， the QD75/20T-31.5-double-beam bridge crane has strict requirements for its operation， overhaul and operation. This paper analyzes the phenomenon of gnawing rail on the trolley of the crane. And according to the characteristics and structure of the crane， it chooses the most reasonable maintenance program， after the overhaul of self-inspection， and special equipment professional inspection institutions tested in line with the safety of the use of standards. In the future hoisting work before， during and after the inspection and operation monitoring， we must ensure that in strict accordance with the use of special equipment， operation and inspection procedures， and ensure its safe operation in a safe and normal state of operation.

Keywords： double beam bridge crane； rail gnawing； cause analysis； treatment

1 设备概述

某电厂使用的QD75/20T-31.5-司双梁桥式起重机（以下简称起重机）系宁夏银川起重机器厂生产，额定起重量75/20T，跨度31.5m，工作级别A5，主要用于火力发电机组大修、小修及日常检修和维护的起吊工作，使用频率较低。在本次发现小车啃轨时，是日检时发现轨道侧面有磨痕（还未到特种设备检验机构年度检验时限）。

2 小车啃轨现象

2.1 小车啃轨表现形式

起重机小车车轮轮缘内侧与轨道侧面有一条明显的明亮痕迹，与钢轨顶面磨有亮斑，小车运行时，轮缘与钢轨的间隙有明显的改变，伴有走偏、扭摆等现象，车轮踏面与轨道中心线偏离且有显著的方向改变，小车车体有明显向南偏移倾向，可以断定小车啃轨。

2.2 小车啃轨危害

小车啃轨时，小车车轮对轨道产生一个水平侧向力，使轨道松动，起吊中会导致吊物发生大幅度摆动现象，运行阻力增大，传动机构超负荷而断轴、烧毁电机，严重时会造成小车脱轨事故。

3 小车啃轨的原因及分析

3.1 小车啃轨的原因

（1）小车车轮轮缘与轨道间隙过小，运行时车轮与轨道产生摩擦，导致小车啃轨。（2）起重机主梁就有一定的上拱度，其目的在于加强主梁的承载能力。

起重机主梁拱度技术标准为：

F标准值=28.35mm～44.1mm

（3）经常歪拉斜吊，使小车受力并处于歪斜状态，致使一侧车轮轮缘受到挤压和磨擦，运行时产生啃轨现象。

3.2 原因分析

（1）调整小车车轮垫片，垫片标准为δ=0.5mm。加装垫片位置：主动侧南侧车轮端梁弯板间两片、垂直定位键一片；被动侧北侧车轮在轴承箱水平定位键一片、端梁弯板间一片、南侧车轮在垂直定位键一片。（2）测量主梁上拱度。F南=16mm F北=26.5mm起重机主梁拱度不在标准范围内，主梁上拱度消失是引起小车啃轨的原因之一。（3）起重机在操作过程中严格按照操作规程执行，不存在歪拉斜吊违章现象。此原因已排除不再进行讨论分析。

3.3 效果检查

（1）对起重机进行静负荷拉力试验（主钩75T，下同），试验载荷为43T，测得横梁变形为21mm。试验后检查，小车车轮轮缘与轨道侧面间隙很小，车轮轮缘与钢轨侧面有摩擦痕迹，车轮踏面与轨道中心线偏离，小车车体依然有向南偏移的倾向，小车啃轨现象未消除。（2）起重机主梁上拱度降低超出安全标准范围，使主传动轴支架随结构一起下移。通过分析、檢修和试验得出，调整小车车轮垫片厚度不能完全解决小车啃轨的问题。我们通过恢复主梁的上拱度来解决小车啃轨的现象。

4 主梁修复方法

4.1 电焊法

电焊法对焊接工艺要求严，且修理的质量不易保证，在焊接过程中也不易及时测量，故不采用此方法。

4.2 预应力矫正法

适用于矫正主梁跨度小（L≤22.5m）的起重设备，故不采用此方法。

4.3 火焰矫正法

利用金属热塑性变形的原理，将主梁中部顶起，对金属变形部位 （主梁下端局部区域） 用火焰进行加热，促使主梁起拱。当底部加热区冷却时产生向上拱起的永久变形，使底部金属收缩，以达到恢复主梁上拱度的目的。

5 火焰矫正方案

5.1 检修前的准备工作

做好支起桥架的把杆（无缝钢管）、工作人员所用的脚手架和加固主梁的槽钢。将起重机停至安全位置，将小车固定在无驾驶室一端。用千斤顶将主梁中间顶起，使一端的车轮离开轨道面。

