一、脫軌現(xiàn)象的調(diào)查

 

    經(jīng)現(xiàn)場多次脫軌事故的觀察、分析和總結(jié)歸納有如下5種情況。

 

    1．吊車在軌道上多處運(yùn)行時，在啟動瞬間總有某側(cè)驅(qū)動輪打滑，使吊車梁嚴(yán)重扭擺。

 

    2．吊車大車走行輪止口護(hù)板在軌道上有多處啃道現(xiàn)象。

 

    3．負(fù)重600kg以上脫軌現(xiàn)象消失。

 

    4．吊車車身在軌道上有多處定向側(cè)滑現(xiàn)象。

 

    5．脫軌經(jīng)常重復(fù)出現(xiàn)在軌道的一個區(qū)域。

 

    以上現(xiàn)象只出現(xiàn)在葫蘆吊上，而橋式吊車雖出現(xiàn)第1種現(xiàn)象，但并不明顯。

 

    二、現(xiàn)象分析

 

   （一）判斷分析

 

    1．根據(jù)現(xiàn)象1、2和3，說明車輪與軌道接觸不好，不能產(chǎn)生足夠的摩擦力。

 

    2．根據(jù)現(xiàn)象4，除進(jìn)一步說明接觸摩擦力不足外，也可說明南北兩側(cè)軌道水平上存在高度差，即兩側(cè)軌道的平行度可能超標(biāo)。

 

    3．根據(jù)現(xiàn)象5，說明軌道在局部區(qū)域的安裝質(zhì)量有問題。因?yàn)槿绻皇堑踯囎陨砣毕輰?dǎo)致的問題，那么脫軌現(xiàn)象在軌道全程上應(yīng)隨機(jī)性發(fā)生，而不是只出現(xiàn)在固定區(qū)域。

 

    根據(jù)以上三點(diǎn)判斷，可以得出吊車軌道在局部存在安裝質(zhì)量問題，不能滿足葫蘆吊的使用要求，但仍然能夠滿足橋式吊車的使用要求、所以決定對吊車軌道進(jìn)行全程每隔2m的水平標(biāo)高測定。結(jié)果發(fā)現(xiàn)軌道水平高度差的最大點(diǎn)出現(xiàn)在第10號標(biāo)定點(diǎn)上，為13.7mm。這與現(xiàn)場勘察的吊車北側(cè)驅(qū)動輪開始騎上軌道的壓痕位置基本吻合，所以可以想見當(dāng)北側(cè)驅(qū)動輪與軌道接觸時，而南側(cè)驅(qū)動輪輪面與軌道表面會有很大的間隙。為了得出這個間隙的大小，假設(shè)吊車的梁身及走行輪支承等均為剛性，則可得到各吊車驅(qū)動輪處于10號標(biāo)定點(diǎn)時吊車的工作狀態(tài)，見圖1。

       

     已知葫蘆吊大車輪距2 500mm，橋式吊車大車輪距4 000mm，據(jù)此可以計算出單梁葫蘆吊和雙梁橋式吊車的南側(cè)驅(qū)動輪輪面下邊緣與軌道上表面的間隙分別為4.62mm和7.97mm。對于單梁葫蘆吊，由于這個間隙的存在，將導(dǎo)致南側(cè)驅(qū)動輪與輪軌之間不能產(chǎn)生足夠的摩擦反作用力而使南側(cè)梁身不能繼續(xù)運(yùn)動，而北側(cè)梁身卻繼續(xù)向東走行，從而最終導(dǎo)致北側(cè)驅(qū)動輪爬上軌道而脫出軌道。

 

   （二）脫軌的根本原因分析

 

    但困惑的是，對于雙梁橋式吊車，間隙更大，卻并不發(fā)生脫軌，這是什么原因呢？

 

    為此我們必須做一下力學(xué)分析，參見圖2，由葫蘆吊驅(qū)動輪直徑D1=270mm、橋式吊車驅(qū)動輪直徑D2=480mm、止口邊板的高度h=15mm，通過三角幾何計算可得當(dāng)驅(qū)動輪止口邊板啃道時的壓力角β分別為β1=64.2°，β2=70.3°。根據(jù)力的三角形法則，可得舉升力假設(shè)兩車的向前驅(qū)動力 Fa1=Fa2，則有代入β1、β2，可得當(dāng)單梁葫蘆吊驅(qū)動輪止口邊板啃道時所產(chǎn)生的舉升力是橋式吊車的1.35倍，而葫蘆吊的自重卻約為橋式吊車的 1/4~1/5，因此導(dǎo)致當(dāng)空載葫蘆吊經(jīng)過該處軌道時，由于驅(qū)動輪負(fù)載小于止口邊板啃道產(chǎn)生的舉升力而造成經(jīng)常脫軌，而空載雙梁橋式吊車由于自重較大，且操作室安裝在驅(qū)動輪一側(cè)，增加了驅(qū)動輪的負(fù)載，因此即使驅(qū)動輪發(fā)生啃道也爬不上軌道而不能脫軌。

    三、處理吊車脫軌的思路與措施

 

     在排除由于吊車自身質(zhì)量缺陷的情況下，處理吊車脫軌可從以下3個方面考慮和采取相應(yīng)措施。

 

     1．檢測軌道平行度，如超出標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)對軌道修整。

 

     2．在可能情況下，增大驅(qū)動輪的直徑對減小止口邊板發(fā)生啃道時所產(chǎn)生的舉升力有益。

 

     3．在許可情況下，盡可能向驅(qū)動輪側(cè)增加負(fù)載。如加大從動輪直徑，使吊車自重向驅(qū)動輪側(cè)傾斜等。

 

    以上措施，在有條件的情況下應(yīng)盡可能采取第1種辦法，對吊車本身最好不要輕易改動，以免損傷其它部件。