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起重机行走车轮直径与轨道的关系

文章出处:责任编辑: 人气:发表时间:2017-08-23 11:21:13

起重机行走车轮直径与轨道的关系

关于起重机行走车轮直径与轨道的关系。除了中、小型桥式起重机的小车运行有时采用方钢作为轨道和定臂塔机的小车运行采用三角形断面臂架的方钢管下弦杆作为轨道,呈线接触外,一般起重机多采用顶面凸起的钢轨。行车车轮组和轨道的接触应力状况为滚柱-滚柱副的点接触,且接触应力相当高。

如何正确选择车轮的材料和热处理;如何正确处理好行车车轮组直径与轨道型号的关系,使之有足够的承载能力,而又比较经济;如何较简捷地计算其承载能力,乃是本文试图解决的问题。

1、行车车轮组直径

起重机行车车轮的踏面表面应淬火,且有足够的淬硬深度。其失效方式通常是在一定的运行次数后由于接触应力引起的疲劳点蚀和磨损。仅经调质未淬硬的行车轮踏面往往导致塑性变形或急剧磨损,故只能用于轮压不大且工作不频繁的场合。表面虽淬硬但淬硬深度不足的行车轮往往会引起踏面的破碎、剥落,则更不可取。

为提高行车车轮组的承载能力,行车轮的材料应有足够的强度,但比钢轨略低些。为提高其淬透性和综合性能,常用中碳锻钢或中碳合金铸钢,未经表面淬硬前的抗拉强度一般应 ○b≥600N/mm2 。

行车车轮的直径应采用R10系列中的优先数值,如250、315、400、500、630、800、1000和1250,常用范围为400-1000.为了选择的方便,在630-1000之间插入R20系列的710和900两个规格,但应优先采用R10系列中的数值。

2、轨道

起重机常用的轨有铁路重轨和起重机钢轨两大类,

a)铁路重轨 b)起重机钢轨

1.1、铁路重轨

我国GB181-GB183 铁路重轨以每1m长度的重量来区分,即38kg/m、43kg/m和50kg/m共3个型号。前两种型号主要用于负荷不频繁的铁路专用线和铁路支线,后者主要用于铁路干线。3个型号有相同的轨顶曲率半径R=300mm,轨顶宽度也基本一致。铁路重轨的特点:

a.由于放置在成一定间隔布置的枕木之上,需要承受较大的弯曲应力,因而高度尺寸较大,截面对X-X轴有足够的抗弯惯性矩;

b. 由于铁路车辆需在弯道上行驶,因而轨顶凸起较多,曲率半径较小;

c. 由于枕木道碴基础承载能力的限制,多用于轮压不是很大的场合(当起重机的支腿压力很大时,一般采用有平衡梁的多轮组合),因而轨顶也不需很宽;

d.由于截面的高度较大,有可能在轨道的两端,用鱼尾板和鱼尾螺栓通过轨道腹板上的孔将相邻的两根轨道联成一体。

因此,铁路重轨通常适用于置于枕木道碴基础上工作、需要拆卸转移作施工用途的起重机。

1.2、起重机钢轨

我国GB3426起重机钢轨源自前苏联标准,以轨顶宽度mm来区分,即QU70、QU80、QU100、QU120共4个型号。前两种型号轨顶的曲率半径相同R=400mm,后两种型号轨顶的曲率半径则分别为R=450mm和R=500mm。一般来讲,起重机越大,轨道的型号即轨顶宽度也越大。起重机钢轨的特点为:

a、由于多用于轮压较大的场合,为避免产生很大的接触应力,因而轨顶较宽,轨顶的曲率半径也较大;

b、由于通常放置在钢梁或砼梁上,受弯情况较好,轨高相对于头宽不是很大。由于轮压较大,轨道不可避免要承受较大的水平负荷,因此,相对于铁路重轨而言,截面除对X-X轴有一定的抗弯惯性矩外,对Y-Y轴也有较大的抗弯惯性矩;

c、有倾斜侧面,可以提高和车轮轮缘摩擦时的耐磨能力;

d、一般用压板固定在承重的钢梁或砼梁上,轨间也不需要进行相互联接。

因此,起重机钢轨广泛用于不需拆卸转移的固定设备或架设在钢栈桥上或砼基础上作施工用途的起重机。

铁路重轨和起重机钢轨的钢号常采用U71Mn,强度较高,有较长的使用寿命,抗拉强度○b≥885N/mm2 。