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摘 要：为了解决桥式起重机大车在运行中出现的啃轨现象，从起重机啃轨危害出发，对桥式起重机大车在运行中出现的啃轨原因进行分析，得出车轮制造及安装质量问题是造成啃轨的主要原因。通过减小车轮直径差，调整大小车轮垂直偏斜，调整大小车轮水平偏斜等方法来改善起重机的运行条件。从而保证起重机的使用寿命。
关键词：桥式起重机；啃轨；改进方法；处理措施
引言
起重机在运行过程中会发生啃轨现象，严重时会给起重机造成不良的后果。因此，我们应当重视起重机啃轨这一问题。分析起重机啃轨的原因，找出解决问题的方法，从而提高起重机的使用寿命和安全性。
1.桥式起重机车轮啃轨产生的原因及危害
1.1.桥式起重机车轮啃轨产生的原因
通常理论设计车轮的踏面比轨道顶宽20-30mm，正常运行时车轮与轨道有一定间隙，这是考虑到以下两个方面的因素：
1.1.1.车轮运行时与轨道侧面应当有间隙，不得有摩擦；
1.1.2.起吊重物时如果桥架发生下挠变形，车轮相对轨道的位置也会发生变化。因此车轮轮缘与轨道之间的间隙必须要保证能够满足变形量的变化范围。
当起重机在运行过程中由于某种原因使车轮产生了横向滑移时，车轮轮缘与轨道侧面接触，车轮对轨道产生了一个侧向推力，产生严重的挤压摩擦，增大了它们之间的摩擦力，致使轮缘与钢轨磨损，产生了“啃轨”。车轮啃轨主要有以下几种表现形式：在轨道侧面有明显的摩擦痕迹，磨下的铁屑掉落在轨道上；桥式起重机运行时，在短距离内轮缘与轨道间隙有明显的改变；起重机在运行中，桥架产生歪斜，车轮走偏；大车运行时会产生较响亮的“嘶嘶”啃轨声；啃轨特别严重时，大车会发出“吭吭”的卡轨声，严重时起重机开不动或出现脱轨现象，严重影响到起重机的使用安全可靠性。
在正常工作情况下，中级工作级别的车轮可以使用10多年，而严重啃轨的车轮寿命大大降低，使用1-2年，甚至1-2个月就要报废。
1.2.桥式起重机啃轨危害
车轮出现啃轨现象后，会降低车轮和轨道的使用寿命。啃轨会造成车轮和轨道强制性接触，加剧两者的相互磨损，严重时可导致车轮轮缘与轨道侧面的金属剥落及轮缘向外翘曲变形，从而加快了车轮与轨道的破坏，降低了使用寿命；增加运行阻力，迫使运行电动机或扭断传动轴的后果；起重机工作时噪声大，震动大；损害房梁结构；起重机啃轨必然在运行中产生水平侧向力，使厂房结构受到附加的横向载荷，而遭受不同程度的损坏；起重机在行驶中突然脱轨，会造成重大的设备、人身伤亡事故。
2.啃轨原因分析
桥式起重机啃轨现象表现形式多种多样， 有时只有一个车轮啃轨，有时几个车轮同时啃轨，有时往返运行时同时啃轨，有时往返运行时分别肯磨轨道两侧。啃轨原因很复杂，必须具体原因具体分析。
2.1.轨道缺陷造成的啃轨
轨道安装水平弯曲过大或轨道的局部变形过大，超过跨度公差时就会引起啃轨。这种啃轨的特点是啃轨仅发生在轨道的局部或某一段轨道上；轨道安装“八字形”。轨道安装不规范 ，造成规矩一端大、一端小，所谓轨道“八字形”。在此段轨道上，车轮往返运行时，将分别啃磨轨道外侧和内侧：同一截面两根轨道相对标高超差过大。这种情况可使起重机在运行中发生横向移动，造成较高的一侧轨道外侧被啃，较低的一侧轨道内侧被啃；规矩超差。按工艺要求加工装配 以后，起重机运行机构的行走轮轮距是个定值，当轨距因某种原因导致超差时，使得车轮不在踏面中间运行，从而造成轮缘与轨道侧面强行接触、摩擦而产生啃轨现象；主梁变形造成小车轨道产生旁弯，当超出一定范围后，小车车轮就会产生夹轨而造成啃轨；使用过程中因压板螺栓松动或压板无止退垫而导致轨道位置移动，使得起重机运行机构轨距、平行度、直线度等超差，因此，出现啃轨现象。
