通过数据检测进行桥机啃轨的原因分析

通过数据检测进行桥机啃轨的原因分析

王甲荣

（中水五局机电制造安装分局试验检测中心四川成都610225）

摘要：水电站桥式起重机（下文简称桥机）的啃轨原因很多，从哪些方面考虑检测内容，如何分析检测数据，进而判断桥机轨道啃轨的原因，最终解决桥机啃轨的现象，这是本文论述的主要问题。

关键词：桥式起重机；啃轨；原因分析

前言：

水电站桥式起重机（下文简称桥机）的啃轨原因很多，如何通过科学的检测方法，全方位的分析啃轨原因，这是摆在技术人员面前亟待解决的问题

本文以安谷电站为例，通过轨道、车轮、车架和传动系统四个大方面的数据检测，检测轨道直线度、跨度；检测轨道相对标高偏差；检测桥机大车对角线等进行桥机轨道啃轨的原因分析。

安谷电站桥机啃轨原因分析——检测方法相关概述：

大渡河安谷水电站位于四川省乐山市境内，是大渡河下游最后一个梯级，以发电、防洪、航运、灌溉、供水等综合利用的大(2)型水电工程。电站装机772MW(生态机组12MW)，正常蓄水位为398m，额定水头为33m，设计引用流量2640.9立方米/秒。为混合式开发，枢纽布置从左至右为左岸副坝、左岸非溢流坝、13孔泄洪冲砂闸、河床式电站、船闸、右岸接头坝。

安谷电站桥机啃轨问题的分析工作，本文从轨道、车轮、车架和传动系统四个大方面，多种因素的排查和相关检测数据的研究分析，以便分析解决之用。

先建立适宜的检测坐标系统，在轨道上、在桥机上的特征点上布设检测标识点，通过全站仪测量检测点，导出数据，并绘制相应的图表，最后进行整体分析。

一、轨道啃轨原因分析说明：

检测基准的确立：在上游侧轨道的中部取一段基准线（因为原安装使用的基准点已找不到），用来判定轨道其余部分与基准线的关系。基准线的位置起始点为A点（检测坐标为X：50.200m；Y:0.000m;H:99.748m）,基准线的终止点为B点（检测坐标为X：150.203m；Y:0.0001m;H:99.757m）。以A-B的方向确定方位角为：0°0′0″，以此建立检测坐标系。

通用检测方法：用上文所述的基准坐标系和基准线，来建立测量坐标系，以A点为测站，B点为后视方向点，用徕卡1″高精度全站仪测量所有检测点，轨道上每5米一个检测点。

1、检测桥机轨道跨度、相对基准线的直线度是否有偏差

轨道的安装标准为：轨道的直线度误差为±3mm，轨距的允许误差不得超过15mm。

表1.1，桥机轨道跨度和直线度检测

检测结果：

a、桥机轨道跨度最大偏差值为：+11.7㎜，最小偏差值为：-15.5㎜，超出规范允许值，且在轨道两端头侧呈向上游同时弯曲的状态。

图1.1，桥机轨道跨度和平面直线度分布示意图

b、相对基准线的直线度偏差值为：

上游侧轨道，最大偏离值为：+19.5㎜，最小偏离值为：-3.1㎜；

下游侧轨道，最大偏离值为：-21.4㎜，最小偏离值为：+3.8㎜；

超限较为严重，且轨道的弯曲度超限，33号点处有明显拐点，轨道测量磨损量接近限值3㎜。

2、检测桥机轨道相对标高偏差、轨道接头间隙是否有偏差

轨道的安装标准为：两根轨道的相对标高不得超过10㎜。

桥机轨道相对标高检测数据详见表1.1

图2.1，桥机轨道相对高程检测示意图

图2.2，桥机轨道接头间隙检测图3.1，桥机轮毂中心检测

点投影到轨道，用样冲标识

检测结果：

a、桥机轨道相对标高最大偏差值为：上游最大标高值99.7697m,上游最小标高值99.7469m，最大最小值互查22.75mm。下游最大标高值99.7671m,上游最小标高值99.7425m，最大最小值互查27.2mm。

轨道相对标高偏差超差严重。

b、轨道接头间隙最大处测量值为20mm,超出规范值，位置在下游侧安装间和1#机组段的接缝处。

3、检测桥机大车对角线是否有偏差

桥机大车对角线的安装标准为：大车对角线偏差不得超过5㎜。

大车对角线检测方法：选择一段直线偏离度较小的轨道，将桥机开入这段轨道内，用卡尺找出轮槽中心，顺轮毂中心用线坠将轮毂切线投影到轨道面上，用样冲眼标记并依次标号。待大车开走后，用检测坐标系为基准，测量所有车轮的投影点，对角车轮的投影点坐标间的距离即为对角线偏差。

