钳式吊车大车啃轨的原因分析及改进

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摘 要： 通过对钳式吊车大车轮啃轨的原因进行分析，并提出相应的改进措施，实施后取得较好的效果。

关键词： 啃轨；钳吊；车轮

中图分类号：TH215 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0220154－01

棒材厂大型车间是莱钢最早的坯材生产线，曾为莱钢的建设发展做出了较大的贡献。该生产线有两台钳吊，为沈重设计制造，型号5/10T，最大起重量5吨，跨距37.5米。在正常使用及维护中，钳吊经常出现大车啃轨现象，其中严重的两次将大车轮缘啃掉，给车间的安全稳定生产带来了隐患。现针对这一现场进行简要分析。

1 啃轨现状

1）大车道轨侧面有明显的磨损痕迹，并产生毛刺及大量铁屑，有时会有成条长约10-20厘米的铁刺被啃下来。2）大车行走时，有吱吱的啃轨声，并伴随着钢轨的左右漂移和上下起伏。3）大车轮缘内侧磨损严重，大车轮一般使用2个月左右就需进行更换，严重时曾两次出现轮缘啃薄并最终啃掉的情况。4）道轨主梁晃动严重，多次发生加强立筋开焊脱落现场。

2 啃轨的原因分析

2.1 道轨原因

1）两条道轨水平弯曲大，有些地方甚至呈波浪形，容易造成大车轮行走时的局部啃轨现象。2）道轨接头间隙过大或标高不一致，钳吊大车通过间隙处易产生震动和跳动，或单侧滑移，使大车倾斜啃轨。3）轨道压板松动，不能压紧固定道轨，使道轨左右移动，使钳吊在钢轨上不能得到水平支反力，失去导向能力而啃轨。4）两条道轨安装时（或基础下降）时，不在一个水平面上，存在高低现象，导致大车向一侧倾斜运行而啃轨。5）大车撞头安装位置不一致，碰撞后滑移，使钳吊大车轮相对轨道倾斜而产生啃轨，这一方面引起的啃轨很轻，只在大车靠跨停车及启动时存在。6）钢轨踏面不水平，导致车轮磨损成圆锥状趋势而啃轨。

2.2 车轮原因

1）主动车轮直径不等造成啃轨。由于降成本的需要，钳吊大车轮DN900，大部分均为堆焊加工修复件，其加工精度受到各方面的制约造成大车轮直径不等。导致大车运行时，在相同的转速下，两边的车轮行程不等，差值积累过大时，造成啃轨。主要变现为大车在运行过程中，啃轨现象时有时无、时断时续，是比较轻的啃轨现象。2）车轮组更换时安装精度不够。车轮组在更换安装时，其垂直和平行精度误差过大。车轮的垂直精度误差会造成车痕不重叠，各行其道；车轮的平行度误差会造成大车沿对角线斜向行走或划圆弧轨道行走。另外，角型轴承箱的安装中心与制造中心不重合，往往是安装中心距偏大，造成轴承间隙过大，影响定位和传力，特别是当轴承严重磨损的时候，轴承处的摩擦力过大，啃轨现象就加大。3）车轮的热处理硬度不够。由于车轮大部分为修复件，热处理时由于条件限制，导致其硬度不够。车轮在导向过程中，与钢轨发生摩擦，硬度不够的车轮与钢轨的摩擦力就大，容易引起啃轨。4）车轮轴与减速机的连接不当。减速机安装在走台上，随走台的震动而动，车轮轴却固定不动。当走台震动或变形过大通过联轴器而压迫车轮旋转时，引起不同步而造成啃轨或连接轴断裂。其中连接轴断裂现象曾多次发生。5）车轮组加工精度误差大。车轮组包括加工、装配都有统一的基准，并有明显的装配标记，以便于车轮的更换，如加工误差过大，会影响车轮组的安装和调整精度。

2.3 金属结构发生变形，造成啃轨

1）钳式吊车主梁弯曲变形，由最初设计的上拱变为现在的下弯，使车轮安装受力位置发生变化，造成啃轨。2）主梁由于长期在高温重载环境下工作，其在交变应力的作用下导致主梁变形和钢板开裂，如1#钳吊角型轴承箱处钢板多次发生开裂，另外在大车减速机地脚钢板处多次出现裂纹。3）主梁疲劳变形，使车轮对角线距离不一致，导致车轮啃轨；主梁在疲劳后刚性不足，在重载时变形过大，致使车轮组运行时实际接触位置发生改变，导致车轮啃轨。

2.4 传动及制动机构

1）大车电机转速差过大，经测试主要是电机出厂性能不一致，另外电机不是同一厂家生产制造，致使其性能村在差别。2）传动减速机、传动轴及联轴器间隙不一致，使传动产生速度差，造成车轮啃轨。3）电机内部故障或线路接触不良，造成大车电机的出力不足，致使车轮啃轨。4）液压制动抱闸由于调整的松紧力不同，致使大车在紧急制动时，车轮相对停止加速度不一致，造成车轮啃轨。

2.5 人的因素

1）长期不合理操作的影响，小车长期在大车一边操作，造成该侧车轮轮压大，且其阻力增大，磨损增加，造成啃轨。2）大车启动制动过快，电机特性跟不上，导致啃轨。3）两钳式吊车相互推车、碰撞使车体倾斜导致啃轨。

3 消除啃轨的措施

由于啃轨原因的复杂性，导致解决问题难度很大，针对上述四个方面的原因，根据现场实际情况，结合设备大中修，采取相应措施，将能处理的问题对其一一解决。

3.1 处理道轨问题

1）利用2007和2008年的设备大修时间，分批对变形磨损严重的钢轨进行更换，并调整钢轨接缝间隙。2）调整钢轨的安装高度，使两条轨道在同一水平面上。3）调整两条轨道的水平弯曲度。4）重新制作安装大车撞头，调整好大车两侧车档同撞头的距离。5）定期更换紧固道轨压板，并将其列入每天的设备点检信息。

3.2 处理车轮问题

1）做好车轮组的安装和调整工作。由于主梁发生变形及车轮组本身存在制造误差，所以在安装时，要调整好车轮组的垂直精度和平行精度。调整时，既要考虑到单个车轮的垂直和平行，又要同其余3个车轮结合起来考虑。2）做好车轮组的修复工作。严格按照图纸要求，加强对修复车轮的验收工作，另外要选择技术力量强的大厂家来承担修复工作，确保修复车轮组的加工精度、外形尺寸和踏面的硬度等主要技术指标符合要求。

3.3 处理金属结构问题

1）从生产实际及经济性等方面考虑，因主梁变形及内部缺陷无法从根本处理，可对裂纹及开焊处进行加固补焊。2）对减速机地脚框架进行加固。

3.4 处理传动及制动机构问题

1）对传动减速机、联轴器要选用同一厂家的产品，在更换时尽量一起更换。2）大车电机选用同一厂家，安装前对电机性能进行测试，确定其转速一致。3）定期检查电气线路、调速接触器和电机碳刷等，及时发现和消除电气故障。4）大车液压抱闸调整时两侧松紧程度要一致。

3.5 针对人的因素

1）培养操作人员良好的操作习惯。2）大车运行中，严禁两车相互推车和碰撞，并将其写入钳式吊车操作规程。

效果分析：经过上述改进后，运行1年多来，钳式吊车的啃轨现象得到了明显的改善，消除了钢轨的左右漂移和上下起伏现象。大车行走时，吱吱的啃轨声也没有了。大车轮的使用更换周期也由原来的平均2个月左右提高到目前的4-5个月左右，为车间节约大量的备件费用。