轨道对起重机性能的影响

 

    按照惯例起重机轨道的安装由用户负责，起重机械监督检验规程对大车轨道安装只是对接头间隙、固定方式及本身物理缺陷、轨距偏差有要求，其余未再作规定。因此对于检验检测机构来说，也只能是从以上几个方面进行监督检测。由用户负责轨道安装，不可能保证轨道的安装质量（对大部分企业来说）。现实情况往往是当发现了问题的时候，已经木已成舟，结果只能是修修补补，为以后起重机的安全运行埋下了隐患。

 

    本文将针对起重机轨道在安装过程中容易出现、而在对起重机进行检验过程中容易忽视、对起重机性能又有重要影响的几个问题与环节加以探讨，并采取相应的对策措施，以确保起重作业的安全。

 

    1轨道的选型l.i基本要求起重机轨道一般采用标准的型钢和钢轨。通常起重机的轮压较小时采用p型铁路钢轨，轮压较大时采用QU型起重机专用钢轨，用方钢作为起重机轨道，只宜支承在钢结构上。

 

    1.2轨道对起重机的影响轨道选型应充分考虑车轮的结构形式及轮压载荷，确保所选的轨道满足*基本结构与强度要求。

 

    在选型的过程中，尤其不可为了降低成本而选用已用过的、磨损的、旧的轨道或旧铁路钢轨作为起重机的大车轨道，因为不论是轨道的内部金属结构组织，还是强度、硬度，以及外形尺寸都已远远不能满足起重机本身对轨道要求。

 

    如果选型出现偏差，有可能当时还能使用，但随着时间的推移，问题将逐步显示出来，要么加速车轮或轨道的磨损，要么轨道产生塑性变形，使得整个系统瘫痪，严重的可能还会造成起重事故，造成人员或财产的损失。

 

    1.3对策措施在选型阶段一般情况都是由用户和生产厂家共同协商解决，检验检测机构很少涉及这一阶段的情况。用户应积极主动地向有关技术专家或单位进行咨询，掌握**手的准确资料，确保能够选择正确的轨道型号。

 

    2轨道安装形式要充分考虑轨道的安装与固定方式，根据厂房、工地的实际情况确定适合自己的而又符合相应标准规定的轨道固定方式。

 

    2.1轨道的安装固定方式一般有以下3种方式压板固定法：将导轨直接铺设在混凝土支撑梁上，采用鱼尾压板将导轨固定。原来的老式厂房多用此种安装方法，轨道支承梁与厂房一起浇筑完成。此种安装方法，起重机运行平稳震动噪声小，支承梁截面积较大，有的还带有人行通道，对于轨道的检查维修非常便利，便于发现问题与解决问题。

 

    钩形螺栓固定法：此种方法多用于目前建造的金属结构厂房。在厂房的支柱上焊接支承块，在支承块上铺设工字钢，然后将导轨铺设到工字钢上，采用钩形螺栓或者焊接等方法将导轨固定。由于支柱与支承梁均为金属结构，起重机运行时震动噪声较大，检修空间较小，对支柱固定牢固及稳定性要求高，但便于施工，建设速度快。

 

    枕木固定法：此种方法多用于施工工地的门式起重机，在地面上铺设石子后铺设导轨，一般枕木的断面尺寸为200~300mm，间距一般为600800mm左右。此种安装固定方式拆卸较方便，便于移动。

 

    2.2安装方式对起重机的影响轨道产生大的变形：以前检测起重机时曾遇到很多这样的情况，特别是一些个体私营企业内情况较为严重。在车间用砖砌成垛子之后，然后将轨道直接铺设在2个垛子之上，在垛子上固定轨道，架上起重机之后就开始运行。具体情况见。一般2个垛子的跨度大约在36m，根据轨道所承受的载荷以及轨道本身的弹性模量可以计算出轨道的变形量，通过实际的计算可以得知其变形量非常大。

 

    如果变形在弹性变形的范围之外，即发生塑性变形，将会发生塌车事故。

 

    产生大噪声，安装及固定方式选择不正确，将产生较大的运行噪声和振动，尤其是目前新型钢结构厂房，这一点显得格外重要，会使得轨道及起重机上的紧固件产生松动，对操作人员生理机能产生影响，从而影响操作人员的安全操作与交流。

 

    2.3对策措施选择正确地的安装方式：在确定安装方式之前多了解一下相关的法规标准，选择既适合自己的实际情况又符合标准的安装固定方式。不要简单的想当然的确定安装方案。

 

    为了对噪声进行控制，通常的做法是：在轨道或者垫板的下面垫一定厚度的工业用橡胶板；对于轨道的接头处都必须填实；保证轨道接头间隙符合规定要求；对轨道及起重机的紧固件及时进行检查维修。

 

