Cầu trục là thiết bị chuyên dụng cần thiết cho các doanh nghiệp sản xuất, chế tạo, có nhiệm vụ nâng hạ, bảo trì, lắp đặt các thiết bị, phụ kiện hàng ngày. Tình trạng của cầu trục ảnh hưởng trực tiếp đến việc doanh nghiệp có thể hoàn thành nhiệm vụ sản xuất đúng thời hạn và suôn sẻ hay không. Vì vậy, việc đảm bảo tình trạng hoạt động tốt của cầu trục là công việc quan trọng trong bảo dưỡng và bảo trì. Cắn đường ray là hiện tượng thường gặp khi sử dụng cầu trục. Nguyên nhân chủ yếu là do đường ray của cần trục bị lệch hoặc bánh xe bị lệch so với tiêu chuẩn dẫn đến hiện tượng cắn ray. Điều này có thể dẫn đến trật bánh, không chỉ ảnh hưởng đến tiến độ sản xuất mà còn có thể gây ra tai nạn. Bài viết này phân tích các nguyên nhân gây ra hiện tượng cầu trục cắn ray và đề xuất các biện pháp phòng ngừa thích hợp, giúp các bạn giải quyết nhanh chóng việc cầu trục cắn ray.

Biểu hiện và tác hại của việc cắn ray cầu trục

Trong quá trình sử dụng cầu trục, vành bánh xe cầu trục và ray cọ sát vào nhau gây ra tình trạng mài mòn nghiêm trọng ở vành bánh xe và thành bên của ray. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng gặm nhấm hay cắn đường ray. Các biểu hiện chính như sau:

1. Cần cẩu tạo ra âm thanh chói tai hoặc gầm lớn trong quá trình vận hành.
2. Có những đốm hoặc vết sáng ở thành ray hoặc có thể có vụn sắt xung quanh ray.
3. Trong quá trình vận hành cần cẩu, có dấu hiệu sai lệch rõ ràng giữa bánh xe mép và đường ray.
4. Cần cẩu có thể gặp lực cản trong quá trình vận hành và do ma sát giữa vành bánh xe và đường ray, xe khởi động chậm và các hiện tượng khác có thể xảy ra.

• Tác động của việc cắn ray đến kết cấu nhà xưởng: Khi bánh xe cẩu gặm vào ray sẽ trực tiếp sinh ra lực ngang làm cho ray bị lệch sang một bên, dẫn đến rung động của thiết bị và cuối cùng là làm lỏng các bulong cố định trên ray. Ngoài ra, nó có thể gây ra hư hỏng tổng thể của cần trục và ảnh hưởng ở các mức độ khác nhau đến độ ổn định của kết cấu bên trong nhà xưởng.
• Tác động của việc cắn đường ray đối với sản xuất, an toàn và thiết bị: Trong trường hợp tình trạng gặm đường ray nghiêm trọng, hư hỏng đối với đường ray sẽ tăng thêm, khiến cần trục khó tiếp xúc tốt với các bánh xe trong quá trình vận hành, cuối cùng ảnh hưởng đến việc sử dụng nó. Một khi đường ray cần được thay thế sẽ đòi hỏi một lượng nhân lực, vật lực và tài chính không nhỏ, gây xáo trộn lớn cho an toàn sản xuất.
• Tác động của hiện tượng gặm ray đối với thiết bị điện: Một khi hiện tượng gặm ray xảy ra, trước tiên nó sẽ gây ra lực cản đáng kể trong quá trình vận hành cầu trục, làm tăng đáng kể tải điện và dễ gây hư hỏng do quá tải động cơ. Đồng thời, lực cản chạy của cần trục tăng lên sẽ gây ra mức độ hư hỏng khác nhau cho các bộ phận khác nhau trong hệ thống truyền động.

Phân Tích Nguyên Nhân Cắn Đường Ray Của Cầu Trục

Hoạt động của cầu trục cắn ray có nhiều nguyên nhân khác nhau, chủ yếu thông qua các lý do phân tích lý thuyết sau:

Nguyên nhân gây cắn ray liên quan đến đường ray

Nguyên nhân 1: Độ nghiêng đường ray

Khi lắp đặt dầm đỡ ray, nếu có độ nghiêng sẽ làm cho ray lắp đặt bị nghiêng, dẫn đến bánh xe chạy có lực sô ngang, gây mòn mặt trong, một bên vành bánh xe và mặt ngoài ray.

