基于实例的天车啃轨问题分析和整改措施

李闯国

【摘 要】 湘钢宽厚板板材区天车使用过程中频繁出现啃轨，车轮轮缘磨损，严重时出现脱轨现象，直接影响了天车的安全，高效运行，严重制约生产节奏和秩序。通过对轧钢区天车啃轨现象的原因进行分析，抓住重点原因，提出了用红外测距仪利用理论直线和实际轨道中心线对比，确定调整轨道直线度和轨距的有效方法，达到减少天车啃轨现象的目的。

【关键词】 天车 啃轨 直线度 轨距

天车在冶金企业被广泛应用，我公司内部天车数量很多，由于生产负荷较重，轨道精度超差等因素，一些天车出现了严重的啃轨，轨道磨损，车体振动等，需频繁更换车轮，严重影响正常生产。天车正常运行时，轮缘与轨道侧面之间是保持一定的间隙（20～30mm），啃轨是轮缘与轨道相对歪斜运行到一定程度后产生的结果，同时也是车体走斜的过程。

1 检查行车是否啃轨，可以根据以下现象进行判断

（1）行车啃轨，轨道侧面经常会出现一条明亮的痕迹，严重时轨道一侧存在台阶。（2）行车车轮的内侧有明显的磨损痕迹，并会伴有毛刺及屑。（3）行车在行走的过程中会发出嘶嘶的声音，并伴随着钢轨左右扭摆。（4）行车在行走过程中，尤其是启动与制动时车体是否存在跑偏与扭摆。（5）行车在行驶时，在短距离内轮缘与轨道间隙有明显变化。

2 天车啃轨现状

湘钢宽厚板厂自2005年至今，由于天车啃轨故障致使大车车轮由30mm轮缘损至4～5mm，甚至将整个轮缘磨掉，迫使维修人员必须更换车轮的问题不断发生单台车的车轮更换频次不断加大，多台车的车轮更换次数更是不断增多（见表1），导致了维修成本的增加，增加了维修人员的工作量甚至影响了正常的生产秩序。

此外，车轮啃轨产生的侧向力能使轨道位置偏移，加大了轨道的磨损，甚至将轨道磨出台阶，直至更换轨道 另外由于受侧向力，造成轨道压板容易开焊脱落，以致轨道弯曲变形，甚至出现位移，因此，我们有必要减少天车啃轨现象。

3 啃轨原因分析

3.1 直接原因

起重机在运行中，由于多种原因常出现轴向移动或轴向歪斜，从而使车轮与轨道侧面接触摩擦，受到轮缘与轨道构成的约束在约束运行时，车轮的轮缘与轮轨始终处于接触状态，这种接触摩擦方式造成了车轮缘摩损及轨道的侧面摩耗，这种现象习惯上称啃轨。

3.2 根本原因

啃轨问题原因多种多样，发生啃轨问题后，要详细检查啃轨情况，测量各有关尺寸，通过综合分析找出啃轨原因。啃轨原因包括轨道方面和起重机本体方面，起重机本体方面原因包括车轮，桥架和电气设备系统等。

3.2.1 轨道不符合技术要求可能有以下几种情况

（1）轨道的水平弯曲过大，引起车轮轮缘与轨道侧面摩擦，即引起运行啃轨。（2）轨道轨距过大时，外侧轮缘啃道；轨距过小时，内侧轮缘啃道。（3）两根轨道同一截面上的轨面高度差过大；造成大车侧移，超高侧外侧啃轨，另一侧内侧啃轨。（4）轨距一端大，一端小，两根轨道平行度超差，在这样的轨道上运行时，轮缘与轨道间隙愈走愈小，直至内侧轮缘啃轨；向相反方向运行，才慢慢好转，继续运行，外侧轮缘又开始啃轨。（5）轨道安装垫板未压实，不承载时轨道保持水平，承载时轨道下陷，造成啃轨。

