桥式抓斗卸船机啃轨的故障分析与解决措施
工程技术
桥式抓斗卸船机啃轨的故障分析与解决措施
广东粤电集团沙角C电厂（广东东莞） 张向东
【摘 要】桥式抓斗卸船机作为生产中的重要机械，在实际的施工中占据重要的地位。但是随着桥式抓斗卸船机使用时间的延长以及使用过程中出现的满负荷甚至是超负荷的运行状况的存在，从而使桥式抓斗卸船机啃轨现象频发的发生。本文从啃轨现象及原因入手，提出了排除桥式抓斗卸船机啃轨的措施。
【关键词】桥式抓斗卸船机；啃轨；原因；措施
桥式抓斗卸船机由于在生产中的重要角色，因此其运行的状态直接的关系到安全生产的进行。桥式抓斗卸船机的啃轨是指在机车的运行过程中，由于运行机构的大车或者小车的车轮轮缘与轨道的侧面发生接触，从而产生了水平方向的侧向力，进而导致轮缘、轨道侧面的快速磨损以及形变。特别是在实际的使用中如果有长时间的满负荷的运行或者设计、跨度问题，极易造成啃轨现象的发生。
1.桥抓啃轨原因分析
卸船机运行过程的啃轨原因是多样的，不同的啃轨情况可以由不同的原因引起。例如桥架问题、车轮问题等。下面针对各种的啃轨原因进行分析。
1.1啃轨现象的分析
根据啃轨的严重程度可以将啃轨分为轻微的啃轨以及严重啃轨，前者可以在轮缘以及轨道的侧面发现明显的磨损痕迹；后者会发生轮缘及轨道侧面的金属剥落以及形变。因此找出引发啃轨的原因，并进行针对性的维护，不仅可以降低维修的成本，同时还方便设备的监管。
1.2两外侧车轮轮缘啃轨
两外侧车轮轮缘啃轨原因可以归结为两点：首先是长时间的、满负荷的运行所导致的卸船机大梁的下挠变形；其次是使用的过程中两轨的间距增大所造成的大车两外侧车轮的轮缘的啃轨现象。
1.3大车运行时在一段行程啃轨
大车运行时在一段行程啃轨的原因可以归结为三点：（1）一般要求侧面的直线度小于2mm，但是由于轨道的自身的直线性问题，导致在某段行程的啃轨；（2）如果轨道间的相互的标高不符合技术要求，即同一截面的轨道高度差大于10mm，或者是安装的垫板没有压实以及轨道的螺栓松动都会造成车轮在某一行程的啃轨；（3）在轨道经过较长时间的使用或者是由于维修的不规范导致的轨道跨度超过了允许的跨度误差，此时就会由于轨道间距的过大而外侧的轮缘的啃轨问题。
1.4大车运行时单面车轮啃轨
大车运行时单面车轮啃轨问题较为的复杂，大致可以分为五个部分分析：
（1）由于车轮的水平方向的偏斜值或者是垂直的偏斜值超过了允许的偏差值，从而导致车轮的边缘与轨道的侧面发生接触，进而导致啃轨。
（2）首先是车轮的直径不统一，即在加工环节出现了主动轮直径相差过大的现象。在此基础之上就会导致卸船机在运行一段时间后车体一端之后另一端超前的现象，就造成了啃轨现象的发生。其
次是生产的车轮的质量不达标。例如卸船机的车轮按照标准要使用ZG55H铸钢，硬度要求为HB300-350,并且工作的表面需要经过淬火深度大于15-20mm的淬火处理，表面的光洁度要求为V5级以上。这样规格的车轮在桥式抓斗卸船机中可以使用三个月。
（3）两套的传动机构的齿轮的间隙不一样以及机构键的松动所引起的速度差导致的车体走斜，从而导致啃轨的发生。
（4）制动时如果制动器的松紧度不一致，也会在卸船机制动的瞬间发生车体的走斜，同样可以发生啃轨的效应。
（5）最后是使用中的认为错误操作。这里着重的说一下机车运行中利用打反车进行停车的违规操作。这种操作不但会一起电机的负荷过大以及过流继电器的断开，还会引发传动机构的扭摆。从而引发大梁的几何尺寸的形变，进而造成车轮的啃轨的发生。
1.5大车运行时对角车轮啃轨以及一个大车车轮啃轨
大车运行时对角车轮啃轨主要发生在桥架变形或者对角线的长度超差的情况下。此时的如果四个车轮的安装位置的变形不再是矩形，或者是同侧的车轮的中心不再同一条直线上，这时候就会造成主动轮或者被动轮的啃轨。如图1，沉沦的位置成平行四边形，对角线D 1大于D 2，啃轨车轮在对角线位置，即啃轨现象发生于A车轮的外轮缘，B车轮的内轮缘，C车轮上侧外轮缘以及D车轮上侧的内轮缘。而大车运行时有一个大车车轮啃轨的原因主要是车轮的安装不到位或者加工车轮的尺寸有较大的误差引起的。
2.排除桥抓啃轨的措施
2.1合理使用，正确操作，延长卸船机使用寿命
桥式抓斗卸船机必须严格的按照操作的规章制度，坚决杜绝在机车的运行中使用打反车的方式使卸船机停车。使用中按照“快、准、稳、合理、安全”的操作技术进行，并且在作业前进行检查，尤其要对制动器进行以下方面的检查：
（1）最小的制动行程在大车操作手柄回归零位时要保证大于V /5000，其中V为大车的行车速度。即为了停车时产生过大的制动惯
图1 车轮呈平行四边行的位置图