Nguyên nhân 2: Cao độ giữa hai ray vượt quá tiêu chuẩn

Do độ lún và biến dạng móng nhà xưởng , lắp đặt dầm đỡ ray không chuẩn. Chênh lệch độ cao vượt tiêu chuẩn giữa hai ray tại cùng một mặt cắt dẫn đến hiện tượng gặm ray. Nếu chênh lệch độ cao tương đối trong quá trình lắp đặt đường ray quá lớn, nó sẽ gây ra chuyển động ngang trong quá trình vận hành cần trục và hiện tượng gặm đường ray thường xảy ra ở mặt trong của đường ray thấp hơn và mặt ngoài của đường ray cao hơn. Độ cao của đường ray có thể được đo bằng dụng cụ đo độ cao.

Nguyên nhân 3: Độ lệch khẩu độ giữa hai ray vượt quá tiêu chuẩn

Khẩu độ là một thông số quan trọng trong việc thiết kế cầu trục. Tuy nhiên, trong quá trình lắp đặt đường ray thực tế, nếu xảy ra lỗi lắp đặt sẽ gây ra vấn đề về độ lệch khẩu độ. Nếu khoảng lắp ray quá nhỏ sẽ gây ra hiện tượng gặm ray ở mặt trong của vành bánh xe. Nếu khoảng lắp ray quá lớn sẽ gây ra hiện tượng gặm ray ở mặt ngoài của vành bánh xe.

Khoảng cách của đường ray có thể được đo bằng thước dây thép, một đầu của dây được buộc chặt bằng kẹp, đầu kia của dây được buộc vào cân lò xo với lực kéo 0,7-0,8kg mỗi mét, được đo cứ sau 5m. Trước khi đo, đánh dấu các điểm tham chiếu tại tâm đường đo, độ căng của thang đo lò xo tại mỗi điểm đo phải giống nhau.

Nguyên nhân 4: Độ lệch độ thẳng giữa hai đường ray vượt quá tiêu chuẩn

1.Nhịp ray không đồng đều, một đầu có khổ lớn hơn, đầu còn lại có khổ nhỏ hơn, khiến vành bánh xe bên ngoài gặm vào ray ở khổ lớn hơn và vành bánh xe trong gặm vào ray ở khổ nhỏ hơn.

2. Đường ray uốn ngang

Có thể kiểm tra độ thẳng của đường ray bằng cách kéo một sợi dây thép 0,5mm giữa các điểm dừng của đường ray ở cả hai đầu và sau đó đo vị trí của dây bằng cách sử dụng quả dọi. Các điểm đo có thể cách nhau khoảng 2m.

Nguyên nhân gây gặm đường ray liên quan đến bánh xe

Nguyên nhân 1: Độ lệch đường kính bánh xe

Nếu có sự chênh lệch lớn về đường kính bánh xe, khi các bánh xe gắn trên các dầm đầu chuyển động khác nhau thì chắc chắn sẽ xảy ra sự cố với bánh xe lớn hơn chạy phía trước, gây ra hiện tượng lệch ngang trong quỹ đạo chạy. Khi độ lệch vượt quá 15mm, gờ bánh xe sẽ bị cọ sát vào ray dẫn đến hiện tượng gặm ray. Sự gặm nhấm của đường ray do lệch đường kính bánh xe được biểu hiện là bánh xe lớn hơn gặm vào mặt ngoài của đường ray trong quá trình chuyển động qua lại, trong khi bánh xe nhỏ hơn gặm vào mặt trong của đường ray. Ở giai đoạn đầu, không có dấu hiệu cắn đường ray.

Nguyên nhân 2: Độ lệch đường chéo

Hai bánh xe có đường chéo không bằng nhau, nguyên nhân thường dẫn đến việc cả hai bánh xe bị nhai bên trong hoặc bên ngoài cùng một lúc.

