Rotura de ruedas de grúas aéreas: causas, diagnóstico y medidas preventivas

Durante la operación de una grúa puente, si surge algún problema que provoque que las ruedas se deslicen lateralmente contra la vía, la rueda se presiona contra el riel, lo que aumenta la resistencia al rodar y causa desgaste entre la pestaña de la rueda y el riel. Este fenómeno se denomina rozamiento de la pestaña o "roído de la pestaña de la rueda" (también conocido como "roído de la rueda de la grúa"). El rozamiento de la pestaña reduce significativamente la vida útil tanto de las ruedas como de la vía y, en casos graves, puede provocar el descarrilamiento de la grúa, lo que provoca daños en el equipo y lesiones personales. También puede causar diversos grados de daño en las fijaciones y vigas de la vía (o cimientos). Basándose en la experiencia práctica, este artículo resume las causas de... rueda de grúa Rozamiento de bridas y medidas de seguridad para su prevención.

Causas del roce y roce de las bridas de las ruedas

(1) Problemas con las ruedas

1. Desalineación en la instalación de las ruedas

• Desviación horizontal excesiva
  Esta es una de las causas comunes del rozamiento de las bridas de las ruedas en las grúas puente. Cuando la desviación horizontal es demasiado grande, el eje central de la banda de rodadura forma un ángulo con el eje central de la vía. Al moverse la grúa en una dirección, la brida roza contra un lado de la vía. Al moverse en la dirección opuesta, la misma brida roza contra el otro lado, y la posición de rozamiento no es fija. Durante la instalación, la desviación horizontal no debe superar L/1000 (donde L es la longitud de la rueda). Además, la dirección de inclinación de un par de ruedas en el mismo eje debe ser opuesta; de lo contrario, rozarán con la vía.

• Desviación vertical excesiva
  Esto se refiere al ángulo formado entre la línea central de la cara del extremo de la rueda y la línea vertical, lo que resulta en una posición inclinada de la rueda. En este caso, el área de contacto entre la banda de rodadura de la rueda y el riel se reduce y la presión sobre el área de la unidad aumenta. Esto conduce a un desgaste desigual en la banda de rodadura de la rueda. En casos severos, se forman ranuras de desgaste anulares en la banda de rodadura de la rueda. En este caso, la característica del rozamiento de la brida es que la brida de la rueda siempre roza contra el mismo lado del riel (el lado de la rueda inclinada) y las marcas de desgaste son ligeramente más bajas de lo habitual. La grúa a menudo emite un silbido durante la operación. Durante la instalación, la desviación vertical de la rueda no debe exceder L/400 y la parte superior de la rueda debe mirar hacia afuera. Este problema de rozamiento de la brida causado por la desviación vertical afecta a la rueda motriz, no a la rueda loca.

• Calibre de rueda desigual o alineación diagonal
  Si el ancho de vía o la alineación diagonal de las ruedas en la misma vía es incorrecto, puede causar rozamientos en las pestañas. En estos casos, el desgaste de las pestañas se observa a ambos lados de la pestaña de la rueda a lo largo de la vía.

2. Errores de procesamiento de ruedas
   Al fabricar las ruedas, los errores pueden provocar diferencias en sus diámetros. Si los diámetros de las dos ruedas motrices difieren, las ruedas izquierda y derecha funcionarán a velocidades diferentes. Tras recorrer cierta distancia, la grúa puede desviarse lateralmente, lo que provoca rozamientos en las bridas, especialmente notorios en los mecanismos de accionamiento central.

(2) Problemas de seguimiento

Una instalación deficiente de las vías puede causar una desviación excesiva entre los dos rieles, lo que provoca rozamientos en las bridas durante la operación de la grúa. Esto suele ocurrir en secciones específicas de la vía.

1. Desviación excesiva de la elevación relativa de los rieles
   Si hay una diferencia de altura entre los dos rieles, una viga del extremo de la grúa será más alta que la otra. Durante la operación, la grúa se desplazará hacia el lado inferior, causando fricción en la brida. El lado con mayor elevación del riel hará que la brida de la rueda presione contra el lado exterior del riel, mientras que el lado con menor elevación hará que la brida presione contra el lado interior.

