軌道對(duì)起重機(jī)性能的影響

 

    按照慣例起重機(jī)軌道的安裝由用戶負(fù)責(zé)，起重機(jī)械監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)程對(duì)大車軌道安裝只是對(duì)接頭間隙、固定方式及本身物理缺陷、軌距偏差有要求，其余未再作規(guī)定。因此對(duì)于檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)來說，也只能是從以上幾個(gè)方面進(jìn)行監(jiān)督檢測。由用戶負(fù)責(zé)軌道安裝，不可能保證軌道的安裝質(zhì)量（對(duì)大部分企業(yè)來說）?，F(xiàn)實(shí)情況往往是當(dāng)發(fā)現(xiàn)了問題的時(shí)候，已經(jīng)木已成舟，結(jié)果只能是修修補(bǔ)補(bǔ)，為以后起重機(jī)的安全運(yùn)行埋下了隱患。

 

    本文將針對(duì)起重機(jī)軌道在安裝過程中容易出現(xiàn)、而在對(duì)起重機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)過程中容易忽視、對(duì)起重機(jī)性能又有重要影響的幾個(gè)問題與環(huán)節(jié)加以探討，并采取相應(yīng)的對(duì)策措施，以確保起重作業(yè)的安全。

 

    1軌道的選型l.i基本要求起重機(jī)軌道一般采用標(biāo)準(zhǔn)的型鋼和鋼軌。通常起重機(jī)的輪壓較小時(shí)采用p型鐵路鋼軌，輪壓較大時(shí)采用QU型起重機(jī)專用鋼軌，用方鋼作為起重機(jī)軌道，只宜支承在鋼結(jié)構(gòu)上。

 

    1.2軌道對(duì)起重機(jī)的影響軌道選型應(yīng)充分考慮車輪的結(jié)構(gòu)形式及輪壓載荷，確保所選的軌道滿足*基本結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度要求。

 

    在選型的過程中，尤其不可為了降低成本而選用已用過的、磨損的、舊的軌道或舊鐵路鋼軌作為起重機(jī)的大車軌道，因?yàn)椴徽撌擒壍赖膬?nèi)部金屬結(jié)構(gòu)組織，還是強(qiáng)度、硬度，以及外形尺寸都已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足起重機(jī)本身對(duì)軌道要求。

 

    如果選型出現(xiàn)偏差，有可能當(dāng)時(shí)還能使用，但隨著時(shí)間的推移，問題將逐步顯示出來，要么加速車輪或軌道的磨損，要么軌道產(chǎn)生塑性變形，使得整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，嚴(yán)重的可能還會(huì)造成起重事故，造成人員或財(cái)產(chǎn)的損失。

 

    1.3對(duì)策措施在選型階段一般情況都是由用戶和生產(chǎn)廠家共同協(xié)商解決，檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)很少涉及這一階段的情況。用戶應(yīng)積極主動(dòng)地向有關(guān)技術(shù)專家或單位進(jìn)行咨詢，掌握**手的準(zhǔn)確資料，確保能夠選擇正確的軌道型號(hào)。

 

    2軌道安裝形式要充分考慮軌道的安裝與固定方式，根據(jù)廠房、工地的實(shí)際情況確定適合自己的而又符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的軌道固定方式。

 

    2.1軌道的安裝固定方式一般有以下3種方式壓板固定法：將導(dǎo)軌直接鋪設(shè)在混凝土支撐梁上，采用魚尾壓板將導(dǎo)軌固定。原來的老式廠房多用此種安裝方法，軌道支承梁與廠房一起澆筑完成。此種安裝方法，起重機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)震動(dòng)噪聲小，支承梁截面積較大，有的還帶有人行通道，對(duì)于軌道的檢查維修非常便利，便于發(fā)現(xiàn)問題與解決問題。

 

    鉤形螺栓固定法：此種方法多用于目前建造的金屬結(jié)構(gòu)廠房。在廠房的支柱上焊接支承塊，在支承塊上鋪設(shè)工字鋼，然后將導(dǎo)軌鋪設(shè)到工字鋼上，采用鉤形螺栓或者焊接等方法將導(dǎo)軌固定。由于支柱與支承梁均為金屬結(jié)構(gòu)，起重機(jī)運(yùn)行時(shí)震動(dòng)噪聲較大，檢修空間較小，對(duì)支柱固定牢固及穩(wěn)定性要求高，但便于施工，建設(shè)速度快。

 