图3.2，桥机车轮对角线检测点示意图

表3.1，未调整前上游侧两端头车轮中心点检测

表3.2，未调整前下游侧两端头车轮中心点检测

表3.3，未调整前对角线距离检测

表3.4,调整后上游侧两端头车轮中心点检测

表3.2，调整后下游侧两端头车轮中心点检测

表3.3，调整后对角线距离检测

检测结果：

调整前，1#桥机，大车对角线的测量长度分别为28.4918m和28.4779m，对角线互查13.9mm。超出规范允许值5mm。

调整后，1#桥机，大车对角线的测量长度分别为28.4963m和28.4868m，对角线互查9.5mm。超出规范允许值5mm。

4、检查车轮脚箱固定螺栓是否松动？脚箱内轴承是否破损？

经现场检查：车轮固定螺栓无松动，脚箱内轴承无破损。

5、检测桥机大车同侧车轮是否在一条直线上

表5.1，未调整前上游侧车轮中心点检测，Y值进行对比

表5.2，未调整前下游侧车轮中心点检测，Y值进行对比

表5.3，调整后上游侧车轮中心点检测，Y值进行对比

表5.4，调整后下游侧车轮中心点检测，Y值进行对比

检测结果：

调整前，1#桥机，上游侧直线偏离度约为12mm,下游侧直线偏离度约为15mm。

调整后，1#桥机，上游侧直线偏离度约为2mm,下游侧直线偏离度约为5mm。

6、检测桥机车轮厚度磨损值是否超标？

表6.1，上游侧车轮磨损量检测

表6.2，下游侧车轮磨损量检测

车轮磨损最大值约为5mm

7、检查桥机主动轮的转速和制动器的制动力矩是否相同，做到启动和制动的同步。

经现场试验检测，暂无发现电气相关原因。

8、厂房不同坝段之间地基的不均匀沉降和变形引起的轨道偏差

二、轨道啃轨原因分析综述：

1、桥式起重机啃轨将可能造成比较严重的后果，桥式起重机运行时的啃轨，必然会产生侧向的水平推力，这种侧向的水平推力叫导致轨道横向的位移，引起设备的震动，导致规定轨道的螺栓松动，引起行车过程中大车的振动，对生产、设备、人生造成了威胁，安全隐患较大。

2、安谷电站1#桥机大车对角线初次测量值为13.9㎜，同侧测量轮均不在一条直线，超出规范允许值8.9㎜，经过我单位调整车轮轴承的间隔环，移动车轮后，现1#桥机对角线变为9.5㎜，上游侧车轮基本在一条直线上，下游侧车轮直线偏离约为5㎜，1#桥机运行过程中，振动量明显减小。

3、安谷电站桥机轨道跨度超限差断面数较少，但两端的直线度较差，存在明显的突变点，轨道直线度宜整体分析后，进行轨道直线度的校正。

4、安谷电站桥机轨道上下游相对标高差超差严重，轨道接头间隙在1#机组段的接缝处超出规范限差值，需进行相应的调整。

5、桥机大车的对角线互查为13.9mm,调整后为9.5mm,仍然超出限差值5mm,桥机大车对角线引起的啃轨因素仍然存在。

6、桥机大车同侧同组车轮的直线偏离度，调整后下游侧为5mm,调整后上游侧为2mm。改因素引起的桥机啃轨的原因不是太明显。

7、桥机车轮磨损量最大值为5mm,需要加强日常的定期巡视检查工作。

8、需要注意厂房不同坝段因地基不均匀沉降和变形引起的轨道变形,需要加强日常的定期巡视检查工作。

图8.1，桥机啃轨，轨道沉降因素图片

三、结语

本文根据安谷电厂实际的啃轨原因分析，多方面灵活选用检测方法进行数据分析，从而较好的完成了桥机啃轨的数据分析工作，多角度检测数据综合分析，值得推荐。

参考文献：

［1］中华人民共和国电力行业标准DL/T5173-2003.水电水利工程施工测量规范.中国电力出版社，2004

［2］孔祥元,郭际明.控制测量学.武汉:武汉大学出版社.2006

［3］《水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准》

作者简介：

王甲荣(1984.04-)；甘肃兰州人，中国水利水电第五工程局有限公司机电制造安装分局试验检测中心副主任，工程师，从事水利水电机电安装工程现场施工测量工作。