2.2.车轮缺陷造成啃轨
车轮制造及安装质量问题会造成啃轨。起重机长期超载运行或因残余应力等原因引起起重机的主梁、端梁或小车架发生变形，必将引起车轮的歪斜和跨度的变化，从而造成运行啃轨，其中尤以大车最为多见。两主动轮踏面的直径尺寸不相等。起重机运行时，左右两侧运行速度不同，引起车体跑偏，使得轮缘与轨道两侧强行接触，而造成啃轨；安装或桥架变形时导致四个轮不在同一平面内，且主动轮轮压不等时，必然发生啃轨现象；车轮水平偏斜。因桥架变形造成端梁水平弯曲，以致车轮水平偏斜超差或车轮安装时已水平偏斜超差，即车轮宽度中心线与轨道中心线形成一个夹角，两主动轮同向偏斜，造成啃轨：车轮垂直偏斜。因桥架变形造成车轮垂直偏斜超差，引起啃轨。即车轮踏面中心线与铅垂线形成一个夹角。当主动车轮端面的垂直偏斜值超出公差时，即引起啃轨，因为两主动轮同向垂直偏斜。在起重机承载后，两主动轮实现的滚动半径不相等，车轮发生啃轨。车轮垂直偏斜，还会引起车轮踏面和钢轨顶面的接触面积变小，单位面积的压力增大，造成车轮磨损不均匀，甚至在踏面上磨出沟槽。这种原因引起的啃轨，起重机运行时常伴有“嘶嘶”声；前后车轮不在同一直线上运行。因安装或桥架变形引起跨度或對角线的过量超差，使前后两个车轮不能在一条直线上运行，引起啃轨。
3.啃轨的防止方法及处理措施
3.1.啃轨的防止方法
根据原因找方法，重点是车轮的加工、安装、调整，大车轨道的安装、起重机桥架金属结构、大车传动机构部分零部件的制造、安装等都必须严格控制在标准或规范要求范围内，只有这样才能防止啃轨现象的发生。
3.2.啃轨的检测方法
起重机大车啃轨的检测方法可以从以下几个方面进行。
3.2.1.车轮的水平偏斜和同位度检测
3.2.2.车轮垂直偏斜的检测
用吊线锤垂直后用塞尺测量a值。要求a≤L/400。L为测量长度，且车轮上端应当向外倾斜。 3.2.3.大车车轮对线的测量
选择一段平直的轨道，做出轨道中心线。大車运行至这段轨道上，用吊线锤吊车轮踏面垂直中心线，在锤尖对准轨道上的点处打洋冲眼，该点为测量基准点。找到四个车轮的基准点后，将起重机移开。只需测出四个基准点的对角线的尺寸，就能确定车轮安装的对角线尺寸符合安装要求。测量时一定要用弹簧秤。弹簧秤拉力为150N。测量大车车轮对角线时应保证车轮的垂直偏斜、水平偏斜和同位度都符合标准的前提下测量的。这样分析测量出的对角线才有意义。
3.2.4大车运行轨道的检测
检查大车运行轨道压板固定的正确及牢固性并做记录，要求如下：
（1）轨道接头间隙一般为1-2mm。
（2）轨道接头处两轨道的横向位移及高低不平的误差≤1mm。
（3）两平行轨道，在跨度方向同一截面高低值在柱子处≤10mm；其它处≤15mm；跨度在水平方向相对差≤3mm。
3.3.啃轨的处理措施
在车轮、齿轮、传动轴加工精度符合技术要求，大车运行机构两侧制动器松紧一致的前提下，大多数是改变车轮安装尺寸，具体处理方法及措施如下：
3.3.1.垫片的调整
3.3.2.移动车轮的位置
这种方法是针对调整量比较大的情况，如果车轮的位置相差很多，加垫的方法调整不过来，只能靠移动车轮来保证车轮安装的位置精度。具体做法是割掉车轮垫板和螺栓定位板，扩大弯板上的螺栓孔，重新安装车轮。测量车轮水平偏斜、垂直偏斜、跨度、基距、对角线等技术参数符合要求，且车轮转动灵活，调整好后用垫板和挡板定位焊。
3.3.3.调整车轮的对角线
