天井クレーンの車輪のかじり：原因、診断、予防策
目次
天井クレーンの運転中に、車輪が軌道に対して横滑りする問題が発生すると、車輪がレールに押し付けられ、走行抵抗が増加し、車輪フランジとレール間の摩耗が発生します。この現象はフランジラビングまたは「ホイールフランジかじり」（または「クレーンホイールかじり」）と呼ばれます。フランジラビングは、車輪と軌道の寿命を著しく縮め、深刻な場合にはクレーンの脱線、機器の損傷、人身事故につながる可能性があります。また、軌道固定具や梁（または基礎）にもさまざまな程度の損傷を与える可能性があります。この記事では、実務経験に基づいて、フランジラビングの原因をまとめます。 クレーンの車輪 フランジの擦れと防止のための安全対策。
ホイールフランジの摩耗と擦れの原因
（1）ホイールの問題
- ホイールの取り付けずれ
- 過度の水平偏差
これは、橋形クレーンにおける車輪フランジの擦れの一般的な原因の一つです。水平偏差が大きすぎると、車輪踏面の中心線が軌道の中心線に対して角度を形成します。クレーンが一方向に移動すると、車輪フランジが軌道の片側に擦れます。反対方向に移動すると、同じ車輪フランジが反対側に擦れますが、擦れる位置は一定ではありません。設置時には、水平偏差がL/1000（Lは車輪の測定長さ）を超えてはなりません。また、同一軸上にある一対の車輪の傾斜方向は反対方向にする必要があります。そうでないと、車輪が軌道に擦れてしまいます。
- 過度の垂直偏差
これは、車輪の端面中心線と垂直線との間の角度を指し、その結果、車輪が傾斜した位置になります。この場合、車輪踏面とレールとの接触面積が減少し、単位面積あたりの圧力が増加します。これにより、車輪踏面の摩耗が不均一になります。ひどい場合には、車輪踏面に環状の摩耗溝が形成されます。この場合のフランジ擦れの特徴は、車輪フランジが常にトラックの同じ側（傾斜した車輪側）に擦れ、摩耗痕が通常よりもわずかに低くなることです。クレーンは運転中にシューという音を出すことがよくあります。設置時には、車輪の垂直偏差がL / 400を超えてはならず、車輪の上部が外側を向いている必要があります。垂直偏差によって引き起こされるフランジ擦れの問題は、アイドルホイールではなく駆動ホイールに関係します。
- 不等ピッチまたは斜めアライメント
車輪軌間が不適切であったり、同一線路上の車輪の対角線が不適切だったりすると、フランジ擦れが発生する可能性があります。この場合、線路に沿って車輪フランジの両側にフランジ摩耗が見られます。
- ホイール加工エラー
車輪の製造工程では、誤差により車輪径が異なることがあります。駆動輪の直径が異なると、左右の車輪の速度が異なります。一定距離走行すると、クレーンは横方向に傾き、フランジの擦れが発生することがあります。これは、特に中央駆動機構で顕著です。
（2）トラックの問題
軌道の設置品質が悪いと、2本のレール間に過度の偏差が生じ、クレーン操作中にフランジが擦れる可能性があります。これは通常、軌道の特定の区間で発生します。
- レールの相対標高偏差が大きすぎる
2本のレールに高低差がある場合、クレーンの片方の端梁がもう片方よりも高くなります。運転中、クレーンは下側に移動し、フランジの擦れが発生します。レール高が高い側では車輪のフランジがレールの外側に押し付けられ、レール高が低い側ではフランジがレールの内側に押し付けられます。
- レールの水平方向の過度の真直度偏差
設置時にレールの真直度が基準を満たしていない場合、レールが過度に曲がり、偏差がスパン許容値を超えると車輪フランジが擦れることになります。
- 異なる高さの隣接するレール
クレーンがレール継ぎ目に到達すると、横方向の動きが発生し、フランジ擦れが発生することがあります。このフランジ擦れの特徴は、継ぎ目部分で車輪が金属的な衝突音を発することです。
- 路面の油、水、霜
レール上面が油、水、霜などで覆われていると、車輪が滑り、クレーンの横方向の移動やフランジの擦れにつながる可能性があります。
（３）橋梁架構の問題
橋脚が変形すると、車輪のアライメントがずれ、クレーンのスパンが変化します。その結果、端梁が水平方向に曲がり、車輪の水平方向と垂直方向のずれが生じ、フランジの擦れが発生します。
（4）駆動システムの問題
駆動システムの製造上の過度の誤差や使用中の著しい摩耗により、2 つの主駆動輪が異なる速度で動作し、横方向の歪みやフランジの擦れが生じる可能性があります。
- ギアのクリアランスが不均一、またはシャフトキーが緩んでいる
別々に駆動する機構を備えたクレーンでは、一方の駆動システムのギアクリアランスが他方の駆動システムよりも大きい場合、または一方のシステムのシャフトキーが緩んでいる場合、2 つのメインホイールが異なる速度で動作し、横方向の動きやフランジの擦れが発生します。
- ブレーキ調整の不均一
2 つの駆動システムのブレーキ調整が同期していなかったり、締め付け具合が異なっていたりすると、始動時やブレーキ時に歪みやフランジの擦れが生じる可能性もあります。
- モーター間の過度の速度差
独立駆動システムの場合、2 つの駆動モーターが著しく異なる速度で動作すると、クレーンの片側がもう片側よりも速く動作し、歪みやフランジの擦れが発生する可能性があります。
クレーンホイールの摩耗と摩耗の診断
クレーン操作中にフランジ擦れが発生したかどうかは、次の兆候によって診断できます。
