岸桥小车轨道短轨损坏和缺陷形式分析及修复

王少华

（上海振华重工股份有限公司，上海 200125）

随着我国港口的不断发展，迫切地需要各种机械产品用于其中，因为港口机械产品的运用能够在很大程度上减少人力、物力以及财力，这就推动了港口经济的快速增长。可以说，港口机械产品在港口的实际发展过程中发挥着十分重要的作用。随着岸桥使用率和频率的增加，使小车轨道损坏现象愈发频繁。轨道破损不仅会产生噪声和冲击振动，如果情况严重，甚至会造成设备停止运行。本文将以岸桥小车短轨为主要研究对象，对其损坏和缺陷形式进行了阐述。

1 岸桥小车轨道短轨的损坏和缺陷形式

对于这些研究的成果而言，关于岸桥小车轨道短轨的损坏和缺陷形式，主要可以概括为以下几个方面。

1.1 短轨简介

承轨梁的前后大梁质检衔接处是负载能力最为脆弱的部分，而短轨就是位于前后大梁铰点处的轨道，能够与普通长轨有效衔接。通常来说，短轨属于特殊制造，可以承受高于其他组件所能承受的冲击力，并且一旦出现因短轨接头承载力不足，导致承轨梁和轨道出现形变的问题，必然会造成小车的运行振动，形成轨道冲击，影响装置的正常使用。

早期的短轨与长轨大多采用鱼尾板加紧对接接头的形式，用以保证设备的稳定性。但由于此类形式的对接处容易出破损状况，产生小车颠簸，因此，当前通常采用焊接连接轨道进行取代，确保小车行驶过程的安全性。

1.2 短轨的损坏形式

1.2.1 短轨边缘崩裂

短轨采用的是螺栓固定组成形式，在长时间的轨道振动中，容易在轨道外侧边缘出现金属脱落的情况形成缺口、裂痕。如果此类问题得不到及时、有效的处理，不仅会导致小车轮表面和导向轮踏的结构损坏，影响相关装置的使用寿命，还会造成动力能源的大量耗损，产生不必要的经济损失。通过分析多个实际案例可知，造成轨道振动，引发短轨边缘崩裂的主要原因是小车运行线路角度设置不够科学，导致轨道长期遭受导向轮的挤压产生缺口。为了消除此类问题，当前制造商会在小车轮上安装偏心套装置，帮助小车进行直线度的调整调整，确保运行稳定。

1.2.2 短轨纵向开裂

短轨纵向开裂属于脆性断裂，通常是由于材料质量不佳，无法有保持高强度的抗震动能力，使得短轨所能承受的负载力远低于材料的屈服强度，从而产生开裂现象。同时，短轨是以高铬合金结构钢作为构成原料，在使用时需要进行材料的淬火热处理，才能确保材料的高强度和耐腐蚀性，但由于铬金属本身容易引发高温回火脆性，使材料的断裂强度降低，加快裂纹扩散的速度，造成严重的安全隐患。因此，为了避免此类破损现象的产生，需要优化热处理技术，提高材料的实际性能，避免回火脆性的发生。

1.2.3 短轨接头处崩裂

短轨接头崩裂，通常发生在短轨衔接处，裂纹形式为延性断裂。其形成原因与纵向开裂的回火脆性有一定联系，主要是由于轨道材质和结构与实际应用情况不符，难以保证长时间、高质量的使用，容易受环境因素的影响，使得结构耐久性下降，为裂纹的分散提供了传播路径，导致安全隐患的产生。鉴于二者的故障联系性，可采用相同的解决措施进行处理，即提高热处理的质量，选择高质量的原材料。

1.3 短轨的缺陷形式

1.3.1 对接焊缝缺陷

（1）通常是由于焊接技术应用不够合理，使焊缝处存在凹坑状破损。此类缺陷容易造成小车振动，导致小车轮严重受损并伴有轨道开裂状况的产生。

（2）在焊接时缺少对排装工作的有效把控，使对接处出现结构扭曲，这种缺陷同样会造成小车振动、摇摆不定，干扰司机的驾驶舒适度。同时，还会导致小车轨道和小车轮的严重磨损。

以上两种缺陷通常采用具有针对性的电焊方法进行解决，如使用电阻焊，可以降低轨道的形变和错位，适用于小车轨道的地面制造。而对于高空的维护修理需要使用手工电弧焊。同时，在工作开展前，需要进行预热保温，确保装置具有一定的自由收缩能效，减少应力的产生，保障焊接质量。