根据对角线的测量进行分析，决定调整措施。如果车轮跨度、基距相等，且车轮呈平行四边行，只需移动一侧的车轮位置，就能使车轮对角线相等，即可解决啃轨问题；如果车轮跨度、基距、对角线均不等，但都在规定的公差范围内，可以不调整车轮位置。如果跨度、基距、对角线公差超出规定范围时，就会减小车轮的窜动量；如果跨度、基距、对角线超差太多，车轮就会运行不起来，此时应同时调整主动车轮和被动车轮，使其对角线相等。原则上尽可能不动主动车轮，如果移动主动车轮，则与主动车轮相关的传动机构上的减速器、制动器、电动机、传动轴都得移动位置重新调整固定，工作量很大，成本也高，最终外观质量也就很差。
3.3.4.调整车轮跨度
一种方法是移动车轮位置；另一种方法是重新调整角型轴承箱的间隔套。具体步骤：首先确定车轮移动的方向，再判断哪一侧的间隔套要车短，哪一侧的间隔套需要更换加长。此种方法简便易行，而且对产品外观质量不会产生影响。但，车轮和角型轴承箱的间隙是有限的，所以推荐移动量为8-10mm时可采用此方法[4]。
4.结束语
对于啃轨起重机，如果采用上述方法进行检查、分析、修理，就能有效地解决啃轨问题，从而达到改善工况、提高效率、降低成本、杜绝安全隐患的目的。
参考文献：
[1]郭瑞革.桥式起重机车轮啃轨的研究[J].河北工业科技，2010：（5）第3期.
[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，国家标准化管理委员会.《通用桥式起重机》.GB/T14405—2011.
[3]中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，《起重设备安装工程施工及验收规范》.GB50278—2010.
[4]邱水盛，曹爱国.起重机大车运行的啃轨和维修[J].起重运输机械，2003：（5）
作者简介：
娄晓阳，男，58岁，大专毕业，昆明起重设备有限公司技术科主任工程师，1970年参加工作，主要从事过机械设计与制造等工作。
关键词：桥式起重机；啃轨；改进方法；处理措施
引言
起重机在运行过程中会发生啃轨现象，严重时会给起重机造成不良的后果。因此，我们应当重视起重机啃轨这一问题。分析起重机啃轨的原因，找出解决问题的方法，从而提高起重机的使用寿命和安全性。
1.桥式起重机车轮啃轨产生的原因及危害
1.1.桥式起重机车轮啃轨产生的原因
通常理论设计车轮的踏面比轨道顶宽20-30mm，正常运行时车轮与轨道有一定间隙，这是考虑到以下两个方面的因素：
1.1.1.车轮运行时与轨道侧面应当有间隙，不得有摩擦；
1.1.2.起吊重物时如果桥架发生下挠变形，车轮相对轨道的位置也会发生变化。因此车轮轮缘与轨道之间的间隙必须要保证能够满足变形量的变化范围。
当起重机在运行过程中由于某种原因使车轮产生了横向滑移时，车轮轮缘与轨道侧面接触，车轮对轨道产生了一个侧向推力，产生严重的挤压摩擦，增大了它们之间的摩擦力，致使轮缘与钢轨磨损，产生了“啃轨”。车轮啃轨主要有以下几种表现形式：在轨道侧面有明显的摩擦痕迹，磨下的铁屑掉落在轨道上；桥式起重机运行时，在短距离内轮缘与轨道间隙有明显的改变；起重机在运行中，桥架产生歪斜，车轮走偏；大车运行时会产生较响亮的“嘶嘶”啃轨声；啃轨特别严重时，大车会发出“吭吭”的卡轨声，严重时起重机开不动或出现脱轨现象，严重影响到起重机的使用安全可靠性。
在正常工作情况下，中级工作级别的车轮可以使用10多年，而严重啃轨的车轮寿命大大降低，使用1-2年，甚至1-2个月就要报废。
1.2.桥式起重机啃轨危害