Kiểm tra độ lệch đường chéo: Đặt cần trục trên đoạn ray chuẩn và tìm tâm của bề mặt lăn của bánh xe bằng thước thép. Treo một dây dọi ở giữa và đánh dấu vị trí tương ứng trên thanh ray. Lặp lại quá trình này cho ba bánh xe còn lại. Bốn điểm này đóng vai trò là điểm đo đường chéo và nhịp của bánh xe. Để giảm sai số đo, hãy cố định một đầu của thước thép bằng kẹp và gắn cân lò xo vào đầu kia. Độ căng phải được duy trì ở mức 0,7-0,8kg trên mỗi mét nhịp.

Nguyên nhân 3: Độ lệch ngang của bánh xe

Các yếu tố khiến bánh xe bị lệch theo phương ngang thường đến từ quá trình vận chuyển, lắp đặt, vận hành. Ví dụ, khi một trong các bánh xe bị lệch sẽ gây ra hiện tượng gặm nhấm đường ray ở một bên bánh xe. Khi nó di chuyển theo hướng ngược lại, phía bên kia sẽ xảy ra hiện tượng gặm ray. Hiện tượng gặm ray thường nặng hơn khi có độ lệch ngang.

Kiểm tra độ lệch ngang của bánh xe: Chọn đoạn ray có độ tuyến tính tốt làm tham chiếu và đặt một sợi dây thép mảnh 0,5mm song song với mặt ngoài của ray ở khoảng cách bằng “a”. Sau đó, đo khoảng cách tại các điểm “b1”, “b2” và “b3”, “b4” bằng thước thép. Độ lệch ngang của bánh 1 là “b1 – b2”, độ lệch ngang của bánh 2 là b4 – b3, độ lệch thẳng của các bánh là “(b1 + b2)/2 – (b3 + b4)/2”.

Nguyên nhân 4: Độ lệch dọc của bánh xe

Khi cần trục ở trạng thái nghiêng, khoảng cách giữa ray và gờ bánh xe sẽ giảm đi đáng kể. Tâm của mặt bánh xe sẽ tạo thành một góc α với đường thẳng đứng. Khi độ lệch dọc vượt quá giá trị quy định, hiện tượng gặm nhấm đường ray sẽ xảy ra. Vì vậy, việc kiểm soát độ lệch dọc là rất quan trọng.

Kiểm tra độ lệch theo phương thẳng đứng của bánh xe: Đo X bằng quả lắc thẳng để xác định độ lệch theo phương thẳng đứng của bánh xe.

Biến dạng cầu trục gây cắn ray

Nguyên nhân 1: Dầm cuối bị uốn ngang do biến dạng cầu

Khi có sai số về đường chéo lớn hơn 5mm sẽ gây ra sai lệch nhịp. Nếu chênh lệch âm sẽ dẫn đến hiện tượng gặm ray ở mặt ngoài của bánh xe và ngược lại dẫn đến hiện tượng gặm ray ở mặt trong.

Nguyên nhân 2: Độ lệch ngang của bánh xe do dầm cuối bị uốn ngang

Nguyên nhân sâu xa của hiện tượng này là do dầm cuối bị uốn ngang lớn sẽ làm tăng độ nghiêng của bánh xe, khiến bánh xe căn chỉnh không khớp với đường tâm của ray dẫn đến hiện tượng gặm ray.

Nguyên nhân 3: Biến dạng dọc của cầu

Khi biên độ biến dạng theo phương thẳng đứng của cầu tăng lên sẽ gây ra một loạt thay đổi về kết cấu, bao gồm độ nghiêng thẳng đứng của xe, xuất hiện góc giữa mặt lốp và đường thẳng đứng, từ đó làm thay đổi bán kính lăn của bánh xe. . Khi cần cẩu có tải thì sự thay đổi này cũng tăng lên, độ võng càng lớn cũng sẽ dẫn đến hiện tượng gặm ray.

Gặm đường ray do hệ thống truyền động gây ra

Dựa trên phân tích kinh nghiệm ứng dụng của cần trục trên cao, các vấn đề về hệ thống truyền động và hệ thống phanh cũng có thể gây ra hiện tượng gặm nhấm đường ray.

