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减少桥吊托架小车水平轮故障次数研究毛林方

发表时间：2021/7/12 来源：《基层建设》2021年第12期作者：毛林方

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摘要：为进一步响应公司加强建设，提高效益的号召，工程机械技术部也在积极做好部门的质量监控，以便及时发现和解决问题，结合2020年度的部门质量控制报告，本文将就如何减少桥吊托架小车水平轮故障次数，进行相关探讨。

关键词：桥吊托架小车；水平轮；减少故障

托架小车是桥吊小车机构的重要组成部分，其一般通过牵引的方式来引导主要小车机构的前进和后退。而托架小车水平轮是用来防止托架小车跑偏的保护装置，在托架小车的使用中扮演了维护者的角色，起到至关重要的作用，是维持小车机构良好运行状态的必要部件。我司现有ZPMC桥吊28台，而在2019年的现场生产中，桥吊托架小车水平轮故障共发生20起，月均故障1.66起，因此减少这一故障次数的需求就日益迫切。

1 关于现状的调查

针对我们选定的课题，我们对2019年桥吊托架小车水平轮故障次数和故障类型进行了统计分析如下表：

表3：2019年桥吊托架水平轮每月故障次数与维修时间

月份	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	总和
故障次数（起）	1	2	1	2	2	1	2	3	2	1	2	1	20
维修时间（h）	3	6	3	6	6	3	6	9	6	3	6	3	60

制表人：胡林杰日期：2020.2.15

图3：2019年每月桥吊托架小车水平轮维修时间（小时）

制图人：胡林杰日期：2020.2.15

表4：2019年桥吊托架水平轮每月故障类型

类型月份	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	总和	占比
水平轮卡死	1	2	1	2	1	1	2	3	2	1	1	1	18	90%
水平轮外径减小	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	1	5%
水平轮安装不到位	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	1	5%

水平轮安装不到位

制表人：胡林杰日期：2020.2.16

图4：2019年桥吊托架水平轮各故障次数占总故障次数饼图

制图人：胡林杰日期：2020.2.16

根据对以上图表的统计可知：在托架水平轮故障中，水平轮卡死占比最大，占总故障的90%，因此减少水平轮卡死即可大幅减少托架水平轮的故障率。

2.故障的原因分析

2.1对故障原因的合理假设

为了提高效率，缩小找寻范围，快速确定造成问题的主要因素小组成员通过现场观察，采用头脑风暴的方式，集思广益，认真的对桥吊托架水平轮各故障的原因及内在联系进行了综合分析，提出可能的原因。并绘制出鱼骨图，之后将末端原因汇总如下表

表5：末端原因汇总表

序号	末端原因	序号	末端原因
1	桥吊新司机较多	6	水平轮质量有缺陷
2	水平轮和轨道螺栓间隙小	7	点检保养不到位
3	水平轮端盖固定措施不可靠	8	托架钢丝绳未调到位
4	轴承滚珠碎裂	9	小船过多
5	轨道钢结构开裂	10	水平轮锈蚀

制表人：胡林杰日期：2020.2.27

2.2 对故障原因的确定

表6：确认计划表

序号	末端原因	确认内容	确认方法	负责人	安排时间
1	桥吊新司机较多	与桥吊班进行对接，调查司机的操作水平，了解司机在过铰点时是否操作正确。	现场调查	董宇超	3.1-3.2
2	水平轮和轨道螺栓间隙小	对现场的间距进行测量，调查轨道螺栓是否有异常磨损和断裂。	调查分析	毛林方	3.1-3.15
3	水平轮端盖固定措施不可靠	调查托架小车是否存在震动过大的情况，调查是否有水平轮端盖螺栓松出，八字节是否完好。	现场调查	孙赜文	3.1-3.10
4	轴承滚珠碎裂	拆卸2019年因损坏而换下的托架小车水平轮，调查轴承滚珠是否碎裂，碎裂所占比例。	调查分析	张宇	3.1-3.15
5	轨道钢结构开裂	对钢结构开裂的轨道进行调查分析，看钢结构开裂是否会影响轨道精度。	调查分析	杨凯奇	3.1-3.5
6	水平轮质量有缺陷	取样检查采购的水平轮是否质量过关。	现场验证	胡林杰	3.1-3.2
7	点检保养不到位	对已经进行保养点检的桥吊进行短间隔的二次核验，看是否存在点检保养不到位的情况。	现场验证	许宏鹏	3.1-3.30
8	托架钢丝绳未调到位	检验托架钢丝绳调节是否到位。	现场验证	徐勤威	3.1-3.10
9	小船过多	调查故障高发期的靠船表，分析小船是否过多。	调查分析	胡林杰	3.1-3.2
10	水平轮锈蚀	通过上机查看安装的水平轮是否有锈蚀现象，判断海风、海水等外在环境对水平轮的影响程度。	调查分析	孙赜文	3.1-3.5

