桥式起重机啃轮：原因、诊断和预防措施

桥式起重机运行过程中，如果车轮在轨道上发生横向滑动，就会压在轨道上，增加运行阻力，造成轮缘与轨道之间磨损，这种现象称为轮缘碰擦或“啃轮缘”（又称“起重机啃轮”）。轮缘碰擦会显著缩短车轮和轨道的使用寿命，严重时甚至会导致起重机脱轨，造成设备损坏和人员伤亡。轮缘碰擦还会对轨道固定件和横梁（或基础）造成不同程度的损坏。本文结合实践经验，总结了造成轮缘碰擦的原因。 起重机车轮 法兰擦伤及预防安全措施。

轮缘啃齿和摩擦的原因

（1）车轮问题

1. 车轮安装错位

• 水平偏差过大
  这是桥式起重机轮缘擦伤的常见原因之一。当水平偏差过大时，车轮踏面中心线与轨道中心线会形成一个夹角。起重机沿一个方向移动时，轮缘会擦到轨道的一侧，反方向移动时，同一个轮缘又会擦到另一侧，而且擦伤的位置并不固定。安装时，水平偏差不应超过L/1000（L为车轮测量长度）。此外，同轴上的一对车轮的倾斜方向应相反，否则会擦到轨道。

• 垂直偏差过大
  车轮端面中心线与铅垂线形成夹角，使轮位倾斜，踏面与钢轨的接触面积减少，单位面积上的压力增大，使踏面磨损不均匀，严重时踏面会形成环状磨痕。这种擦肩而过的特点是轮缘始终擦在轨道同一侧（倾斜车轮一侧），磨痕比平时略低，起重机运行时常有嘶嘶声。安装时车轮的垂直偏差应不大于L/400，车轮顶端应朝外。这种因垂直偏差引起的擦肩而过是驱动轮的问题，与惰轮无关。

• 轮距不等或对角线对齐
  如果同一轨道上的车轮的轮距或对角线校准不当，可能会导致轮缘摩擦。在这种情况下，沿着轨道两侧的轮缘都会出现磨损。

2. 车轮加工错误
   车轮制造过程中，由于误差，车轮直径可能存在差异。如果两个驱动轮的直径不同，左右轮的运转速度就会不同。运行一定距离后，起重机可能会横向倾斜，从而导致轮缘擦碰，这在集中驱动的机构中尤为明显。

（2）追踪问题

轨道安装质量不良可能导致两轨之间偏差过大，从而导致起重机运行过程中发生轮缘擦碰。这种情况通常发生在轨道的特定路段。

1. 轨道相对高程偏差过大
   如果两条轨道之间存在高度差，起重机的一端梁会高于另一端。在运行过程中，起重机会向较低的一侧偏移，从而导致轮缘摩擦。轨道标高较高的一侧会导致轮缘挤压轨道外侧，而标高较低的一侧会导致轮缘挤压轨道内侧。

2. 轨道水平直线度偏差过大
   如果安装时钢轨直线度不达标，造成钢轨弯曲过度，当偏差超过跨度公差时，就会造成轮缘擦碰。

3. 不同高度的相邻轨道
   当起重机行至轨道接头处时，可能会发生横向移动，从而导致轮缘擦伤。这种轮缘擦伤的特点是车轮在接头处发出金属碰撞声。

4. 跑道表面有油、水或霜
   如果轨道顶面覆盖有油、水或霜，可能会导致车轮打滑，从而导致起重机横向移动并随后摩擦轮缘。

（3）桥梁框架问题

如果桥架变形，将导致车轮错位，改变起重机的跨度，造成端梁水平弯曲，引起车轮的水平和垂直偏差，从而导致轮缘擦碰。

（4）驱动系统问题

驱动系统的制造误差过大或使用过程中磨损严重，会造成两个主驱动轮以不同的速度运转，从而产生横向歪斜和轮缘摩擦。

1. 齿轮间隙不均等或轴键松动
   在具有单独驱动机构的起重机中，如果一个驱动系统的齿轮间隙大于另一个驱动系统的齿轮间隙，或者其中一个系统中的轴键松动，则两个主轮将以不同的速度运行，导致横向移动和轮缘摩擦。

