莫志军
中国铁路南宁局集团有限公司南宁货运中心 南宁 530011
摘 要：利用水平尺和深度游标卡尺制作测量工具，以车轮端面为基准面，快速测量出车轮对轨道的偏斜量。以测得的数据计算车轮的偏斜率，对车轮进行调整。
关键词：门式起重机；偏斜；测量；啃轨；调整
中图分类号：TH213.5 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2020）24-0064-04
0 引言
门式起重机车轮偏斜率超差是造成车轮啃轨的重要原因，车轮偏斜率是新建起重机检测验收的考核项目，日常起重机啃轨故障维修也需要测量车轮偏斜量以便调整时参考。车轮偏斜测量通常采用的方法是在车轮内侧或外侧设置一平行于前后车轮中心连线的细钢丝作为测量基准线，然后分别测量基准线到车轮端面前、后两点的距离，两者之差的绝对值与两点间距离的比值就是偏斜率。由于门式起重机端梁与轨道之间的空间狭窄，设置这个基准线比较困难，测量也非常不便。为此，作者设计制作了测量工具，可进行快速测量。
1 测量工具制作
测量工具结构由尺身、齿框、方垫块、原垫块、水平尺、垫片、螺栓等组成，如图1 所示。
1）把深度游标尺尺身1 卸下，尺框2 的量爪裁成与水平尺5（如图2 所示）的宽度相等尺寸，在尺框2凹槽面上钻3 mm 孔，并扩出与3 mm 沉头螺钉8 相适应的沉孔，要求沉头螺钉的头部不得高出尺框凹槽面，以保证尺身1 装入时不卡滞。
1.尺身 2. 尺框 3. 方垫块 4. 圆垫块 5. 水平尺 6. 垫片 7.M8 螺栓 8.M8 螺钉
图1 测量工具结构
2）按图3 尺寸加工好各部件，方垫块3 与圆垫块4 点焊一起后再钻孔攻螺纹M8 和M3。
1.45°角测泡 2. 水平测泡 3. 垂直测泡 4. 磁铁
图2 600 mm 水平尺
图3 测量零部件
3）用螺钉8 将深度尺尺框2 与方垫块3、圆垫块4 联结成一体拧紧（方垫块不能高出深度尺尺框测量面）。装回深度游标尺尺身1，尺身1 要求能够移动灵活不卡滞。
4）用螺栓7 通过水平尺上的孔与垫片6 可将方垫块3、圆垫块4 与深度游标尺紧固在水平尺5 上。
5）将两深度游标卡尺旋转尺身与水平尺垂直状态，测量两深度游标卡尺尺身的距离L，为便于计算，将该距离调整为整数值，做好位置记号。
6）测量时，深度游标卡尺的尺身与水平尺呈垂直状态，尺框测量面要与水平尺底面在同一平面。使用完毕将深度游标卡尺尺身旋转至水平尺平直，便于收纳存放（如图4 所示）。
图4 深度尺收纳状态
2 量具使用方法
1）测量前将起重机停在较平直的一段轨道上，车轮之间不应有轨道接头，清除车轮及轨道头侧部测量部位的铁锈、毛刺、油漆等，以使测量数值准确性。
2）将测量尺的两深度尺旋转至与水平尺垂直位置，调整两深度尺使测量面与水平尺底面在同一平面并对准记号位置，旋紧件6 螺栓，使深度尺与水平尺紧固联接。
3）车轮水平偏斜测量 将量尺中部与车轮垂直中点位置对齐，将量尺底面贴紧车轮端面，两深度尺测量面大致在轨道头侧面中部靠下位置，避开轨道圆角挤压变形部位（如图5 所示），分别测出车轮端面到轨道头部侧面的距离a 和b，计算出车轮相对轨道的水平偏斜量T= ︱a-b︱、水平偏斜率α = LT 、车轮端面垂直中点对轨道的距离S = 2a+b 。（如图6 所示）