3.2.2 车轮问题

车轮安装位置不正确或者车轮直径不相等等会造成啃轨。

（1）两主动轮直径不相等，起重机运行时，左右两侧的运行线速度会不一致，会产生车体走斜啃轨。（2）车轮在水平面内的位置偏差造成啃轨现象。

3.2.3 桥架变形

桥式起重机桥架变形，促成端梁产生水平弯曲，造成车轮的歪斜和跨度大小的变化，从而导致大车运行啃轨。

3.2.4 电气设备系统

包括两种情况，一种是分别驱动的大车运行机构中两台电动机转速不一样，导致左右车轮线速度不一样，造成车体跑偏啃轨；另一种是分别驱动的大车运行机构中两台制动器，调整间隙不同，造成制动力矩不等，步调不一致，从而造成车轮跑偏啃轨。

3.3 轨道各测量点数据

宽厚板厂房于2005年11月正式投入使用厂房跨度36m，长度264m，轨顶标高11m，天车轨道为QU100，厂房柱为钢筋混凝土双肢柱，小柱为矩形柱，钢结构屋盖，经过多年的运行，发现天车梁晃动正常，天车梁系统连接节点正常。现在采用瑞士产红外测距仪对轨道轨距，直线度，以及天车梁与轨道中心线偏差进行测量。

（1）根据现场实际情况，选取H列轨道东边，西边顶头轨道中心线上各选择一个点作为测量的基准点，记为A点B点，通过A点B点形成一条虚拟的直线。

（2）选取H轨道边上厂房立柱为每个测量，从东到西依次命名为1，2，3，4…，总共有28个点。测量每个立柱上的一点到虚拟直线的距离（记做S1）并记录；同时测量每个立柱上的同一点到轨道实际中心线的距离（记做S2）并记录，具体数据见表2，通过比较两个数据是否一致来判断H轨道的直线度和弯曲方向及弯曲程度。

（3）从A点B点各取轨距32m，此点落在G轨道上，命名为C点D点，通过C点D点也形成一条虚拟直线。同样测量每个立柱上的一点到虚拟直线的距离（记做L1）并记录；同时测量每个立柱上的同一点到轨道实际中心线的距离（记做L2）并记录，具体数据见表3，通过比较两个数据是否一致来判断G轨道的直线度和弯曲方向及弯曲程度。

通过测量数据，可以绘出轨道的实际弯曲程度（见图1），同时可以计算出轨距偏差的基本情况（见表4）。

根据轨道实际中心线和理论直线对比可以看出，H轨道直线度偏差最大值达到19mm，G轨道直线度偏差最大值达到17mm（《GB50278-2010起重设备安装工程施工及验收规范》要求：两根轨道的直线度误差为3mm），轨道弯曲比较严重，轨距偏差最大处达到31mm（《GB50278-2010起重设备安装工程施工及验收规范》 要求：轨距允许的误差不得超过15mm），因此啃轨现象不可避免。

4 啃轨问题处理

通过测量数据可以看出本厂的天车啃轨主要是轨道问题，同时通过对车轮和电气设备系统的更换排除了这两方面的原因。因此主要通过对轨道直线度和跨距的调整就可以解决啃轨问题。对测量数据入手，寻找最合理的调整方案。虚拟直线同时包含实际中心线越多，说明轨道越接近于直线，轨距越近于标准轨距，需要调整的点就越少。而A点B点是测量基准点，形成的两条虚拟直线和轨距直线可以看成一个虚拟的长方形，此长方形可以平移，来使得更换的实际轨道中心线在虚拟直线上。从测量的数据看，此长方形不需要平移。

因此松开轨道压板螺栓，先从测量点开始调整，然后用拉线法来调整测量点之间轨道的偏移，来保证两个测量点之间的直线度，而保证了所有测量点之间的直线度也就保证了整条轨道的直线度。同时保证了轨距。

5 结语

湘钢宽厚板天车啃轨主要原因还是轨道安装精度不高，设备维护水平不够导致。使用激光标线仪测量法保证了测量的精度和数据的准确，有效的找出了问题所在，通过大量分析找出了合理的解决方案，消除了车轮啃轨的问题。

参考文献：

[1]田景亮.桥式起重机构造与检修[M].北京：化学工业出版社，2008（09）.

[2]王锦福.起重机技术检验[M].北京：北京学院出版社，2003（12）.

[3]陈劲松.桥式起重机大车啃轨原因分析及改进措施[J].冶金动力，2006（04）.