    3轨道的安装精度头间隙、固定及本身物理缺陷、轨距偏差等有要求。

 

    在桥式和门式起重机制造与轨道安装公差中对轨道安装中的轨距偏差、轨顶高度偏差、轨道接头的间隙与位置偏差、轨道的水平弯曲偏差及轨道的位置偏差有了具体要求。下面着重就这几个参数对起重机性能的影响进行探讨。

 

    1）轨道高低差对起重机性能的影响。起重机轨道高低差如果超差，对起重机性能将产生重要的影响，主要表现为改变主梁的受力情况，造成起重机啃轨，影响对起重机主梁上拱度值的测量。具体情况如所示。如果在弹性变形的范围之内，即轨道不发生塑性变形，则起重机在运行过程中，尤其是在频繁点动的状态下，轨道与起重机很容易产生共振，在作业过程中产生这种振动将是十分危险的。另外此种安装方式轨道的固定仅靠垛子上的固定点对轨道2端进行固定，固定点的数量较少，由于轨道变形量的存在，使得轨道对两端的固定装置产生轴向载荷F，再加上振动很容易使得固定螺栓松动，如果发现及维修不及时将会产生灾难性的后果。

 

    如所示，由于轨道高低差的存在，使得起重机主梁有一定的倾角，这样起重机自重及所起吊的载荷在起重机主梁方向就会产生一个分力F，由于起重机车轮与轨道存在一定的间隙，再此分力的作用下起重机必然向B段移动，使得B端车轮的内轮缘或者A端车轮的外轮缘与轨道紧密接触产生摩擦，造成啃轨从而影响车轮及轨道的使用寿命，增加机构的运行阻力，严重情况可能造成脱轨。对于门式起重机不但会产生如上所述的啃轨现象，还会改变支腿与主梁的受力结构，影响整个起重机的稳定性。所以轨道高低差对起重机的影响是非常巨大的。

 

    不管是对新安装的或者是在用的起重机主梁上拱度值的测量，我们一般是利用主梁两端标高的平均值与主梁中间标高的差计算得到上拱度值，如所示，其拱度值为（e））/2.但如果轨道安装高低差过大，则不能运用此种办法，否则将会出现较大的误差。如果起重机的上拱度值处于合格与不合格的临界状态时，将会出现结论性的错误。出现上述情况可以增加测量点的数目，建立坐标系，绘制出主梁的曲线图，建立正确的函数关系y=/（x），然后通过此函数关系计算得到正确的拱度值；也可以采用求解相应的三角形的办法得出起重机的真实拱度值。

 

    对于新安装的轨道如果控制的好一般不会出现上述问题，但起重机运行一段时间以后，由于轨道支承梁或者地基发生变化而日常的检查维修又不及时、或者是利用原来的旧轨道重新安装起重机*容易出现此种情况。

 

    轨道轨距偏差、轨道的水平弯曲偏差对起重机性能的影响。起重机轨道的轨距及水平弯曲如果超差，则对起重机*主要的影响为容易造成啃轨，造成起重机车轮及轨道磨损，缩短使用寿命，增加了设备的运行阻力，损坏厂房结构，情况严重的可能造成脱轨。

 

    轨道接头的间隙与轨道高低及侧向偏差对起重机性能的影响。轨道的接头间隙一般不大于2mm，轨道高低及侧向偏差为不大于1mm，如果超差则对起重机造成的*大危害为振动与噪声。为了进一步减少振动与噪声，将安装公差控制在标准要求的范围之内，对于轨道的接头处填实，并且轨道接头处与支承梁的接头处的距离大于100mm，2条道轨的接头处的水平距离要大于500mm.4对电气性能的影响我们知道桥架式起重机作为机电类设备的一种，按照标准规范的要求必须对其进行接地保护。起重机械的接地保护主要有2部分：电气设备的接地与金属结构的接地保护。电气设备的接地是以金属结构作为接地干线，即电气设备的金属外壳与金属结构相联接。金属结构的接地主要是指整个起重机的金属结构对地的连接。由于起重机在作业过程中处于运动状态，所以通常的做法是将大车轨道作为起重机的金属结构与接地体（或零线）的连接体，通过车轮接触使整个起重机的金属结构连成一个整体。因此轨道对于起重机的接地保护，起着至关重要的作用。

 

    为了保证连通的可靠性，必须用符合规定要求的导线将轨道可靠的连接起来（即轨道接头做好跨接），使之成为一个有机的整体，然后与接地体或者是零线连接起来，并使接地电阻达到标准要求。对露天有防雷要求的起重机每侧轨道的接地装置不少于2处，并使接地电阻达到标准要求。根据要求需要重复接地的还要进行重复接地处理。对于各个连接处要进行防锈处理，并及时进行检查与维护，确保接地保护功能有效。