1. 深度游标尺 2. 车轮 3. 水平尺 4. 轨道
图5 水平偏斜测量
图6 水平偏斜测量原理
4）车轮垂直偏斜测量 只用到1 把深度尺，与水平尺垂直测泡配合使用（如图7 所示），水平尺一端贴紧车轮端面，观察垂直测泡，调整水平尺至垂直状态，测出水平尺与车轮端面的距t，垂直偏斜率β= lt
1. 垂直测泡 2. 水平尺 3. 深度尺
图7 垂直偏斜测量
3 测量数据应用
3.1 啃轨原因分析
根据测得的各车轮的偏斜方向，画出车轮的偏斜方向简图，分析啃轨的原因，从而调整应该调整的车轮。对于小车车轮的偏斜方向与啃轨关系如图8 所示。图8a为理想状态，4 个车轮都没有偏斜，车轮不会啃轨；图8b 所示4 轮中只有一个车轮偏斜，啃轨程度较轻；图8c 所示4 轮中有两个车轮同向偏斜，啃轨较为严重；图8d 所示4 个车轮两两同向偏斜，啃轨最为严重；图8e所示4 个车轮同向偏斜，啃轨较为严重；图8f 所示4车轮偏斜方向都相反, 如果四车轮偏斜量大致相等, 不会跑偏啃轨，但如果偏斜量较大时，对传动机构不利。
图8 车轮偏斜啃轨分析
3.2 偏斜调整
车轮啃轨不仅与偏斜方向有关系，与偏斜率关系更大，偏斜率越大，啃轨越严重, 因此必须控制在一定范围，GBT14406—2011《通用门式起重机》中M2 ～ M5 工作级别桥门式起重机要求车轮水平偏斜率≤ 1‰，垂直偏斜率≤ 1/400；在《铁路装卸机械检修技术规范》中，水平偏斜率大修允许不修限为3‰，超过时应调整至2‰以内，使用限度为4‰，超过时即使未到大修期亦应予以调整。对于用角型轴承箱的门式起重机调整方法是，根据测量得出的车轮偏斜方向和偏斜量T，在角型轴承箱上增加适当厚度的垫板进行调整如图9 所示（水平偏斜垫竖直键板、垂直偏斜垫水平键板）。垫板厚度
δ= LBT = LB(ab)
式中：B 为两角型轴承箱的中心距。
1. 角型轴承箱 2. 垫板 3. 车轮
图9 车轮偏斜调整
3.3 车轮同位差
通过测得的数据，以同一轨道上各车轮同侧端面垂直中点到轨道的距离（S= 2a−b ）相减，得出同一轨道上各车轮的同位差（如图10 所示）。在GB/T 14406—2011《通用门式起重机》中，起重机同一平衡台车下车轮同位差不大于1 mm，同一横梁下所有车轮同位差不大于3 mm；在《铁路装卸机械检修技术规范》中要求大修时不超过8 mm，否则应予调整。
图10 车轮同位差
4 结语
本测量尺是依据轨道来测量车轮的偏斜，轨道的直线度以及平行度误差会影响测量值与理想状态下的偏差。因此测量时应选择将起重机停放在平直的一段轨道来进行测量，前后车轮跨度间不要有轨道接头，以尽可能减少误差。同时可以通过将起重机停在不同位置多测几个数据进行平均，使测量结果更接近理论值。对于使用锥形轴承的车轮，轴承的间隙也会影响车轮的偏斜，在测量时如发现某个车轮在不同的几次测量中偏斜量差别较大甚至反向的，多是由于锥形轴承的间隙或其他机构间隙过大造成，需要调整间隙后再进行测量。
参考文献
[1] GB/T 14405—2011 通用桥式起重机[S].
[2] GB/T 14406—2011 通用门式起重机[S].
[3] GB/T 10183.1—2010 起重机 车轮及大车和小车轨道公差[S].
[4] 中华人民共和国铁道部.铁路装卸机械检修技术规范[M].北京：中国铁道出版社2015.
