Bánh xe phanh cần trục cầu trục bị hỏng: Nguyên nhân và cách xử lý lỗi bề mặt tròn

Là thiết bị quan trọng trong sản xuất công nghiệp, tính an toàn và độ tin cậy của cầu trục ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất và an toàn vận hành.

Bánh xe phanh của cần trục cầu trục là một bộ phận quan trọng của cần trục cầu trục. Trong quá trình phanh, nó phải chịu lực ma sát và áp suất cao, do đó dễ xảy ra nhiều khuyết tật, ảnh hưởng đến hoạt động bình thường và tuổi thọ của cần trục.

Với việc ứng dụng rộng rãi của cần trục cầu trục trong nhiều môi trường khắc nghiệt, tần suất hỏng hóc của bánh phanh đã tăng dần, đặc biệt là sự xuất hiện của các khuyết tật hình tròn, điều này đã mang đến những thách thức nghiêm trọng cho hoạt động an toàn của thiết bị. Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu hiện có đều tập trung vào các khuyết tật phổ biến của Là một thiết bị chính trong sản xuất công nghiệp, tính an toàn và độ tin cậy của cần trục cầu trục ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất và an toàn vận hành.

Bánh xe phanh của cần trục cầu trục là một bộ phận quan trọng của bánh xe phanh của cần trục cầu trục, chẳng hạn như vết nứt bề mặt và hao mòn, trong khi tương đối ít nghiên cứu được thực hiện về các khuyết tật hình tròn trên bề mặt bánh xe phanh của cần trục cầu trục và nguyên nhân của chúng. Bài viết này sẽ phân tích các khuyết tật hình tròn của bánh xe phanh của cần trục cầu trục, khám phá các nguyên nhân cụ thể và đề xuất các biện pháp xử lý và chiến lược phòng ngừa hiệu quả.

Thông qua thảo luận toàn diện về quy trình đúc, quy trình xử lý nhiệt và môi trường vận hành, tài liệu cung cấp hướng dẫn thực tế về độ tin cậy của bánh phanh cần trục cầu trục.

Bánh xe phanh cầu trục lỗi chính và phân tích

Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến cầu trục

Đầu tiên, cần trục cầu trục thường hoạt động trong môi trường có nhiều bụi và tạp chất kim loại. Các tạp chất có thể dễ dàng xâm nhập vào bên trong máy móc, do đó làm tăng độ hao mòn của các bộ phận. Về lâu dài, tỷ lệ hỏng hóc sẽ tăng lên, hiệu suất an toàn khi sử dụng sẽ giảm và tuổi thọ sẽ giảm đáng kể.

Thứ hai, ảnh hưởng của kích thước và bản chất tải trọng làm việc của cần cẩu lên cần cẩu, trong quá trình vận hành bình thường, khi tải trọng tác dụng lên các bộ phận lớn hơn tải trọng thiết kế trung bình sẽ làm tăng độ mài mòn của các tấm phanh và bánh xe phanh cần cẩu. Hoạt động tải trọng cao trong thời gian dài sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ của cần cẩu. Thực tế đã chỉ ra rằng tải trọng ổn định ít bị hao mòn, ít hỏng hóc và tuổi thọ dài hơn.

Các khiếm khuyết trong bánh phanh của cần cẩu trên cao

Bánh phanh của cần trục cầu trục được cấu thành từ nhiều bộ phận đúc. Các khuyết tật xảy ra trong quá trình đúc chắc chắn sẽ phản ánh vào bánh phanh, chủ yếu biểu hiện ở các khía cạnh sau:

• Nó được biểu hiện ở bên ngoài của sản phẩm rèn, chẳng hạn như bề mặt ngoài gồ ghề, rỗ, nếp nhăn, không được lấp đầy, nếp gấp, vết nứt, v.v.
• Một số sẽ xuất hiện bên trong, chẳng hạn như lỏng lẻo, nứt, tinh thể thô, đường mảnh, đốm trắng, phân tách, tạp chất, khử cacbon bề mặt, tinh thể dạng cây, vòng tinh thể thô, tàn dư co ngót, sự thâm nhập của kim loại màu, màng oxit, rối loạn dòng chảy, v.v.
• Một số được phản ánh trong cấu trúc vi mô, chẳng hạn như sự kết tủa của pha thứ hai.
• Một số được phản ánh trong hiệu suất của rèn, chẳng hạn như độ bền hoặc độ dẻo ở nhiệt độ phòng không đủ tiêu chuẩn, độ dẻo dai, tính chất mỏi, v.v., độ bền tức thời, độ bền lâu dài, độ dẻo lâu dài, độ bền rão và các tính chất nhiệt độ cao khác hoặc tính chất mỏi nóng và lạnh không đáp ứng được yêu cầu sử dụng. Cho dù đó là vấn đề về chất lượng bề mặt của rèn bánh xe cần cẩu hay khuyết tật hiệu suất bên trong, chúng thường ảnh hưởng lẫn nhau, thường có mối liên hệ chặt chẽ, đi kèm với nhau và tạo thành một vòng luẩn quẩn.