1.3.2 轨道排装缺陷

（1）轨道排装缺陷体现为轨道一侧的顺环脱落，主要是由于短轨之间的间隙设置不够合理，达不到实际建设的4MM应用标准。

（2）轨道底板道裂脱落，也是轨道排装缺陷的表现形式之一，通常是因为轨道底板缺少定期的维护与保养，受自然环境的影响，出现金属锈蚀，降低材料结构强度，引发贯通性裂纹的产生。

1.3.3 小车轮排装缺陷

小车轮的轨迹呈现不断变化的趋势，较深的痕迹是小车轮与轨道间不断滑动形成的。若小车轮端平面与轨道不平行或出现较大偏差，势必会被其他3个轮子所影响，该车轮每转动一周就被迫滑回回位，在轨道上留下了摩擦的痕迹。这种缺陷会产生异常响动，并加快车轮的磨损。

2 岸桥小车短轨修复工艺方案

2.1 检查测量

短轨焊接施工前后及焊接过程中，应进行必要的检查测量，以掌握相关零件尺寸及位置情况、影响焊接和安装的辅助材料的布置情况，并根据测量结果和规范要求进行相应调整和预留。测量方法如下：

（1）短轨与长轨焊缝预留长度、短轨绞点处间隙。

（2）前后短轨平行度。

（3）短轨垫板规格与平面度。

（4）短轨直线度。

（5）长、短轨踏面高度、硬度。

（6）前后大梁承轨梁高低差。

（7）大梁下绞座高度（磨损情况）。

（8）小车跑偏情况(包括水平轮磨擦轨道情况)。

（9）焊接参数检查测量。

2.2 施工控制

小车短轨与长轨焊接安装质量主要受到轨道焊接和安装施工过程的各个工艺要素的影响。焊接工艺参数控制不当或不足，焊接区域将会产生较大应力或变形，与轨道和焊缝状态相关的岸桥零部件安装工艺不符合规定要求，轨道和焊缝在小车运行中将会承受额外作用力，上述严重情形均会导致焊缝开裂。如何使小车轨道和轨道焊缝在小车运行中处于良好的状态，是一个比较系统的工作，需要在以下几个方面进行工艺质量控制，在施工中严格遵守工艺规程，执行施工前后测量、过程检测与记录。

2.2.1 焊接工艺控制

（1）焊接参数（预热，道间和后热方式、温度、时间，焊接电流、焊接速度）、施焊规范（焊缝清理、施焊方式）：按照工艺规程GTC-18（NT）、焊接工艺规程WPSTP08-01&02执行，保证焊接接头分层进行，焊缝饱满，焊接前后加热长度、温度和时间符合规定。

（2）焊工技能。

（3）环境因素（风速、天气温湿度、轨道焊缝清洁度）：雨天和有雾情形下、相对湿度大于90%、气温小于-5℃、风速大于3级且无挡风措施、有结露的晚间室外环境，均不能进行焊接。

（4）焊接材料工具（焊条规格及使用时间、保温箱、保温筒、测温仪、焊机）：焊条使用前，必须按照工艺规程GTC-18（NT）要求进行烘焙、防潮。

2.2.2 安装工艺控制

（1）轨道对接焊缝宽度、定位：按工艺规程GTC-18（NT）进行对接，保证接头间隙15～20mm，调整好长短轨之间的直线度，在长度2m内小于1mm。

（2）轨道与垫板支承面不平度在2m内小于5mm，接触度大于75%，轨道与承轨梁之间的间隙小于0.5mm。

（3）轨道压板压紧要求，取预紧力矩30%，不能压得过紧，以不影响短轨焊接收缩为准。

（4）焊后打磨设备及打磨要求：采用磨轨机打磨轨道表面，2m内平面度小于0.5mm。

（5）前大梁下绞座中心至承轨梁上平面的高度偏差小于±2mm。

2.2.3 检查测量

上述小车轨道焊接和安装控制要素规范要求及检测必须按照QW/GSZA-01-2012（港口机械和钢结构检验标准）、QW/GSZA-03-2012（岸边集装箱起重机安装验收规范）测量符合后，才能进行下一步施工安装。

3 结语

综上所述可知，目前岸桥轨道短轨的损坏和缺陷形式已相当清晰。短轨损坏体现在制造工艺，现场焊接，后期维保等各个方面。制造商加强出厂检验，合理避免和防止短轨损坏和减少缺陷，提高用户方设备运营效率将带来更多的经济效益。