车轮出现啃轨现象后，会降低车轮和轨道的使用寿命。啃轨会造成车轮和轨道强制性接触，加剧两者的相互磨损，严重时可导致车轮轮缘与轨道侧面的金属剥落及轮缘向外翘曲变形，从而加快了车轮与轨道的破坏，降低了使用寿命；增加运行阻力，迫使运行电动机或扭断传动轴的后果；起重机工作时噪声大，震动大；损害房梁结构；起重机啃轨必然在运行中产生水平侧向力，使厂房结构受到附加的横向载荷，而遭受不同程度的损坏；起重机在行驶中突然脱轨，会造成重大的设备、人身伤亡事故。
2.啃轨原因分析
桥式起重机啃轨现象表现形式多种多样， 有时只有一个车轮啃轨，有时几个车轮同时啃轨，有时往返运行时同时啃轨，有时往返运行时分别肯磨轨道两侧。啃轨原因很复杂，必须具体原因具体分析。
2.1.轨道缺陷造成的啃轨
轨道安装水平弯曲过大或轨道的局部变形过大，超过跨度公差时就会引起啃轨。这种啃轨的特点是啃轨仅发生在轨道的局部或某一段轨道上；轨道安装“八字形”。轨道安装不规范 ，造成规矩一端大、一端小，所谓轨道“八字形”。在此段轨道上，车轮往返运行时，将分别啃磨轨道外侧和内侧：同一截面两根轨道相对标高超差过大。这种情况可使起重机在运行中发生横向移动，造成较高的一侧轨道外侧被啃，较低的一侧轨道内侧被啃；规矩超差。按工艺要求加工装配 以后，起重机运行机构的行走轮轮距是个定值，当轨距因某种原因导致超差时，使得车轮不在踏面中间运行，从而造成轮缘与轨道侧面强行接触、摩擦而产生啃轨现象；主梁变形造成小车轨道产生旁弯，当超出一定范围后，小车车轮就会产生夹轨而造成啃轨；使用过程中因压板螺栓松动或压板无止退垫而导致轨道位置移动，使得起重机运行机构轨距、平行度、直线度等超差，因此，出现啃轨现象。
2.2.车轮缺陷造成啃轨
车轮制造及安装质量问题会造成啃轨。起重机长期超载运行或因残余应力等原因引起起重机的主梁、端梁或小车架发生变形，必将引起车轮的歪斜和跨度的变化，从而造成运行啃轨，其中尤以大车最为多见。两主动轮踏面的直径尺寸不相等。起重机运行时，左右两侧运行速度不同，引起车体跑偏，使得轮缘与轨道两侧强行接触，而造成啃轨；安装或桥架变形时导致四个轮不在同一平面内，且主动轮轮压不等时，必然发生啃轨现象；车轮水平偏斜。因桥架变形造成端梁水平弯曲，以致车轮水平偏斜超差或车轮安装时已水平偏斜超差，即车轮宽度中心线与轨道中心线形成一个夹角，两主动轮同向偏斜，造成啃轨：车轮垂直偏斜。因桥架变形造成车轮垂直偏斜超差，引起啃轨。即车轮踏面中心线与铅垂线形成一个夹角。当主动车轮端面的垂直偏斜值超出公差时，即引起啃轨，因为两主动轮同向垂直偏斜。在起重机承载后，两主动轮实现的滚动半径不相等，车轮发生啃轨。车轮垂直偏斜，还会引起车轮踏面和钢轨顶面的接触面积变小，单位面积的压力增大，造成车轮磨损不均匀，甚至在踏面上磨出沟槽。这种原因引起的啃轨，起重机运行时常伴有“嘶嘶”声；前后车轮不在同一直线上运行。因安装或桥架变形引起跨度或對角线的过量超差，使前后两个车轮不能在一条直线上运行，引起啃轨。
3.啃轨的防止方法及处理措施
3.1.啃轨的防止方法
根据原因找方法，重点是车轮的加工、安装、调整，大车轨道的安装、起重机桥架金属结构、大车传动机构部分零部件的制造、安装等都必须严格控制在标准或规范要求范围内，只有这样才能防止啃轨现象的发生。
3.2.啃轨的检测方法
起重机大车啃轨的检测方法可以从以下几个方面进行。
3.2.1.车轮的水平偏斜和同位度检测
3.2.2.车轮垂直偏斜的检测
用吊线锤垂直后用塞尺测量a值。要求a≤L/400。L为测量长度，且车轮上端应当向外倾斜。 3.2.3.大车车轮对线的测量