- レールの側面に明るい跡があり、バリが目立つ重大な跡があります。ホイールフランジの内側に光沢のある斑点があります。
- レール上面の明るい点。
- 運転中に、短い距離内で車輪フランジとレール側面の隙間に顕著な変化が見られます。
- 始動時またはブレーキ時のクレーン本体の傾斜またはねじれ。
ホイールの噛み込みと擦れを防ぐ対策
集中駆動式クレーンと個別駆動式クレーンでは、車輪フランジの擦れを防止または改善する方法が異なる場合があります。車輪とトラックのアライメントを慎重に点検・調整することが不可欠です。個別駆動式クレーンでは、モータ、ブレーキ、減速機間の同期の問題に特に注意する必要があります。
- 橋のスパン（L）と車輪限界（K）の比率を制限する
通常のクレーンの運転中、ホイールフランジとレールの間には、ある程度の横方向の傾きが許容されます。つまり、ホイールフランジは一定距離（通常20～30mm）横方向に移動することが許容されます。この距離が大きいほど、フランジ擦れが発生する可能性は低くなります。さらに、L/K比もフランジ擦れの発生に影響します。この比が小さいほど、許容される横方向の傾きは小さくなり、フランジ擦れが発生する可能性が高くなります。したがって、L/K比は低いほど（できれば5～6未満）、効果的です。
- ホイールテーパードトレッド
クレーンが4輪で、そのうち2輪が主駆動輪の場合、車輪のトレッドは円錐形（円錐角1:10）とし、円錐の大きい方の端を内側に向けます。凸型レールを使用することで、クレーンは数回の振動後に自動的に走行方向を調整し、車輪と軌道間の摩擦を低減します。
- 集中駆動型システムの場合
2 つの主駆動輪の直径が異なる場合は、機械加工するか交換する必要があります。
- ホイールフランジとトラックサイドに潤滑剤を塗布する
ホイールフランジとトラック表面を潤滑すると、摩擦が軽減され、両方のコンポーネントの摩耗が最小限に抑えられます。
- 橋梁フレームの変形を定期的に点検する
橋脚が変形していないことを確認し、必要に応じて速やかに修正してください。車輪の対角、垂直、水平方向のずれがあれば調整してください。
- 個別駆動システムの場合
2つのモーターの速度が異なる場合は、同じメーカーの同じモデルのモーターに交換してください。ブレーキの動作が同期していない、またはブレーキの締め付けが不均一な場合は、ブレーキを調整してください。
- トランスミッションシステムの過剰なクリアランス
クリアランスが大きすぎる場合は、カップリングやギアボックスなどの部品を点検し、修理または交換してください。
- トラックの問題
線路に関する問題は、線路敷設の技術要件に従って対処する必要があります。線路上のゴミは速やかに除去する必要があります。
ホイールの摩耗・かじりの修理方法
- ホイールの修理方法:
- ホイールの摩耗状態を確認してください。摩耗がひどい場合は、ホイールを交換してください。
- 摩耗が軽度の場合は、車輪のトレッドを研磨して元の形状と寸法に戻すことができます。
- フランジの擦れの問題がホイールとレールの適合不良によって発生している場合は、ホイールの幅を広げたり、厚くしたり、容量の大きいホイールに交換したりすることができます。
- 線路補修方法:
- トラックの取り付けが水平かつ安全であることを確認します。
- トラックの位置がずれている場合は、位置を調整するか、シムを取り付けます。
- 古くなった、またはひどく損傷したトラックを交換します。
- 駆動システムの調整
- 別々に駆動するシステムを設置する際は、張力が適切に調整されていることを確認してください。2つのモーター間の速度差は慎重に確認し、修正する必要があります。
- 減速機とカップリングの摩耗を確認し、必要に応じて交換します。
- 円錐形の踏面ホイールが大きい方の端を内側にして取り付けられていることを確認します。
- 小型クレーンのフランジの擦れの修理
主梁がたわむと、2本の小軌道間の軌間が狭くなることがあります。軌間が狭すぎると、クレーンの脱線や軌道詰まりが発生する可能性があります。火炎補正によりたわみを修復し、主梁を補強することで、軌間を許容範囲内に維持することができます。
- 橋梁フレームの変形による大型クレーンフランジの擦れの修復
橋脚の変形については、上下斜め偏差が許容範囲外の場合は構造変形に対する火炎補正を行うなど、対象を絞った補修を行う必要がある。
- ホイールのスキューによるフランジの擦れの修復
調整をより適切に行うには、どの車輪の負荷が小さいかを特定します。水平方向のスキューについては、スキューの影響を相殺することを目指します。調整前に、ジャッキを使用してエンドビームまたはバランスビームを持ち上げて車輪の負荷を軽減し、固定具を緩めて調整します。
結論
橋梁クレーンの車輪フランジの擦れは、クレーンの移動性に重大な影響を与え、安全上のリスクにつながる可能性があります。迅速な分析と適切な修理が不可欠です。定期的な点検とメンテナンスは、フランジの擦れを防ぎ、クレーンの安全で信頼性の高い運転を確保するのに役立ちます。
リフト機器のカスタマイズで 8 年の経験があり、10,000 人以上のお客様の販売前の質問や懸念に応えてきました。関連するニーズがある場合は、お気軽にお問い合わせください。
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