[4]李铮.起重运输机械修订版[M].山西：太原冶金工业学校，1982（6）.endprint

【摘 要】 湘钢宽厚板板材区天车使用过程中频繁出现啃轨，车轮轮缘磨损，严重时出现脱轨现象，直接影响了天车的安全，高效运行，严重制约生产节奏和秩序。通过对轧钢区天车啃轨现象的原因进行分析，抓住重点原因，提出了用红外测距仪利用理论直线和实际轨道中心线对比，确定调整轨道直线度和轨距的有效方法，达到减少天车啃轨现象的目的。

【关键词】 天车 啃轨 直线度 轨距

天车在冶金企业被广泛应用，我公司内部天车数量很多，由于生产负荷较重，轨道精度超差等因素，一些天车出现了严重的啃轨，轨道磨损，车体振动等，需频繁更换车轮，严重影响正常生产。天车正常运行时，轮缘与轨道侧面之间是保持一定的间隙（20～30mm），啃轨是轮缘与轨道相对歪斜运行到一定程度后产生的结果，同时也是车体走斜的过程。

1 检查行车是否啃轨，可以根据以下现象进行判断

（1）行车啃轨，轨道侧面经常会出现一条明亮的痕迹，严重时轨道一侧存在台阶。（2）行车车轮的内侧有明显的磨损痕迹，并会伴有毛刺及屑。（3）行车在行走的过程中会发出嘶嘶的声音，并伴随着钢轨左右扭摆。（4）行车在行走过程中，尤其是启动与制动时车体是否存在跑偏与扭摆。（5）行车在行驶时，在短距离内轮缘与轨道间隙有明显变化。

2 天车啃轨现状

湘钢宽厚板厂自2005年至今，由于天车啃轨故障致使大车车轮由30mm轮缘损至4～5mm，甚至将整个轮缘磨掉，迫使维修人员必须更换车轮的问题不断发生单台车的车轮更换频次不断加大，多台车的车轮更换次数更是不断增多（见表1），导致了维修成本的增加，增加了维修人员的工作量甚至影响了正常的生产秩序。

此外，车轮啃轨产生的侧向力能使轨道位置偏移，加大了轨道的磨损，甚至将轨道磨出台阶，直至更换轨道 另外由于受侧向力，造成轨道压板容易开焊脱落，以致轨道弯曲变形，甚至出现位移，因此，我们有必要减少天车啃轨现象。

3 啃轨原因分析

3.1 直接原因

起重机在运行中，由于多种原因常出现轴向移动或轴向歪斜，从而使车轮与轨道侧面接触摩擦，受到轮缘与轨道构成的约束在约束运行时，车轮的轮缘与轮轨始终处于接触状态，这种接触摩擦方式造成了车轮缘摩损及轨道的侧面摩耗，这种现象习惯上称啃轨。

3.2 根本原因

啃轨问题原因多种多样，发生啃轨问题后，要详细检查啃轨情况，测量各有关尺寸，通过综合分析找出啃轨原因。啃轨原因包括轨道方面和起重机本体方面，起重机本体方面原因包括车轮，桥架和电气设备系统等。

3.2.1 轨道不符合技术要求可能有以下几种情况

（1）轨道的水平弯曲过大，引起车轮轮缘与轨道侧面摩擦，即引起运行啃轨。（2）轨道轨距过大时，外侧轮缘啃道；轨距过小时，内侧轮缘啃道。（3）两根轨道同一截面上的轨面高度差过大；造成大车侧移，超高侧外侧啃轨，另一侧内侧啃轨。（4）轨距一端大，一端小，两根轨道平行度超差，在这样的轨道上运行时，轮缘与轨道间隙愈走愈小，直至内侧轮缘啃轨；向相反方向运行，才慢慢好转，继续运行，外侧轮缘又开始啃轨。（5）轨道安装垫板未压实，不承载时轨道保持水平，承载时轨道下陷，造成啃轨。