制表人：胡林杰日期：2020.2.27

为了进一步确认导致故障的主要原因，小组针对上述原因进行了逐一的确认，所制定的计划如上，最终归纳统计了历年的相关数据后发现了以下两点：其一，托架水平轮与轨道螺栓的间隙普遍较小，通过对2019年各机械损坏的水平轮进行了分析，发现是导致机械损坏的主要原因。

其二，在对2019年拆除的托架水平轮拆开分析后发现，因轴承碎裂导致的故障7起，占总故障数的38.9%，所以轴承滚珠碎裂是导致托架水平轮卡死的要因。

3.针对原因的应对策略

3.1重新设计托架水平轮轴

目前我司桥吊托架小车水平轮采用的是端盖固定形式，端盖固定形式方便拆装，水平轮在轴承卡死的情况下，拆端盖后更换轴承看似比较方便，但需要将托架小车抬高，这样又需要拆托架小车背轮，大大的增加了更换时间与难度。

同时，在原有的设计方案中，轴承挡板仅能盖住轴承内圈，一旦轴承滚珠发生碎裂，水平轮起不到原有的支撑作用，此时整个托架水平轮机构都会整体下沉，使得端盖板螺丝和轨道螺栓发生碰撞摩擦，如果使用时间过长，则无法保障设备的安全使用，一旦螺栓发生断裂，极易产生高空坠物，有极大的安全隐患。

重新设计水平轮轴后放弃了易故障的端盖形式而改造成端盖与轴一体式，经过改进后，一方面增加了轴与压板螺栓的距离，另一方面加强了稳定性，即使轴与螺栓碰撞后也可以避免将端盖螺栓打断，导致螺栓、端盖脱落。

并且端盖与轴一体式可以更好的承载水平轮，即使轴承的滚珠发生碎裂，一体式的端盖也可以支撑水平轮防止其下滑，大大减少了水平轮故障的可能性。

3.2加高水平轮轴和轨道螺栓的距离

在改进了水平轮轴的设计之后，小组还对轨道压板螺栓进行了更换，经过一段时间的实地测量，将不同情况（海侧、陆侧、东侧、西侧）的不同的轨道螺栓进行了受力分析，调查后发现，现用的M16*40mm的轨道螺栓存在过度浪费的情况，而实际M16*35mm的轨道螺栓就可以在保证设备安全的情况下胜任这个任务，且缩短了螺栓的长度减少了水平轮和轨道螺栓的摩擦，甚至可以使螺栓的使用寿命和安全性进一步提高。

4.结束语

总而言之，通过小组成员的积极实践，确定了我司托架小车水平轮故障的主要原因：托架水平轮与轨道螺栓的间隙普遍较小；轴承滚珠碎裂。

结合工程技术理论与实际探索出了设计更加耐用安全的托架水平轮轴；加高水平轮轴和轨道螺栓的距离这一套可行的应对策略，在降低托架小车水平轮故障次数的同时也减少了桥吊的停机维修时间，大大提高了码头面的安全性，减少了高空坠物的风险，提高了码头作业效率，提升了码头对外服务形象，取得了良好的社会效益，同时也为行业内出现的类似情况的解决提供了一定的参考。