2. Desviación excesiva de la rectitud horizontal de los rieles
   Si la rectitud del riel no cumple con el estándar durante la instalación, lo que provoca una flexión excesiva del riel y provocará rozamientos en la brida de la rueda cuando la desviación exceda la tolerancia del tramo.

3. Rieles adyacentes a diferentes elevaciones
   Al llegar la grúa a la junta del riel, puede producirse un movimiento lateral que provoca rozamiento de la brida. Este tipo de rozamiento se caracteriza por un sonido metálico de choque de las ruedas en la junta.

4. Aceite, agua o escarcha en la superficie de la pista
   Si la superficie superior del riel está cubierta de aceite, agua o escarcha, puede provocar que las ruedas patinen, lo que genera un movimiento lateral de la grúa y el posterior roce de la brida.

(3) Problemas con el marco del puente

Si el marco del puente se deforma, las ruedas se desalinean y modifican la longitud de la grúa. Esto provoca la flexión horizontal de la viga del extremo, lo que provoca desviaciones horizontales y verticales de las ruedas y, por consiguiente, rozamientos en las bridas.

(4) Problemas con el sistema de transmisión

Errores de fabricación excesivos en el sistema de transmisión o un desgaste significativo durante el uso pueden provocar que las dos ruedas motrices principales funcionen a diferentes velocidades, lo que produce inclinación lateral y roce de las bridas.

1. Juego desigual de engranajes o chavetas de eje sueltas
   En grúas con mecanismos accionados por separado, si el juego de engranajes de un sistema de transmisión es mayor que el del otro, o si las chavetas del eje de un sistema están flojas, las dos ruedas principales girarán a diferentes velocidades, lo que provocará movimiento lateral y roce de las bridas.

2. Ajustes desiguales de los frenos
   Si los ajustes de los frenos de los dos sistemas de transmisión no están sincronizados o difieren en la tensión, también puede causar sesgos y rozamientos de las bridas durante el arranque o el frenado.

3. Diferencias excesivas de velocidad entre motores
   En sistemas accionados de forma independiente, si los dos motores de accionamiento funcionan a velocidades significativamente diferentes, puede provocar que un lado de la grúa funcione más rápido que el otro, lo que genera sesgos y rozamientos en las bridas.

Diagnóstico de rozaduras y rozaduras en las ruedas de la grúa

La aparición de rozamientos de bridas durante el funcionamiento de la grúa se puede diagnosticar a través de los siguientes signos:

1. Marcas brillantes en el costado del riel, con marcas serias que muestran rebabas; manchas brillantes en el lado interior de la brida de la rueda.

2. Puntos brillantes en la superficie superior del riel.

3. Se observan cambios notables en el espacio entre la brida de la rueda y el lado del riel en una corta distancia durante el funcionamiento.

4. Inclinación o torsión del cuerpo de la grúa durante el arranque o el frenado.

Medidas para evitar rozaduras y rozaduras en las ruedas

Tanto en grúas de accionamiento central como en grúas de accionamiento independiente, los métodos para prevenir o mejorar el rozamiento de las bridas de las ruedas pueden variar. Es fundamental inspeccionar y ajustar cuidadosamente la alineación de las ruedas y las orugas. Se debe prestar especial atención a los problemas de sincronización entre los motores, frenos y reductores de los sistemas de accionamiento independiente.

1. Limite la relación entre el tramo del puente (L) y el ancho de la rueda (K)
   Durante el funcionamiento normal de la grúa, se permite cierto grado de inclinación lateral entre la pestaña de la rueda y el riel, es decir, la pestaña de la rueda puede moverse lateralmente una distancia determinada (generalmente de 20 a 30 mm). Cuanto mayor sea esta distancia, menor será la probabilidad de rozamiento de la pestaña. Además, la relación L/K influye en la probabilidad de rozamiento de la pestaña: cuanto menor sea la relación, menor será la inclinación lateral permitida, lo que aumenta la probabilidad de rozamiento de la pestaña. Por lo tanto, una relación L/K menor (preferiblemente inferior a 5-6) es beneficiosa.