3.2.2 车轮问题

车轮安装位置不正确或者车轮直径不相等等会造成啃轨。

（1）两主动轮直径不相等，起重机运行时，左右两侧的运行线速度会不一致，会产生车体走斜啃轨。（2）车轮在水平面内的位置偏差造成啃轨现象。

3.2.3 桥架变形

桥式起重机桥架变形，促成端梁产生水平弯曲，造成车轮的歪斜和跨度大小的变化，从而导致大车运行啃轨。

3.2.4 电气设备系统

包括两种情况，一种是分别驱动的大车运行机构中两台电动机转速不一样，导致左右车轮线速度不一样，造成车体跑偏啃轨；另一种是分别驱动的大车运行机构中两台制动器，调整间隙不同，造成制动力矩不等，步调不一致，从而造成车轮跑偏啃轨。

3.3 轨道各测量点数据

宽厚板厂房于2005年11月正式投入使用厂房跨度36m，长度264m，轨顶标高11m，天车轨道为QU100，厂房柱为钢筋混凝土双肢柱，小柱为矩形柱，钢结构屋盖，经过多年的运行，发现天车梁晃动正常，天车梁系统连接节点正常。现在采用瑞士产红外测距仪对轨道轨距，直线度，以及天车梁与轨道中心线偏差进行测量。

（1）根据现场实际情况，选取H列轨道东边，西边顶头轨道中心线上各选择一个点作为测量的基准点，记为A点B点，通过A点B点形成一条虚拟的直线。

（2）选取H轨道边上厂房立柱为每个测量，从东到西依次命名为1，2，3，4…，总共有28个点。测量每个立柱上的一点到虚拟直线的距离（记做S1）并记录；同时测量每个立柱上的同一点到轨道实际中心线的距离（记做S2）并记录，具体数据见表2，通过比较两个数据是否一致来判断H轨道的直线度和弯曲方向及弯曲程度。

（3）从A点B点各取轨距32m，此点落在G轨道上，命名为C点D点，通过C点D点也形成一条虚拟直线。同样测量每个立柱上的一点到虚拟直线的距离（记做L1）并记录；同时测量每个立柱上的同一点到轨道实际中心线的距离（记做L2）并记录，具体数据见表3，通过比较两个数据是否一致来判断G轨道的直线度和弯曲方向及弯曲程度。

通过测量数据，可以绘出轨道的实际弯曲程度（见图1），同时可以计算出轨距偏差的基本情况（见表4）。

根据轨道实际中心线和理论直线对比可以看出，H轨道直线度偏差最大值达到19mm，G轨道直线度偏差最大值达到17mm（《GB50278-2010起重设备安装工程施工及验收规范》要求：两根轨道的直线度误差为3mm），轨道弯曲比较严重，轨距偏差最大处达到31mm（《GB50278-2010起重设备安装工程施工及验收规范》 要求：轨距允许的误差不得超过15mm），因此啃轨现象不可避免。

4 啃轨问题处理

通过测量数据可以看出本厂的天车啃轨主要是轨道问题，同时通过对车轮和电气设备系统的更换排除了这两方面的原因。因此主要通过对轨道直线度和跨距的调整就可以解决啃轨问题。对测量数据入手，寻找最合理的调整方案。虚拟直线同时包含实际中心线越多，说明轨道越接近于直线，轨距越近于标准轨距，需要调整的点就越少。而A点B点是测量基准点，形成的两条虚拟直线和轨距直线可以看成一个虚拟的长方形，此长方形可以平移，来使得更换的实际轨道中心线在虚拟直线上。从测量的数据看，此长方形不需要平移。

因此松开轨道压板螺栓，先从测量点开始调整，然后用拉线法来调整测量点之间轨道的偏移，来保证两个测量点之间的直线度，而保证了所有测量点之间的直线度也就保证了整条轨道的直线度。同时保证了轨距。

5 结语

湘钢宽厚板天车啃轨主要原因还是轨道安装精度不高，设备维护水平不够导致。使用激光标线仪测量法保证了测量的精度和数据的准确，有效的找出了问题所在，通过大量分析找出了合理的解决方案，消除了车轮啃轨的问题。

参考文献：

[1]田景亮.桥式起重机构造与检修[M].北京：化学工业出版社，2008（09）.

[2]王锦福.起重机技术检验[M].北京：北京学院出版社，2003（12）.

[3]陈劲松.桥式起重机大车啃轨原因分析及改进措施[J].冶金动力，2006（04）.

