摘要:起重機是現(xiàn)代企業(yè)和工廠應(yīng)用非常廣泛的運輸工具,但其本身存在著安全隱患,其中最常見的就是啃軌問題,如果啃軌問題得不到有效的解決,將會造成極其嚴(yán)重的后果。文章對起重機存在的啃軌問題進(jìn)行了探討,分析了啃軌發(fā)生的原因,提出了行之有效的預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞:起重機;檢驗;啃軌問題;解決措施;安全事故 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
中圖分類號:TH215 文章編號:1009-2374(2015)04-0070-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0317
1 概述
當(dāng)前我國經(jīng)濟發(fā)展迅速,一舉成為了世界第二大經(jīng)濟體。起重機械也隨之得到了蓬勃的發(fā)展,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)和交通運輸業(yè)等各個領(lǐng)域。但是,起重機械在運行的過程中,存在著不可預(yù)想的危險因素,起重機作業(yè)引起的傷害事故,在國內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)中均占有很大的比例。而啃軌問題就是引發(fā)安全事故的常見的誘發(fā)因素之一,這也是容易被起重機械操作人員和檢驗人員忽視的隱患之一,通過近幾年起重機事故分析發(fā)現(xiàn),啃軌問題決不容忽視。
2 啃軌的不良后果
起重機械的啃軌,就是在起重機運行機構(gòu)的運動過程中,軌道側(cè)面與車輪輪緣接觸,產(chǎn)生水平方向上的側(cè)向推力,在此種情況下如果起重機運行的時間過長,那么將會在輪緣與軌道之間產(chǎn)生摩擦,并發(fā)生嚴(yán)重的磨損。正常狀態(tài)下運行的起重機,其車輪的輪緣與軌道之間存在著一定寬度的間隙,一般情況下,大車機構(gòu)的車輪,其踏面的寬度比軌道頭寬30~40mm;小車機構(gòu)的車輪,其踏面的寬度比軌道頭約寬40mm,有輪緣的一側(cè)與軌道側(cè)面的距離應(yīng)為10mm。但是如果車體傾斜,車輪將不在軌道踏面中間運行,嚴(yán)重時會發(fā)生啃軌??熊墝ζ鹬貦C的損害是非常大的,其后果也是非常嚴(yán)重的,主要表現(xiàn)在以下五個方面:
2.1 縮短車輪的使用壽命
工作級別為中級以上的起重機,所使用的車輪是經(jīng)過淬火的車輪,在正常使用的情況下,可以使用15年,甚至是更長的年限,但是如果有啃軌現(xiàn)象發(fā)生,由于車輪與軌道的磨損,都會不同程度地削減起重機車輪的使用年限,啃軌嚴(yán)重的情況使用時間也只有1~2年,最為嚴(yán)重的情況下只能使用幾個月的時間。
2.2 縮短軌道的使用壽命
若起重機存在啃軌問題而不能得到及時解決,起重機在運行過程中如果長期存在啃軌現(xiàn)象,會嚴(yán)重磨損軌道兩側(cè),更為甚者會在軌道頂部磨出高低不平的臺階,從而縮短軌道的使用壽命,甚至造成軌道報廢。
2.3 增加起重機的運行阻力
分析起重機啃軌現(xiàn)象可以發(fā)現(xiàn),起重機如果啃軌情況嚴(yán)重,其運行時所受到的阻力要比正常狀態(tài)下所受到的阻力約大1.5~3.5倍。起重機在運行時受到如此大的阻力,起重機大車機構(gòu)或是小車機構(gòu)的電動機和傳動機構(gòu)將處于超負(fù)荷工作狀態(tài),長此以往會使電動機燒毀或傳動軸扭斷。
2.4 造成起重機脫軌
若起重機軌道接頭間隙大,并且起重機啃軌嚴(yán)重,將會導(dǎo)致車輪爬于軌道頂部,從而發(fā)生脫軌事故。
2.5 損害起重機承重結(jié)構(gòu)
起重機在啃軌狀態(tài)下運行,必然會對起重機的承重結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水平方向的側(cè)向力,使廠房結(jié)構(gòu)等承受重量的部分受到額外的橫向作用力,如果這個額外的載荷超過小車制動的水平慣性力,長期處于這種狀態(tài),固定軌道的螺栓將會松動。此外,啃軌對整個起重機產(chǎn)生較大的振動,使房梁等承重結(jié)構(gòu)遭到損壞。
3 起重機啃軌的探討
3.1 軌道缺陷造成啃軌的原因分析
3.1.1 大車軌道不水平。大車軌道在安裝時必須要保持水平,若軌道的水平彎曲度超過允許的跨度公差時,將會在車輪的輪緣與軌道側(cè)面之間產(chǎn)生摩擦。大車軌道水平彎曲示意如圖1所示:
圖1 大車軌道水平彎曲
3.1.2 兩軌道不平行。軌道安裝不平行,造成軌距一端大一端小,輪緣與軌道間隙越走越小,摩擦越來越厲害,輕的情況會出現(xiàn)兩個輪磨軌道里側(cè),情況更為嚴(yán)重時四個輪均磨里側(cè),當(dāng)大車反方向運行時,啃軌情況將會逐漸減輕,再繼續(xù)運行將會摩擦車輪外側(cè)。
3.1.3 軌道的相對高度誤差過大。兩軌道高度誤差過大,會使起重機在運行過程中產(chǎn)生橫向移動,這樣軌道較高的其外側(cè)就會被啃,較低一側(cè)軌道的內(nèi)側(cè)將會被啃,其示意如圖2所示:
圖2 大車軌道高度誤差
3.1.4 軌距變化。引起小車軌距變化的原因通常有兩個:一是橋架結(jié)構(gòu)變形,二是主梁下沉。如果軌距變化超出允許值,將會導(dǎo)致小車啃軌,甚至是脫軌。
3.2 車輪缺陷導(dǎo)致的啃軌分析
3.2.1 大車車輪水平方向發(fā)生偏斜。橋架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形,將會使端梁發(fā)生水平彎曲,從而使車輪發(fā)生水平偏斜,甚至是偏斜超差,車輪安裝時也可能會存在水平偏斜超差。
3.2.2 車輪垂直方向存在偏斜。引進(jìn)起重機啃軌現(xiàn)象的一個原因是金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生變形而產(chǎn)生的垂直偏斜超過允許值,即車輪踏面中心線與鉛垂線形成一夾角。如果垂直方向上的偏斜超出允許值,將會導(dǎo)致啃軌發(fā)生。當(dāng)大車的一對主動車輪承受載荷后,則其中一個車輪的垂直偏斜將進(jìn)一步增大,另一車輪的垂直偏斜將減小,致使兩主動輪的運行半徑不相等,從而使車輪發(fā)生啃軌現(xiàn)象。
3.2.3 兩主動輪直徑不相等。兩主動輪的直徑不相等,就意味著兩側(cè)的運行速度不相等,致使一側(cè)運行快,一側(cè)運行慢,產(chǎn)生車體斜走,從而發(fā)生啃軌。
3.2.4 安裝車輪時其錐度安裝錯誤。當(dāng)前起重機大車運行機構(gòu)的兩個主動輪踏面通常采用1∶10的錐形車輪,安裝時必須要注意兩個主動車輪的錐度方向要相反,且錐頂向外。
3.2.5 大車兩側(cè)的電動機運行不同步。大車運行機構(gòu)正常運行時,大車的四個車輪在一個平面內(nèi)處于正方形的四個頂點位置,并且四個車輪與大車軌道處于平行的狀態(tài),如果大車不同步,會出現(xiàn)一側(cè)快一側(cè)慢的情況,如果這種情況得不到有效的糾正,長期運行的情況下就會發(fā)生啃軌現(xiàn)象。除此之外,還存在一些能引起啃軌現(xiàn)象的其他因素。例如大車機構(gòu),如果兩臺電動機采用分別驅(qū)動的方式,則可能會不同步,其制動器制動力矩不等,引起大車運行不同步,從而發(fā)生啃軌故障。
4 起重機啃軌故障的解決措施
(1)如果啃軌或脫軌是由于小車軌距變化而產(chǎn)生的,可以采取移動小車車輪的方法進(jìn)行修復(fù)。若要從根本上解決啃軌問題,應(yīng)當(dāng)對主梁進(jìn)行修復(fù)。在進(jìn)行修復(fù)時,不能采用移動小車軌道的方法,因為割焊軌道壓板會使主梁進(jìn)一步下沉和內(nèi)彎;(2)大車啃軌若是因為偏斜超過允許值而造成的大車啃軌,應(yīng)先對其橋架進(jìn)行矯正,使其符合起重機制造標(biāo)準(zhǔn)和安全規(guī)范的要求。如果仍然存在啃軌現(xiàn)象,應(yīng)再調(diào)整大車的被動車輪;(3)加裝偏斜顯示和限制裝置。該裝置能夠在起重機發(fā)生偏斜時進(jìn)行顯示并報警,同時采取糾正措施,限制起重機偏斜運行,從而避免啃軌的發(fā)生。TSG Q7016-2008要求:對于大跨度(大于或者等于40m)的門式起重機和裝卸橋,檢查是否設(shè)置偏斜顯示或者限制裝置。
5 結(jié)語
本文對啃軌帶來的不良后果進(jìn)行了總結(jié),并分析了啃軌產(chǎn)生的原因,針對啃軌發(fā)生的原因進(jìn)行了深入的探討,從而有效地解決了起重機運行的啃軌。
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作者簡介:韋正(1985-),浙江東陽人,浙江賽福特特種設(shè)備檢測有限公司助理工程師,研究方向:起重機械設(shè)備
檢測。
(責(zé)任編輯:黃銀芳)