• Hệ thống truyền động: Khi cần cẩu được dẫn động bởi nhiều động cơ, tốc độ không nhất quán có thể gây ra sai lệch tốc độ di chuyển của bánh xe, dẫn đến hiện tượng gặm ray.
• Hệ thống phanh: Tỷ số giảm tốc không nhất quán của cần trục cũng có thể dẫn đến hiệu quả phanh của các bánh xe khác nhau, khiến bánh xe khó phanh êm. Khi độ lệch vượt quá giới hạn sẽ xảy ra hiện tượng gặm ray do phanh không đồng bộ.

Lý do khác

Vận hành không đúng cách, chẳng hạn như xe đẩy thường xuyên làm việc ở một bên, sẽ làm tăng áp suất và lực cản lên các bánh xe ở bên đó, dẫn đến hiện tượng gặm ray. Việc khởi động hoặc dừng đột ngột có thể khiến bánh xe bị trượt, dẫn đến hiện tượng gặm ray.

Cần trục quá tải trong thời gian dài, vận hành trái phép và các nguyên nhân khác có thể gây biến dạng dầm chính, dầm cuối hoặc khung xe đẩy, dẫn đến thay đổi độ thẳng đứng và nhịp của bánh xe, gây ra hiện tượng gặm ray trong quá trình vận hành.

Những sai lệch trong việc căn chỉnh bánh xe có thể xảy ra nếu bánh xe và vòng bi không được điều chỉnh đúng cách sau khi bảo trì và thay thế.

Giải pháp xử lý cắn ray của cầu trục

Giải pháp cho vấn đề đường ray

• Độ nghiêng đường ray: Sử dụng cách thêm đệm thép để điều chỉnh mức độ sai số đảm bảo cao độ, độ nghiêng của đường ray phù hợp với tiêu chuẩn.
• Độ lệch ngang của đường ray: Đối với cùng một mặt cắt ngang của hai đường ray, chênh lệch độ cao tương đối quá lớn do đường ray cắn gây ra, nên điều chỉnh với sai số cao và thấp, sử dụng phương pháp thêm miếng đệm để điều chỉnh lựa chọn tấm thép thông thường, Độ dày của nó được chọn theo sai số cao và thấp của đường đo, các miếng đệm yêu cầu bề mặt phẳng, không va đập và lúm đồng tiền, chiều rộng của tấm đệm không được lớn hơn kích thước chân đường ray 20 mm, Mặt dưới của đường ray phải được lấp đầy mà không có phần nhô ra và cố định vào dầm bên dưới bằng tấm kẹp có bu lông; phương pháp này là kinh tế, đáng tin cậy, hiệu quả và đơn giản.
• Độ lệch khoảng cách đường ray: Điều chỉnh các tấm kẹp của đường ray, sau đó điều chỉnh đường ray ở phía bên kia lấy đường ray đã điều chỉnh làm chuẩn, chú ý đến độ cao của đường ray dẫn hướng trong quá trình điều chỉnh để làm cho nó phù hợp với tiêu chuẩn.
• Độ lệch độ thẳng của đường ray: hiệu chỉnh vị trí sai lệch của đường ray, nới lỏng tấm kẹp đuôi cá và bu lông đường ray , sau đó dùng búa cầm tay và một số dụng cụ cứng khác để đóng vào các chân nghiêng của đường ray , khiến áp lực bên của các chân nghiêng giảm xuống. thay đổi vị trí của đường ray, sau đó gia cố các bu lông đường ray chịu áp, v.v. lặp lại việc kiểm tra vài lần để đạt đến mức tương ứng và khắc phục hiện tượng uốn ngang.