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DOI:10.13751/https://www.wendangku.net/doc/258539353.html,ki.kjyqy.2012.03.075
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挂篮主桁架Z1～Z5构件由双拼I32b槽钢与10mm厚钢板焊接一起，由节点箱通过80mm的销轴连接成挂篮主桁架，如图1。在施工0#块时，把一支挂篮主桁架拆成4片三角架作为0#块的牛腿托架，用Φ32精扎螺纹钢对拉节点箱1固定在墩身上，安装三角架牛腿，形成0#块托架平台，在平台上横铺挂篮的底横梁、纵铺挂篮的底纵梁、底模、外侧模、内模，安装0#块钢筋、预应力筋管道及各项预埋件、浇注砼、养生、张拉、压浆，拆除0#块模板、托架，安装挂篮，预压挂篮，进行挂篮块件施工。本节以1#块、0#块的设计参数为依据对挂篮主桁架荷载进行分析设计。
计算结果表明：挂篮主桁架结构作0#托架牛腿的强度、稳定性均满足规范设计要求。用同样的方法也可验证挂篮的底纵梁、横梁作0#托架时的强度、稳定性也满足规范设计要求（计算过程略）。
吊杆采用直径32mm、抗拉强度标准值为785MPa的精轧螺纹钢筋。
容许706.5MPa A=804.2mm 2 最大拉力207.8KN σ＝N/A =207800/804.2=258.4MPa 4、结束语 通过对菱形挂篮的设计优化，结合施工现场，不仅优化了悬臂箱梁块件的施工工艺，还优化了高墩0#块托架及挂篮安装施工工艺，从施工工艺工法上对施工工期、质量安全更可控，节约了0#块托架材料的投入，缩短了0#块件的施工周期，保证了悬臂箱梁的施工质量 ，达到以最经济的成本投入最大限度的满足现场施工需要的目的。籍以本文希望能够为今后的挂篮设计及施工提供一定的参考价值。 图1 挂篮主桁架结构 图1-1 挂篮拼装0#块托架结构侧面 性而影响其运行的性能，要将制动器调到合适的松紧程度，制动的力矩也不能过大。 （2）同时要将制动器的最大制动行程调到小于V/15的状态，如果调制的过松会导致吊车在运行的过程中保持在规定的范围内安全的停止。再者要将闸瓦与制动轮之间的空隙调为0.7mm，D小于400mm。 2.2根据啃轨的不同情况，制定解决方案 （1）车轮跨度和对角线的调整。想要纠正桥架的变形比较难，但是可以调整车轮的位置达到跨度以及减小对角线的误差。 （2）车轮垂直方向偏斜的调整。由于车轮的垂直倾斜量不得大于车轮直径的1/4000，计算垫的厚度要根据t=L ∮/R，其中L为车轮的轴承箱的中心距，∮为垂直偏斜值，R为车轮的半径。如果车轮右偏，则在左边加垫；车轮左偏则在右边加垫。 （3）车轮水平方向偏斜的调整。由于实际装上的车轮并非与轨道平行，而是成外八字形。车轮的水平倾斜量∮应该小于车轮直径的1/1000.且保持四个车轮的偏斜量的均匀。 （4）减小车轮直径差。当出现被动轮直径差误差超过0.5%或者主动轮的误差超过直径的0.2%时，要考虑重新的加工，保持主动轮与被动轮的直径差不超过3mm。 （5）大车传动机构的调整。传动机构的调整要注意两组驱动机构的同步性，即更换联轴器或者减速器等部件时要同步的更换，电机也要选用同一型号的。 （6）轨道在使用、维修后超差的调整。在长期的使用过程会引发轨道的误差较大或者相互的标高超差，这是需要对于轨道进行矫正。极限偏差的取值最大不超过15mm，轨道的顶面对其位置的纵向的倾斜要小于1/1000，同一个平面内的轨道的标高相差不过10mm。 2.3加强日常维护保养工作，保证桥抓正常运转 桥式抓斗卸船机要定期的进行对于车轮、机械运转、以及轨道、润滑情况进行检查，并且每月将检查的情况作出记录，管理部门要敦促岗位人员做好日常的检查工作，对于设备出现的故障及时的排查，保证机构的正常运行。 3.结语 桥式抓斗卸船机作为重要的施工机械，其运行的状况直接的影响施工的质量及进度。本文重点的对于啃轨的原因进行了分析，再此基础上深入的论述了解决的对策。但是仍不能从根部解决问题，要想更好地发挥桥式抓斗卸船机的优势，同时又延长其寿命，就要在多方面进行探索，从制造材料、部件的加工到日常的规范使用。 参考文献 [1] 朱世义． 桥式通用卸船机使用和维护[ M]．哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，2007． [2] 沈阳重型机器厂教育处．桥式卸船机司机技术[M]．北京：机械工业出版社，2006． [3] 李川，赵丰纪． 卸船机械安全技术[ M]．成都：四川大学出版社，2005． [4] 常子煜，阎峰云．桥式卸船机大车啃轨的原因与解决方法[J]．机械研究与应用．2008．(5)：130 -132． (>>上接第186页）