摘要:通过对门座起重机行走轮啃轨表现形式及成因分析。提出解决门座起重机行走轮啃轨的处理方法,旨在为门座起重机管理起到一定参考作用。
关键词:起重机 行走轮 啃轨
门座起重机是港口散杂货码头装卸船的重要设备,其可靠性的高低直接影响卸船效率,因此,降低其故障率是提高卸船效率的关键因素之一。在使用过程中,经常出现由于门座起重机行走轮啃轨造成行走机构故障。因行走轮轮缘与轨道侧面之间一般每侧留有10-15cm的间隙,在正常的运行情况下,它们不会接触。但是在实际使用过程中。往往由于种种原因,车轮不在轨道中线部位运行,从而造成车轮轮缘与轨道侧面接触(摩擦),严重时会造成啃轨。啃轨会使得行走车轮轮缘、轴承、轨道的磨损加快,寿命缩短,造成故障率升高,维修停时及维修成本增加等不良后果。烟台港门座起重机不同程度地存在这一问题。下面就啃轨现象的表现形式、成因及处理方法进行一下简单的探讨。
1. 行走轮啃轨现象的表现形式及不良后果
按照在实际工作中掌握的情况,门座起重机行走轮啃轨主要有以下几种表现形式:
1)轨道侧面有一条明亮的的痕迹,严重时痕迹上有毛刺或铁屑。
2)行走轮轮缘内侧有亮迹,并有毛刺或掉铁屑。
3)啃轨严重时,门座起重机在运行时发出响亮的啃轨声或吭吭的撞击声。
4)门座起重机行驶时,在短时间内轮缘与轨道间隙有明显改变,车轮严重走偏,甚至行走轮轮缘会偏至轨道平面上。三期门座起重机轨道未整修前,门座起重机曾经常发生此种情况。
5)行走电动机经常由于非自身原因烧毁。
车轮走偏啃轨后将缩短车轮寿命。在正常情况下,车轮的使用寿命应在20年以上。但是如啃轨严重,行走轮只能使用2-3年,甚至几个月。行走轮内的圆锥轴承按设计,为7518型。按圆锥轴承寿命计算公式Lh=(108/60n) (C/P)10/3。其中n为轴承转速,按实际情况取15r/rnin;C为轴承基本额定载荷,按手册取252kN;P为当量动载荷,按计算为250kN;将数据代入公式得Lh寿命为12.5年(最保守计算)。按现有利用率计算可保证两个大修期不需更换轴承。而在实际大修过程中,每次都要对行走轮轴承进行更换。除轴承质量存在问题外,行走轮啃轨也造成轴承损坏的一个重要原因。烟台港63、64泊有一台M16-33型门座起重机仅使用一年就发生严重啃轨破坏,而不得不更换行走轮。车轮啃轨后由于侧向力较大,将对轨道产生较大侧向力,也会加快轨道磨损。另外,由于啃轨后运行阻力较大,电动机功率消耗和机构传动负荷较大,经常发生电动机烧毁事故。
2. 啃轨原因分析
根据现场掌握的实际情况,结合有关理论,总结啃轨原因主要有以下几个方面:
2.1 行走驱动轮直径有差别。由于铸造加工过程中误差较大,不同的行走轮直径存在差别,造成车轮在转动时,每转走的距离不相等,造成门座起重机整体偏移,产生啃轨。此种情况在门座起重机行走轮非同批制造时会发生。
2.2 海陆两侧左右行走轮之间的距离L1不相等,对角台车对角线长度L2不等,且差值超限,也会引起啃轨,见图1。
2.3 车轮的水平偏斜超差。车轮的水平偏斜即车轮的踏面中心线与轨道的中心线在水平方向上有一个夹角Q,见图2。
这时车轮运行速度V可分解为两个方向,一个平行轨道的Vx,是车轮向前运行,另一个垂直于车轮的轨道的Vy,使车体产生横向滑动,车轮踏面与轨道顶部之间就会发生滑动,从而产生摩擦力。对于从动轮来讲,这个摩擦力在运行方向的分量构成运行的附加阻力,与运行方向垂直的分量构成车轮的侧压力,对于主动轮来说,它在运行方向的分量构成运行的驱动力,与运行方向垂直的分量构成车轮的侧压力,车轮的侧压力导致车轮啃轨。车轮偏斜主要是由于车轮安装不当。台车变形,车轮轴承损坏的原因。
2.4 车轮垂直偏斜。由于车轮产生垂直偏斜,车轮运行时就产生一个与垂直方向相反的作用力,使车轮与轨道接触而引起啃轨。
2.5 驱动不同步造成门座起重机跑偏,形成啃轨。由于驱动电机不同步、门座起重机轨道不平整造成门座起重机有一台车悬空(即通常称三条腿)、两侧行走制动器调整松紧程度不同,使门座起重机走斜发生啃轨。
2.6 行走轮内圆锥滚子轴承损坏或轴承轴向间隙过大。轴承间隙过大,可造成行走轮行走线速度相差太大,导致门座起重机走斜跑偏。
2.7 轨道原因。按照交通部1986年颁布的港口起重机轨道安装技术条件,门座起重机安装的技术条件主要有轨距误差、轨道顶高低误差、坡度、轨道纵向直线度、4点共面情况、轨道接头条件等几项。按标准有关技术数据如下:①轨距误差,允许偏差 5mm,使用极限偏差 10mm。②轨道顶部高低偏差,允许偏差为1mm,使用极限偏差2mm。③坡度,安装允许偏差为1/1000,使用极限偏差为2/1000。④轨道纵向直线度允许偏差150m为30mm,使用极限偏差150m为50mm。⑤四点共面情况,用水准仪在轨道全长范围内测量门座起重机轨距和基距相交的四点共面情况。允许偏差为5mm,使用极限偏差为1.0mm。⑥轨道接头,轨道高低误差及左右错位,允许偏差为0.5mm,使用极限偏差为1.0mm。轨道接头间隙为4-5mm。门座起重机轨道必须严格满足上述技术要求,烟台港的63-64泊门座起重机轨道技术条件2004年6月份前,就不满足上述要求,导致行走轮经常啃轨。
3.啃轨的处理办法
行走轮啃轨处理方法,可按照其成因逐一进行分析解决。
3.1 行走驱动轮直径差别解决。按有关技术标准,各行走轮间的偏差不能超过0.5%,按现有行走轮直径600mm计,行走轮间直径偏差不能大于3mm。这就要求在行走轮加工时必须严格把关,特别是更换加工新行走轮时,更要严格把关。加工前要对在用行走轮进行测量,避免行走轮间偏差太大。
3.2 海陆两侧对应行走台车的行走轮和对角行走台车的行走轮偏差,按技术标准这两个偏差不能大于7mm,具体调整可通过调整行走轮内轴承间隔环的厚度,将车轮沿行走轮轴移至合适位置,调整至合适偏差。
3.3 车轮的水平垂直偏斜超差调整。可通过调整两轴孔同心度实现。如因轴承损坏或间隙过大,则可通过更换轴承实现。
3.4 轨道原因调整。如通过测量轨道参数不能满足轨道技术设计参数,则可通过轨道调整至规定参数实现。