2. Banda de rodadura cónica de la rueda
   Si la grúa tiene 4 ruedas, con 2 ruedas motrices principales, la banda de rodadura puede adoptar una forma cónica (con un ángulo de cono de 1:10), y el extremo mayor del cono debe estar orientado hacia adentro. El uso de un riel convexo garantiza que la grúa ajuste automáticamente su dirección de marcha después de algunas oscilaciones, lo que reduce la fricción entre la rueda y la oruga.

3. Para sistemas controlados centralmente
   Si los diámetros de las dos ruedas motrices principales difieren, se deben mecanizar o reemplazar.

4. Lubricar la brida de la rueda y el lado de la oruga
   Lubricar la brida de la rueda y la superficie de la pista reduce la fricción y minimiza el desgaste de ambos componentes.

5. Compruebe periódicamente si hay deformaciones en el marco del puente
   Asegúrese de que el marco del puente no esté deformado y corríjalo de inmediato si es necesario. Cualquier desviación en la alineación diagonal, vertical u horizontal de la rueda debe ajustarse.

6. Para sistemas accionados por separado
   Si los dos motores funcionan a diferentes velocidades, sustitúyalos por motores del mismo modelo y del mismo fabricante. Ajuste los frenos si su funcionamiento no está sincronizado o si su apriete es desigual.

7. Espacio libre excesivo en el sistema de transmisión
   Inspeccione y repare o reemplace piezas como acoplamientos o cajas de engranajes si hay espacio libre excesivo.

8. Problemas de seguimiento
   Los problemas con la vía deben abordarse según los requisitos técnicos para su instalación. Los residuos en la vía deben eliminarse con prontitud.

Métodos de reparación para rozaduras y rozaduras en las ruedas

1. Métodos de reparación de ruedas:

• Verifique el estado de desgaste de la rueda. Si el desgaste es severo, reemplácela.
• Para un desgaste más leve, se puede rectificar la banda de rodadura de la rueda para restaurar su forma y dimensiones originales.
• Si el problema de roce de la brida se debe a una mala coincidencia entre la rueda y el riel, la rueda se puede ensanchar, engrosar o reemplazar por una rueda de mayor capacidad.

2. Métodos de reparación de vías:

• Verifique la instalación de la pista para asegurarse de que esté nivelada y segura.
• Si la pista está desalineada, ajuste su posición o instale calzas.
• Reemplazar pistas viejas o muy dañadas.

3. Ajuste del sistema de transmisión

• Durante la instalación de sistemas de accionamiento independiente, asegúrese de que la tensión esté correctamente ajustada. Las diferencias de velocidad entre los dos motores deben revisarse y corregirse cuidadosamente.
• Verifique el desgaste en el reductor y los acoplamientos y reemplácelos según sea necesario.
• Asegúrese de que las ruedas cónicas estén instaladas con el extremo grande hacia adentro.

4. Reparación de rozaduras en bridas de grúas pequeñas
   Tras la flecha de la viga principal, el ancho de vía entre las dos vías pequeñas puede disminuir. Si el ancho de vía es demasiado pequeño, la grúa puede descarrilar o atascarse en la vía. Se puede utilizar la corrección de llama para restablecer la flecha y reforzar la viga, garantizando así que el ancho de vía esté dentro de la tolerancia.

5. Reparación del roce de la brida de una grúa grande causado por la deformación del marco del puente
   Para la deformación del marco del puente, se deben realizar reparaciones específicas, como el uso de corrección con llama para la deformación estructural cuando las desviaciones diagonales verticales están fuera de tolerancia.

6. Reparación del roce de la brida causado por la inclinación de la rueda
   Identifique qué rueda tiene menor carga de trabajo para un mejor ajuste. Para la inclinación horizontal, intente equilibrar los efectos de la inclinación. Antes de realizar ajustes, levante la viga del extremo o la viga de equilibrio con un gato para aliviar las ruedas y luego ajuste aflojando las fijaciones.

Conclusión

El roce de las bridas de las ruedas en las grúas puente puede afectar gravemente su movilidad y generar riesgos de seguridad. Es fundamental analizar y aplicar las reparaciones pertinentes con prontitud. Las inspecciones y el mantenimiento regulares ayudan a prevenir el roce de las bridas y a garantizar el funcionamiento seguro y fiable de la grúa.

cristal

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