    枕木固定法：此種方法多用于施工工地的門式起重機(jī)，在地面上鋪設(shè)石子后鋪設(shè)導(dǎo)軌，一般枕木的斷面尺寸為200~300mm，間距一般為600800mm左右。此種安裝固定方式拆卸較方便，便于移動(dòng)。

 

    2.2安裝方式對(duì)起重機(jī)的影響軌道產(chǎn)生大的變形：以前檢測起重機(jī)時(shí)曾遇到很多這樣的情況，特別是一些個(gè)體私營企業(yè)內(nèi)情況較為嚴(yán)重。在車間用磚砌成垛子之后，然后將軌道直接鋪設(shè)在2個(gè)垛子之上，在垛子上固定軌道，架上起重機(jī)之后就開始運(yùn)行。具體情況見。一般2個(gè)垛子的跨度大約在36m，根據(jù)軌道所承受的載荷以及軌道本身的彈性模量可以計(jì)算出軌道的變形量，通過實(shí)際的計(jì)算可以得知其變形量非常大。

 

    如果變形在彈性變形的范圍之外，即發(fā)生塑性變形，將會(huì)發(fā)生塌車事故。

 

    產(chǎn)生大噪聲，安裝及固定方式選擇不正確，將產(chǎn)生較大的運(yùn)行噪聲和振動(dòng)，尤其是目前新型鋼結(jié)構(gòu)廠房，這一點(diǎn)顯得格外重要，會(huì)使得軌道及起重機(jī)上的緊固件產(chǎn)生松動(dòng)，對(duì)操作人員生理機(jī)能產(chǎn)生影響，從而影響操作人員的安全操作與交流。

 

    2.3對(duì)策措施選擇正確地的安裝方式：在確定安裝方式之前多了解一下相關(guān)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，選擇既適合自己的實(shí)際情況又符合標(biāo)準(zhǔn)的安裝固定方式。不要簡單的想當(dāng)然的確定安裝方案。

 

    為了對(duì)噪聲進(jìn)行控制，通常的做法是：在軌道或者墊板的下面墊一定厚度的工業(yè)用橡膠板；對(duì)于軌道的接頭處都必須填實(shí)；保證軌道接頭間隙符合規(guī)定要求；對(duì)軌道及起重機(jī)的緊固件及時(shí)進(jìn)行檢查維修。

 

    3軌道的安裝精度頭間隙、固定及本身物理缺陷、軌距偏差等有要求。

 

    在橋式和門式起重機(jī)制造與軌道安裝公差中對(duì)軌道安裝中的軌距偏差、軌頂高度偏差、軌道接頭的間隙與位置偏差、軌道的水平彎曲偏差及軌道的位置偏差有了具體要求。下面著重就這幾個(gè)參數(shù)對(duì)起重機(jī)性能的影響進(jìn)行探討。

 

    1）軌道高低差對(duì)起重機(jī)性能的影響。起重機(jī)軌道高低差如果超差，對(duì)起重機(jī)性能將產(chǎn)生重要的影響，主要表現(xiàn)為改變主梁的受力情況，造成起重機(jī)啃軌，影響對(duì)起重機(jī)主梁上拱度值的測量。具體情況如所示。如果在彈性變形的范圍之內(nèi)，即軌道不發(fā)生塑性變形，則起重機(jī)在運(yùn)行過程中，尤其是在頻繁點(diǎn)動(dòng)的狀態(tài)下，軌道與起重機(jī)很容易產(chǎn)生共振，在作業(yè)過程中產(chǎn)生這種振動(dòng)將是十分危險(xiǎn)的。另外此種安裝方式軌道的固定僅靠垛子上的固定點(diǎn)對(duì)軌道2端進(jìn)行固定，固定點(diǎn)的數(shù)量較少，由于軌道變形量的存在，使得軌道對(duì)兩端的固定裝置產(chǎn)生軸向載荷F，再加上振動(dòng)很容易使得固定螺栓松動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)及維修不及時(shí)將會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。

 