[4]李铮.起重运输机械修订版[M].山西：太原冶金工业学校，1982（6）.endprint

【摘 要】 湘钢宽厚板板材区天车使用过程中频繁出现啃轨，车轮轮缘磨损，严重时出现脱轨现象，直接影响了天车的安全，高效运行，严重制约生产节奏和秩序。通过对轧钢区天车啃轨现象的原因进行分析，抓住重点原因，提出了用红外测距仪利用理论直线和实际轨道中心线对比，确定调整轨道直线度和轨距的有效方法，达到减少天车啃轨现象的目的。

【关键词】 天车 啃轨 直线度 轨距

天车在冶金企业被广泛应用，我公司内部天车数量很多，由于生产负荷较重，轨道精度超差等因素，一些天车出现了严重的啃轨，轨道磨损，车体振动等，需频繁更换车轮，严重影响正常生产。天车正常运行时，轮缘与轨道侧面之间是保持一定的间隙（20～30mm），啃轨是轮缘与轨道相对歪斜运行到一定程度后产生的结果，同时也是车体走斜的过程。

1 检查行车是否啃轨，可以根据以下现象进行判断

（1）行车啃轨，轨道侧面经常会出现一条明亮的痕迹，严重时轨道一侧存在台阶。（2）行车车轮的内侧有明显的磨损痕迹，并会伴有毛刺及屑。（3）行车在行走的过程中会发出嘶嘶的声音，并伴随着钢轨左右扭摆。（4）行车在行走过程中，尤其是启动与制动时车体是否存在跑偏与扭摆。（5）行车在行驶时，在短距离内轮缘与轨道间隙有明显变化。

2 天车啃轨现状

湘钢宽厚板厂自2005年至今，由于天车啃轨故障致使大车车轮由30mm轮缘损至4～5mm，甚至将整个轮缘磨掉，迫使维修人员必须更换车轮的问题不断发生单台车的车轮更换频次不断加大，多台车的车轮更换次数更是不断增多（见表1），导致了维修成本的增加，增加了维修人员的工作量甚至影响了正常的生产秩序。

此外，车轮啃轨产生的侧向力能使轨道位置偏移，加大了轨道的磨损，甚至将轨道磨出台阶，直至更换轨道 另外由于受侧向力，造成轨道压板容易开焊脱落，以致轨道弯曲变形，甚至出现位移，因此，我们有必要减少天车啃轨现象。

3 啃轨原因分析

3.1 直接原因

起重机在运行中，由于多种原因常出现轴向移动或轴向歪斜，从而使车轮与轨道侧面接触摩擦，受到轮缘与轨道构成的约束在约束运行时，车轮的轮缘与轮轨始终处于接触状态，这种接触摩擦方式造成了车轮缘摩损及轨道的侧面摩耗，这种现象习惯上称啃轨。

3.2 根本原因

啃轨问题原因多种多样，发生啃轨问题后，要详细检查啃轨情况，测量各有关尺寸，通过综合分析找出啃轨原因。啃轨原因包括轨道方面和起重机本体方面，起重机本体方面原因包括车轮，桥架和电气设备系统等。

3.2.1 轨道不符合技术要求可能有以下几种情况

（1）轨道的水平弯曲过大，引起车轮轮缘与轨道侧面摩擦，即引起运行啃轨。（2）轨道轨距过大时，外侧轮缘啃道；轨距过小时，内侧轮缘啃道。（3）两根轨道同一截面上的轨面高度差过大；造成大车侧移，超高侧外侧啃轨，另一侧内侧啃轨。（4）轨距一端大，一端小，两根轨道平行度超差，在这样的轨道上运行时，轮缘与轨道间隙愈走愈小，直至内侧轮缘啃轨；向相反方向运行，才慢慢好转，继续运行，外侧轮缘又开始啃轨。（5）轨道安装垫板未压实，不承载时轨道保持水平，承载时轨道下陷，造成啃轨。

