车轮啃轨的原因及预防

    桥式起重机大车车轮在运行过程中，由于某种原因，使车轮与轨道产生横向滑动，导致车轮轮缘与轨道挤紧，引起运行阻力增大，造成车轮轮缘与钢轨磨损的现象称为啃轨。啃轨将使车轮与钢轨的使用寿命大大降低，严重时还会使起重机脱轨，造成设备和人身伤亡事故，并且对轨道的固定和房梁(或路基)都有不同程度的破坏。笔者根据实践经验，总结了车轮啃轨的原因及安全防护措施。

    车轮啃轨的原因

    （一）车轮问题
    1.车轮的安装位置不准确引起的啃轨
    (1)车轮的水平偏差过大。这是桥式起重机大车车轮啃轨的常见原因之一。水平偏差过大，使车轮滚动面中心线与钢轨中心线形成一个夹角，起重机往一个方向行驶时，车轮轮缘啃钢轨的一侧；当起重机往反方向行驶时，同一个车轮轮缘又啃钢轨的另一侧，并且啃轨的位置不固定。在车轮安装时规定，水平偏差应不大于L/1000(L为车轮上的测量长度)，而且同一轴线上一对车轮的偏斜方向应相反，否则车轮必然啃轨。
    (2)车轮的垂直偏差过大。即车轮端面中心线与铅垂线形成一个夹角，车轮处于倾斜状态。在这种情况下，车轮的滚动面与钢轨踏面的接触面积变小，而单位面积的压力增大，所以，车轮滚动面的磨损也就会不均匀，严重时，在车轮的滚动面上会形成环形磨损沟。这种情况下车轮啃轨的特点是，车轮轮缘总是啃钢轨的同一侧，即车轮倾斜的一侧，并且啃轨的痕迹略低于一般情况，起重机在运行过程中常常会发出嘶嘶声。在车轮安装时规定，车轮的垂直偏差应不大于L/400，并且车轮的上部应向外。车轮垂直偏差引起的啃轨是指主动车轮，与被动车轮无关。
    (3)车轮轮距、对角线不等，同一轨道上两车轮直线性不良，也会造成起重机车轮啃轨。这些情况下啃轨的特点是车轮轮缘与钢轨的两侧都有磨损。
    2.车轮加工误差引起的啃轨
    车轮在加工时，由于存在误差，造成车轮的直径不等，如果是两主动车轮的直径不等，在使用时会使左右两侧车轮的运行速度不一样，行驶一段距离后，造成车体走斜，发生横向移动，产生啃轨现象，这对于集中驱动的机构尤为明显。
    （二）轨道问题
    由于轨道安装质量差，造成两条轨道偏差过大，起重机在运行过程中，必然引起啃轨，这种情况下啃轨的特点是在某些地段产生啃轨现象。
    1. 两条钢轨相对标高偏差过大
    由于两条钢轨相对标高存在偏差，造成桥式起重机两侧端梁一侧高，另一侧低。起重机在运行过程中会向低的一侧产生横向移动，从而发生啃轨现象。钢轨标高高的一侧，车轮轮缘与钢轨外侧挤紧而发生啃轨；钢轨标高低的一侧，车轮轮缘与钢轨内侧挤紧而发生啃轨。
    2. 两条钢轨水平直线度偏差过大
在安装轨道时，如果钢轨直线度存在偏差，钢轨不直，造成钢轨的水平弯曲过大，当超出跨度公差时，必然引起车轮轮缘与钢轨侧面磨擦，产生啃轨现象。
    3. 同一侧两根相邻的钢轨顶面不在同一水平面内
    当起重机运行到钢轨接头处，车体就会产生横向移动，从而发生啃轨现象。这种情况下车轮啃轨的特点是车轮运行到接头处时常常发出金属的撞击声。
    4. 钢轨顶面上有油、水、冰霜等
    如果钢轨顶面上有油、水、冰霜等，可能使车轮在轨道上运行时打滑，导致车体走斜引起啃轨。
    （三）桥架问题
    如果桥架变形，必将引起车轮歪斜和起重机跨度的变化，使端梁水平弯曲，造成车轮水平偏差、垂直偏差超差，引起车轮啃轨。
    （四）传动系统问题
    传动系统制造误差过大或者在使用过程中磨损较严重，会造成大车两主动车轮运行速度不等，导致车体走斜引起啃轨。
    1. 传动系统的齿轮间隙不等或轴键松动等
    对于分别驱动的两套传动机构，当其中一套的齿轮间隙较另一套的齿轮间隙大，或者某一套传动机构的轴键松动，都会使两主动车轮运行速度不等，从而引起车体走斜，发生啃轨现象。
    2. 两套驱动机构的制动器调整的松紧程度不同
    在启动、制动时，如果一侧制动器的制动间隙大，另一侧制动器的制动间隙小，也会引起车体走斜，发生啃轨现象。
     3. 电动机的转速差过大
    对于分别驱动的两套驱动机构，由于两套机构之间没有联系，若两个驱动电动机的转速差过大，将会导致起重机在运行过程中，一侧运行速度快，而另一侧运行速度慢，引起车体走斜，发生啃轨现象。
    啃轨的判断方法
    起重机在运行过程中是否发生啃轨现象，可根据下列迹象来判断：
    1.钢轨侧面有明亮的痕迹，严重的痕迹上带有毛刺；车轮轮缘的内侧有亮斑。
    2.钢轨顶面有亮斑。
    3.起重机在运行过程中，在很短的一段距离内，车轮轮缘与钢轨侧面之间的间隙发生明显的改变。
    4.起重机在起动或制动时，车体走斜、扭摆。

    防止车轮啃轨的措施

    对于集中驱动和分别驱动的运行机构，防止和改善起重机车轮啃轨的方法应有所不同。可通过仔细检查，认真调整，纠正车轮和钢轨的不准确安装，特别要注意分别驱动运行机构两侧电动机、制动器和减速器存在的不同步问题。
    1.限制桥架跨度L和轮距K的比值。桥式起重机在正常运行过程中，允许车轮轮缘与钢轨之间有一定的自由斜度，即允许车轮轮缘与钢轨侧面之间有一定的横向移动距离(一般为20～30mm)。这个距离越大，越不会发生啃轨现象。另外，是否发生啃轨现象还与L/K的比值有关，比值越大，允许的自由歪斜越小，越容易发生啃轨现象，所以应取较小的L/K值。经验表明，L/K值小于5～6时较为有利。
    2.集中驱动的运行机构
    如车轮总数为4个，其中2个为主动车轮，主动车轮踏面可采用圆锥形踏面(锥度为1：10)，并将锥面的大端向内安装，采用凸顶钢轨，起重机在运行过程中经过几次摆动，会自动调整运行方向，减少车轮与钢轨间的磨擦。
    3.集中驱动的运行机构，两侧主动车轮直径不同的要车削或更换。
    4.采用润滑车轮轮缘和钢轨侧面的方法，减轻运行摩擦阻力，以减少车轮和钢轨的磨损。
    5.经常检查桥架是否变形，并及时矫正，使其符合技术要求，从根本上解决啃道问题。在检查中若发现车轮对角线、垂直度及水平度超差，应及时进行调整。
    6.对于分别驱动的驱动机构，若两侧驱动电动机的转速不一致，应更换为同一厂家生产的同一型号的电动机；两侧制动器动作不协调或者松紧程度不同的要调整制动器。
    7.传动系统间隙大的要检修或更换联轴器、变速箱等部件。
    8.轨道有问题的，要按照轨道安装的技术要求进行检修调整；轨道上的杂物要及时清理。