Giải pháp cho vấn đề về bánh xe

• Độ lệch đường kính bánh xe: Khi độ lệch đường kính bánh xe vượt quá tiêu chuẩn thì cần phải xử lý lại hoặc thay thế. Độ lệch đường kính giữa bánh xe chủ động và thụ động sau khi thay thế không được vượt quá 3 mm, nếu không sẽ ảnh hưởng đến kết cấu tổng thể của cần trục.
• Độ lệch đường chéo của bánh xe:
  Nếu đường ray bị gặm do bánh xe bị lệch theo phương ngang thì có thể điều chỉnh độ dày của bạc căn bên trái và bên phải của bánh xe. Nếu đường ray bị gặm do độ thẳng đứng của bánh xe, có thể xử lý gối trục bánh xe.
  Sự gặm nhấm do khoảng cách bánh xe, chiều dài cơ sở, độ lệch đường chéo hoặc độ thẳng của các bánh xe trên cùng một đường có thể được giải quyết bằng cách di chuyển vị trí của bánh xe bị động.
• Độ nghiêng ngang của bánh xe: Có hai phương pháp điều chỉnh độ nghiêng ngang của bánh xe. Phương pháp đầu tiên là điều chỉnh độ dày bạc cách trục để hiệu chỉnh độ nghiêng ngang. Phương pháp thứ hai là làm xử lý mặt bích liên kết dầm chính-dầm biên để loại bỏ hiện tượng nghiêng ngang.
• Độ nghiêng dọc của bánh xe: Phương pháp điều chỉnh độ nghiêng dọc của bánh xe là sửa mặt bích gối trục hoặc sửa điểm liên kết bích dầm chính-dầm biên.

Giải pháp cho vấn đề biến dạng cầu trục

Biến dạng cầu bao gồm nhiều yếu tố, chẳng hạn như vận chuyển, lắp đặt, sử dụng và các liên kết khác. Khi phát hiện cầu có mức độ biến dạng nhỏ, bạn có thể ưu tiên điều chỉnh các bánh xe, và trong một số trường hợp chỉ cần điều chỉnh một bánh xe duy nhất để loại bỏ hiện tượng gặm nhấm như điều chỉnh độ lệch ngang của bánh xe, dọc nghiêng, nhịp và đường chéo, v.v. Nếu biến dạng của cầu vượt quá một khoảng nhất định và có hiện tượng gặm nhấm đường ray rõ ràng hơn thì cần phải sửa chữa các bộ phận bị biến dạng của cầu. Phương pháp xử lý chung là khắc phục sự nhiễu loạn của dầm, uốn bên, uốn ngang của dầm cuối, v.v., chẳng hạn như thực hiện các biện pháp như hiệu chỉnh ứng suất trước hoặc hiệu chỉnh ngọn lửa. Trong số đó, phương pháp hiệu chỉnh dự ứng lực đề cập đến dầm chính dưới ghế đỡ hàn tấm che và sử dụng dây thép chất lượng cao làm cốt thép căng để chống lại sự biến dạng của ray cầu trục trên cao. Phương pháp hiệu chỉnh ngọn lửa là sử dụng ngọn lửa oxyacetylene, các bộ phận biến dạng của cầu được thực hiện xử lý nhiệt, sao cho các bộ phận biến dạng có hiệu ứng co lại, nhằm đạt được mục đích hiệu chỉnh của cây cầu.

Giải pháp cho hệ thống truyền động dẫn đến gặm nhấm đường ray

Đối với cần trục dẫn động riêng biệt, cả hai đầu phải được chọn có cùng kiểu dáng, cùng thông số động cơ, 2 nhóm vòng bi cơ cấu dẫn động và phanh của nó phải được điều chỉnh ở cùng mức độ kín. Đồng thời, trong quá trình lắp đặt và sử dụng, cần kiểm tra bộ giảm tốc, khớp nối và các bộ phận truyền động liên quan để đảm bảo độ kín, khe hở, độ mòn khi lắp đặt nhằm duy trì tính nhất quán, tránh tối đa các lỗi vận hành.

Cắn đường ray là mối lo ngại đáng kể đối với các ngành công nghiệp phụ thuộc vào cần cẩu trên cao. Bằng cách hiểu rõ nguyên nhân gây ra hiện tượng cắn đường ray và thực hiện các giải pháp phù hợp, các công ty có thể giảm thiểu vấn đề này, đảm bảo vận hành cầu trục trơn tru và an toàn đồng thời giảm thiểu chi phí bảo trì.