5.2 火焰矫正法

根据加热变形原理，加热区越靠近主梁跨中，上拱度的变化越大，反之越靠近跨端就越小，如下图所示，布置8个加热区，加热区的位置最好设置在筋板上。矫正前，先加热1和8部位，再加热3和6部位，待四个部位冷却后，松开千斤顶，测量主梁拱度变化，如变形部位与所需求的变形数值相差较小，可再加热2和7；如果相差很大，则加热4和5，待冷却后松开千斤顶，测量数据，再确定加热区位置，直到达到标准要求为止。

5.3 火焰矫正加热注意事项

（1）加热区不能太宽，先加热的先冷却，若热塑性压缩变形量减小，达不到矫正要求。（2）避免在同一部位多次加热，会降低机械性能。（3）不能在桥架主梁的跨中加热，不易控制上拱程度，易对主梁造成损害。

5.4 矫正后的加固

（1）为了使主梁在矫正后，能稳定可靠地工作，必须进行加固。选用的方法是在主梁下端加焊“U”形箱。（2）加固的原则：能够保持主梁上拱度的稳定，加固材料总重量不超过起重机自重的10%（槽钢密度：7.83g/cm3；槽钢厚度1cm，宽度分别是26cm、77cm；起重机跨度31.5m；起重机总重量为91137kg，加固用槽钢重量为6379.695kg。加固槽钢占起重机总重量的7%）。（3）加固方法：在主梁的下端加焊槽钢。规格：[30、δ=10mm。将钢板焊接成“U”形箱，将它紧贴在主梁下端焊接，再在“U”形箱的下面，每间隔5米处焊上一块宽（200mm）、厚（10mm）的钢板，横跨在两块箱体之间，且两块“U”形箱同时焊接。在整个施工过程中多检查测量，在焊接加固时会对主梁上拱产生影响。如果在主梁的单侧焊接会产生旁弯，所以应掌握加热的变形规律，防止多次反复矫正。

6 效果检查

6.1 检查方法

采用水准仪法测量主梁上拱度。起重机悬吊一定的载荷做静负荷拉力试验，测量主梁弹性变形量，空载时主梁弹性变形应恢复。

6.2 测量主梁上拱度数值（大修后重要檢查项目）

修复前：F南=16mm F北=26.5mm

修复后：F南=41mm F北=42mm

6.3 静负荷拉力试验

对起重机进行静负荷拉力试验，试验载荷为60T，试验时间15min，测得主梁变形为量为20mm。试验后，起重吊钩空载时，测量主梁上拱度恢复。

6.4 小车啃轨现象消除

起重机主梁矫正加固后，将之前加装的垫片全部取出，对小车进行空载试车运行检查，车轮踏面与轨道中心线相一致，车轮轮缘与轨道间隙无明显变化且间隙均匀，小车行走、启动、制动时车轮无走偏、扭摆等现象。可见，小车啃轨现象彻底消除。

7 制定巩固预防措施

7.1 承载荷重措施

（1）承载重物时起重机各部分受力要均匀，不得强行拖拉拽吊重物，遇有卡涩应采取安全、合理、健康的起吊方法。（2）起吊载荷时，观察小车运行时是否有异常现象发生。

7.2 日常维护保养措施

（1）小车停靠在驾驶室一端，不应停在主梁中间，以减少主梁承载重力。（2）检查小车轨道是否有新的摩擦痕迹及小车车轮与轨道两侧间隙的变化量。（3）小车行走时车轮踏面中心与轨道中心线是否一致。

8 结束语

采用火焰矫正法修复双梁桥式起重机主梁上拱度，消除了小车啃轨的现象，解决了起重机金属结构存在的缺陷，提高了起重机安全使用效率，延长了起重机的使用寿命，保证人员和设备的安全，我们将此检修方法分享，希望在同类型起重机械设备出现上述问题时可借鉴应用。

参考文献：

[1]国家电网公司电力安全工作规程（火电厂动力部分）[S].国家电网公司，2008，3.

[2]青海桥头铝电有限公司.起重操作安全规程[S].

[3]上海市劳动保护宣传教育中心.起重机械驾驶安全技术[Z].

[4]夏卿坤，李雪江，李跃兴，等.水电起重机械操作工（桥式、龙门式）[M].中国电力出版社，2002，12.