    如所示，由于軌道高低差的存在，使得起重機(jī)主梁有一定的傾角，這樣起重機(jī)自重及所起吊的載荷在起重機(jī)主梁方向就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)分力F，由于起重機(jī)車輪與軌道存在一定的間隙，再此分力的作用下起重機(jī)必然向B段移動(dòng)，使得B端車輪的內(nèi)輪緣或者A端車輪的外輪緣與軌道緊密接觸產(chǎn)生摩擦，造成啃軌從而影響車輪及軌道的使用壽命，增加機(jī)構(gòu)的運(yùn)行阻力，嚴(yán)重情況可能造成脫軌。對(duì)于門式起重機(jī)不但會(huì)產(chǎn)生如上所述的啃軌現(xiàn)象，還會(huì)改變支腿與主梁的受力結(jié)構(gòu)，影響整個(gè)起重機(jī)的穩(wěn)定性。所以軌道高低差對(duì)起重機(jī)的影響是非常巨大的。

 

    不管是對(duì)新安裝的或者是在用的起重機(jī)主梁上拱度值的測量，我們一般是利用主梁兩端標(biāo)高的平均值與主梁中間標(biāo)高的差計(jì)算得到上拱度值，如所示，其拱度值為（e））/2.但如果軌道安裝高低差過大，則不能運(yùn)用此種辦法，否則將會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。如果起重機(jī)的上拱度值處于合格與不合格的臨界狀態(tài)時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)結(jié)論性的錯(cuò)誤。出現(xiàn)上述情況可以增加測量點(diǎn)的數(shù)目，建立坐標(biāo)系，繪制出主梁的曲線圖，建立正確的函數(shù)關(guān)系y=/（x），然后通過此函數(shù)關(guān)系計(jì)算得到正確的拱度值；也可以采用求解相應(yīng)的三角形的辦法得出起重機(jī)的真實(shí)拱度值。

 

    對(duì)于新安裝的軌道如果控制的好一般不會(huì)出現(xiàn)上述問題，但起重機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間以后，由于軌道支承梁或者地基發(fā)生變化而日常的檢查維修又不及時(shí)、或者是利用原來的舊軌道重新安裝起重機(jī)*容易出現(xiàn)此種情況。

 

    軌道軌距偏差、軌道的水平彎曲偏差對(duì)起重機(jī)性能的影響。起重機(jī)軌道的軌距及水平彎曲如果超差，則對(duì)起重機(jī)*主要的影響為容易造成啃軌，造成起重機(jī)車輪及軌道磨損，縮短使用壽命，增加了設(shè)備的運(yùn)行阻力，損壞廠房結(jié)構(gòu)，情況嚴(yán)重的可能造成脫軌。

 

    軌道接頭的間隙與軌道高低及側(cè)向偏差對(duì)起重機(jī)性能的影響。軌道的接頭間隙一般不大于2mm，軌道高低及側(cè)向偏差為不大于1mm，如果超差則對(duì)起重機(jī)造成的*大危害為振動(dòng)與噪聲。為了進(jìn)一步減少振動(dòng)與噪聲，將安裝公差控制在標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍之內(nèi)，對(duì)于軌道的接頭處填實(shí)，并且軌道接頭處與支承梁的接頭處的距離大于100mm，2條道軌的接頭處的水平距離要大于500mm.4對(duì)電氣性能的影響我們知道橋架式起重機(jī)作為機(jī)電類設(shè)備的一種，按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求必須對(duì)其進(jìn)行接地保護(hù)。起重機(jī)械的接地保護(hù)主要有2部分：電氣設(shè)備的接地與金屬結(jié)構(gòu)的接地保護(hù)。電氣設(shè)備的接地是以金屬結(jié)構(gòu)作為接地干線，即電氣設(shè)備的金屬外殼與金屬結(jié)構(gòu)相聯(lián)接。金屬結(jié)構(gòu)的接地主要是指整個(gè)起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)對(duì)地的連接。由于起重機(jī)在作業(yè)過程中處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以通常的做法是將大車軌道作為起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)與接地體（或零線）的連接體，通過車輪接觸使整個(gè)起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)連成一個(gè)整體。因此軌道對(duì)于起重機(jī)的接地保護(hù)，起著至關(guān)重要的作用。

 

    為了保證連通的可靠性，必須用符合規(guī)定要求的導(dǎo)線將軌道可靠的連接起來（即軌道接頭做好跨接），使之成為一個(gè)有機(jī)的整體，然后與接地體或者是零線連接起來，并使接地電阻達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)露天有防雷要求的起重機(jī)每側(cè)軌道的接地裝置不少于2處，并使接地電阻達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)要求需要重復(fù)接地的還要進(jìn)行重復(fù)接地處理。對(duì)于各個(gè)連接處要進(jìn)行防銹處理，并及時(shí)進(jìn)行檢查與維護(hù)，確保接地保護(hù)功能有效。