选择一段平直的轨道，做出轨道中心线。大車运行至这段轨道上，用吊线锤吊车轮踏面垂直中心线，在锤尖对准轨道上的点处打洋冲眼，该点为测量基准点。找到四个车轮的基准点后，将起重机移开。只需测出四个基准点的对角线的尺寸，就能确定车轮安装的对角线尺寸符合安装要求。测量时一定要用弹簧秤。弹簧秤拉力为150N。测量大车车轮对角线时应保证车轮的垂直偏斜、水平偏斜和同位度都符合标准的前提下测量的。这样分析测量出的对角线才有意义。
3.2.4大车运行轨道的检测
检查大车运行轨道压板固定的正确及牢固性并做记录，要求如下：
（1）轨道接头间隙一般为1-2mm。
（2）轨道接头处两轨道的横向位移及高低不平的误差≤1mm。
（3）两平行轨道，在跨度方向同一截面高低值在柱子处≤10mm；其它处≤15mm；跨度在水平方向相对差≤3mm。
3.3.啃轨的处理措施
在车轮、齿轮、传动轴加工精度符合技术要求，大车运行机构两侧制动器松紧一致的前提下，大多数是改变车轮安装尺寸，具体处理方法及措施如下：
3.3.1.垫片的调整
3.3.2.移动车轮的位置
这种方法是针对调整量比较大的情况，如果车轮的位置相差很多，加垫的方法调整不过来，只能靠移动车轮来保证车轮安装的位置精度。具体做法是割掉车轮垫板和螺栓定位板，扩大弯板上的螺栓孔，重新安装车轮。测量车轮水平偏斜、垂直偏斜、跨度、基距、对角线等技术参数符合要求，且车轮转动灵活，调整好后用垫板和挡板定位焊。
3.3.3.调整车轮的对角线
根据对角线的测量进行分析，决定调整措施。如果车轮跨度、基距相等，且车轮呈平行四边行，只需移动一侧的车轮位置，就能使车轮对角线相等，即可解决啃轨问题；如果车轮跨度、基距、对角线均不等，但都在规定的公差范围内，可以不调整车轮位置。如果跨度、基距、对角线公差超出规定范围时，就会减小车轮的窜动量；如果跨度、基距、对角线超差太多，车轮就会运行不起来，此时应同时调整主动车轮和被动车轮，使其对角线相等。原则上尽可能不动主动车轮，如果移动主动车轮，则与主动车轮相关的传动机构上的减速器、制动器、电动机、传动轴都得移动位置重新调整固定，工作量很大，成本也高，最终外观质量也就很差。
3.3.4.调整车轮跨度
一种方法是移动车轮位置；另一种方法是重新调整角型轴承箱的间隔套。具体步骤：首先确定车轮移动的方向，再判断哪一侧的间隔套要车短，哪一侧的间隔套需要更换加长。此种方法简便易行，而且对产品外观质量不会产生影响。但，车轮和角型轴承箱的间隙是有限的，所以推荐移动量为8-10mm时可采用此方法[4]。
4.结束语
对于啃轨起重机，如果采用上述方法进行检查、分析、修理，就能有效地解决啃轨问题，从而达到改善工况、提高效率、降低成本、杜绝安全隐患的目的。
参考文献：
[1]郭瑞革.桥式起重机车轮啃轨的研究[J].河北工业科技，2010：（5）第3期.
[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，国家标准化管理委员会.《通用桥式起重机》.GB/T14405—2011.
[3]中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，《起重设备安装工程施工及验收规范》.GB50278—2010.
[4]邱水盛，曹爱国.起重机大车运行的啃轨和维修[J].起重运输机械，2003：（5）
作者简介：
娄晓阳，男，58岁，大专毕业，昆明起重设备有限公司技术科主任工程师，1970年参加工作，主要从事过机械设计与制造等工作。