3.2.2 车轮问题

车轮安装位置不正确或者车轮直径不相等等会造成啃轨。

（1）两主动轮直径不相等，起重机运行时，左右两侧的运行线速度会不一致，会产生车体走斜啃轨。（2）车轮在水平面内的位置偏差造成啃轨现象。

3.2.3 桥架变形

桥式起重机桥架变形，促成端梁产生水平弯曲，造成车轮的歪斜和跨度大小的变化，从而导致大车运行啃轨。

3.2.4 电气设备系统

包括两种情况，一种是分别驱动的大车运行机构中两台电动机转速不一样，导致左右车轮线速度不一样，造成车体跑偏啃轨；另一种是分别驱动的大车运行机构中两台制动器，调整间隙不同，造成制动力矩不等，步调不一致，从而造成车轮跑偏啃轨。

3.3 轨道各测量点数据

宽厚板厂房于2005年11月正式投入使用厂房跨度36m，长度264m，轨顶标高11m，天车轨道为QU100，厂房柱为钢筋混凝土双肢柱，小柱为矩形柱，钢结构屋盖，经过多年的运行，发现天车梁晃动正常，天车梁系统连接节点正常。现在采用瑞士产红外测距仪对轨道轨距，直线度，以及天车梁与轨道中心线偏差进行测量。

（1）根据现场实际情况，选取H列轨道东边，西边顶头轨道中心线上各选择一个点作为测量的基准点，记为A点B点，通过A点B点形成一条虚拟的直线。

（2）选取H轨道边上厂房立柱为每个测量，从东到西依次命名为1，2，3，4…，总共有28个点。测量每个立柱上的一点到虚拟直线的距离（记做S1）并记录；同时测量每个立柱上的同一点到轨道实际中心线的距离（记做S2）并记录，具体数据见表2，通过比较两个数据是否一致来判断H轨道的直线度和弯曲方向及弯曲程度。

（3）从A点B点各取轨距32m，此点落在G轨道上，命名为C点D点，通过C点D点也形成一条虚拟直线。同样测量每个立柱上的一点到虚拟直线的距离（记做L1）并记录；同时测量每个立柱上的同一点到轨道实际中心线的距离（记做L2）并记录，具体数据见表3，通过比较两个数据是否一致来判断G轨道的直线度和弯曲方向及弯曲程度。

通过测量数据，可以绘出轨道的实际弯曲程度（见图1），同时可以计算出轨距偏差的基本情况（见表4）。

根据轨道实际中心线和理论直线对比可以看出，H轨道直线度偏差最大值达到19mm，G轨道直线度偏差最大值达到17mm（《GB50278-2010起重设备安装工程施工及验收规范》要求：两根轨道的直线度误差为3mm），轨道弯曲比较严重，轨距偏差最大处达到31mm（《GB50278-2010起重设备安装工程施工及验收规范》 要求：轨距允许的误差不得超过15mm），因此啃轨现象不可避免。

4 啃轨问题处理

通过测量数据可以看出本厂的天车啃轨主要是轨道问题，同时通过对车轮和电气设备系统的更换排除了这两方面的原因。因此主要通过对轨道直线度和跨距的调整就可以解决啃轨问题。对测量数据入手，寻找最合理的调整方案。虚拟直线同时包含实际中心线越多，说明轨道越接近于直线，轨距越近于标准轨距，需要调整的点就越少。而A点B点是测量基准点，形成的两条虚拟直线和轨距直线可以看成一个虚拟的长方形，此长方形可以平移，来使得更换的实际轨道中心线在虚拟直线上。从测量的数据看，此长方形不需要平移。

因此松开轨道压板螺栓，先从测量点开始调整，然后用拉线法来调整测量点之间轨道的偏移，来保证两个测量点之间的直线度，而保证了所有测量点之间的直线度也就保证了整条轨道的直线度。同时保证了轨距。

5 结语

湘钢宽厚板天车啃轨主要原因还是轨道安装精度不高，设备维护水平不够导致。使用激光标线仪测量法保证了测量的精度和数据的准确，有效的找出了问题所在，通过大量分析找出了合理的解决方案，消除了车轮啃轨的问题。

参考文献：

[1]田景亮.桥式起重机构造与检修[M].北京：化学工业出版社，2008（09）.

[2]王锦福.起重机技术检验[M].北京：北京学院出版社，2003（12）.

[3]陈劲松.桥式起重机大车啃轨原因分析及改进措施[J].冶金动力，2006（04）.

[4]李铮.起重运输机械修订版[M].山西：太原冶金工业学校，1982（6）.endprint