2. 刹车调整不均匀
   如果两个驱动系统的制动调整不同步或松紧程度不同，也会造成启动或制动时发生偏斜和轮缘摩擦。

3. 电机间转速差异过大
   对于独立驱动的系统，如果两个驱动电机的运行速度明显不同，则可能导致起重机一侧的运行速度比另一侧快，从而导致倾斜和法兰摩擦。

起重机啃擦车轮故障诊断

起重机运行过程中法兰擦伤的发生可以通过以下迹象诊断：

1. 钢轨侧面有亮痕，严重时有毛刺痕迹；轮缘内侧有亮斑。

2. 轨道顶面上有亮点。

3. 运行过程中轮缘与轨边之间的间隙在短距离内有明显的变化。

4. 起重机械在启动或制动过程中发生歪斜、扭曲。

防止车轮啃轮和擦轮的措施

对于集中驱动和独立驱动的起重机，预防或改善轮缘摩擦的方法可能有所不同。仔细检查和调整车轮和轨道的定位至关重要。应特别注意独立驱动系统的电机、制动器和减速器之间的同步问题。

1. 限制桥梁跨度（L）与轮距（K）的比率
   起重机正常运行时，允许轮缘与轨道之间有一定的侧倾，即允许轮缘横向移动一定距离（通常为20-30毫米）。该距离越大，轮缘擦碰的可能性就越小。此外，L/K比值会影响轮缘是否发生擦碰：该比值越小，允许的侧倾越小，擦碰的可能性就越大。因此，较低的L/K比值（最好小于5-6）是有利的。

2. 车轮锥形踏面
   如果起重机有4个车轮，其中2个为主驱动轮，则车轮踏面可采用圆锥形状（锥角为1:10），且圆锥的大端应朝内。采用凸轨可确保起重机在几次摆动后自动调整运行方向，从而减少车轮与轨道之间的摩擦。

3. 对于集中驱动系统
   如果两主驱动轮直径不同，则应进行机加工或更换。

4. 润滑车轮法兰和轨道侧
   润滑轮缘和轨道表面可减少摩擦并最大限度地减少两个部件的磨损。

5. 定期检查桥梁框架的变形
   确保桥架无变形，必要时应及时纠正。车轮的对角线、垂直度或水平度有任何偏差，都应进行调整。

6. 对于独立驱动系统
   如果两个电机转速不一致，请更换同一厂家、同一型号的电机。如果两个电机运转不同步或松紧不均匀，请调整刹车。

7. 传动系统间隙过大
   如果间隙过大，请检查并修理或更换联轴器或变速箱等部件。

8. 追踪问题
   轨道问题应按照轨道安装技术要求处理，并及时清除轨道上的杂物。

车轮啃擦的修复方法

1. 车轮修复方法：

• 检查车轮磨损情况，若磨损严重，请更换车轮。
• 对于较轻的磨损，可以打磨车轮踏面以恢复原来的形状和尺寸。
• 如果是由于轮轨配合不良而引起的擦轮问题，可以加宽、加厚车轮，或更换更大容量的车轮。

2. 轨道修复方法：

• 检查轨道安装以确保其水平且牢固。
• 如果轨道未对准，请调整其位置或安装垫片。
• 更换旧的或严重损坏的履带。

3. 调整驱动系统

• 安装独立驱动系统时，确保张力调节到位。应仔细检查并纠正两个电机之间的转速差异。
• 检查减速器和联轴器的磨损情况，并根据需要更换。
• 确保锥形踏轮安装时大端朝内。

4. 小型起重机法兰摩擦的修复
   主梁下垂后，两条小轨道之间的轨距可能会减小。如果轨距过小，起重机可能会脱轨或卡轨。可以使用火焰矫正来恢复下垂并加固主梁，确保轨距在公差范围内。

5. 大型起重机桥架变形导致翼缘碰摩的修复
   对于桥梁框架的变形，应进行针对性的修复，如当垂直对角线偏差超标时，采用火焰矫正结构变形。

6. 修复车轮倾斜造成的轮缘摩擦
   确定哪个车轮的工作负荷较小，以便更好地进行调整。对于水平倾斜，目标是平衡倾斜效应。调整前，使用千斤顶抬起端梁或平衡梁，以减轻车轮的负担，然后通过松开紧固件进行调整。

结论

桥式起重机的轮缘摩擦会严重影响起重机的机动性，并可能造成安全隐患。及时分析并采取适当的维修措施至关重要。定期检查和维护有助于防止轮缘摩擦，确保起重机安全可靠地运行。

克里斯塔尔

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