Phát hiện lỗi ở bánh phanh của cần trục cầu trục

Do sử dụng thường xuyên và tải trọng dao động lớn, cần trục cầu trục thường gặp phải các chu kỳ khởi động và phanh trong các cơ cấu khác nhau của chúng. Trong một khoảng thời gian cụ thể, khi cần thực hiện các hoạt động phanh, hiệu suất phanh của chúng thường không lý tưởng. Đồng thời, nhiều người vận hành cần trục thiếu các kỹ năng vận hành chuyên nghiệp và lành nghề.

Trong quá trình vận hành, họ thường nghiêng cần trục theo hướng xiên, hàng hóa nâng không nằm đúng điểm thẳng đứng của điểm nâng; trước khi điểm nâng cần trục vào vị trí, họ dựa vào việc đảo ngược xe để đạt được mục đích phanh tại chỗ. Ngoài ra, trong quá trình làm việc của cần trục, thường xuyên xảy ra ma sát giữa tấm phanh và bánh xe phanh, tấm phanh bị mòn đến một mức độ nhất định, khiến bánh xe phanh của cần trục trên cao lộ ra các khuyết tật hình tròn bám xỉ sâu.

Khi dùng búa sắc đập vào hố bánh phanh cần trục, có thể nghe thấy tiếng cát nghiền, chứng tỏ vật liệu bánh phanh cần trục bị vỡ và cứng, trên bề mặt có xu hướng tồn tại xỉ trong các khuyết tật hình tròn màu đen.

Trong quá trình kiểm tra định kỳ cần trục cầu trục, phát hiện các bộ phận của hệ thống kết cấu nâng hạ và vận hành phát ra tiếng ồn bất thường trong quá trình vận hành, kiểm tra kỹ lưỡng phát hiện bề mặt bánh xe phanh của cần trục cầu trục có một số khuyết tật hình tròn. Thành trong của các khuyết tật này thô và có màu nâu sẫm. Đường kính của các khuyết tật lần lượt là 7mm và 3mm, độ sâu là 12mm và 5mm, như hình minh họa.

Nguyên nhân gây ra lỗi bánh xe phanh của cần trục cầu trục

• Trong quá trình đúc bánh xe phanh cần trục cầu trục, quá trình khử khí thép lỏng không đủ, quá trình khử oxy thép lỏng không đủ trong quá trình nấu chảy, thép lỏng chứa quá nhiều khí, như trong hình minh họa. Do đó, mức độ co ngót cục bộ do “quá trình làm mát quá mức” thường quá lớn, khiến bản thân bánh xe phanh đúc không đều và tạo thành bọt khí.
• Trong khoang khuôn có cặn, khí thải của khoang không trơn tru trong quá trình tưới; các hạt cát hoặc các mảnh vụn khác rơi vào khuôn trong quá trình tưới, do đó các bộ phận của bộ phận thép đúc không được lấp đầy hoàn toàn. Do có các lỗ rỗng bên trong vật thể, khi co lại, lớp biểu bì vẫn có độ cứng nhất định do tác dụng làm mát của nhiệt độ tự nhiên, nhưng nó sẽ hình thành một vết lõm trên bề mặt do hiệu ứng co ngót bên trong.
• Trong quá trình đúc, khí bị kẹp giữa dòng chảy kim loại và thành khoang và không thể thoát ra hoàn toàn, do đó tạo thành các bọt khí trong các bộ phận tương ứng của bánh phanh. Nếu các bọt khí này tụ lại với số lượng lớn trong khoang, chúng sẽ xuất hiện trên các cạnh và các bộ phận bề mặt của thép đúc.

Sau khi phân tích ở trên, có thể thấy rằng vật liệu, quy trình đúc và các yếu tố trong quá trình sử dụng sẽ gây ra ứng suất kéo và ứng suất nén đáng kể ở vùng tập trung ứng suất trên bề mặt tiếp xúc của ngói phanh và bánh xe phanh cần trục cầu trục. Những ứng suất này vượt quá giới hạn độ bền đàn hồi của vật đúc, kết hợp với hoạt động không đúng cách và ma sát thường xuyên, làm lộ ra các khuyết tật hình tròn bám xỉ sâu.

Biện pháp điều trị

Kiểm soát chất lượng bánh phanh của cần trục cầu trục

Để nâng cao tuổi thọ và hiệu suất của bánh phanh cần trục, cần kiểm soát chất lượng và hiệu suất trong quá trình sản xuất và tăng cường kiểm soát chất lượng trong công nghệ sản xuất. Trong quá trình sản xuất bánh phanh cần trục, quy trình và công nghệ sản xuất của nó phải tuân thủ nghiêm ngặt quy trình đúc → chuẩn hóa → gia công → tôi tần số trung gian và ram → mài.

Trong đó, nhiệt độ chuẩn hóa phải được kiểm soát ở khoảng 830℃, có thể hoàn thành trong lò điện trở loại xe đẩy 100kW, thời gian cách nhiệt phải được kiểm soát trong vòng 1 giờ; nhiệt độ ram phải được kiểm soát ở khoảng 350℃, có thể hoàn thành trong lò điện trở loại giếng 95kW, thời gian ram phải được kiểm soát trong vòng 1 giờ.

Trong quá trình xử lý nhiệt của bánh xe phanh cần trục cầu trục, độ cứng bề mặt của vật liệu xử lý nhiệt phải được kiểm soát ở mức 3545HR và độ sâu của lớp cứng phải được kiểm soát ở mức 23mm. Điều này có thể cải thiện độ cứng và khả năng chống mài mòn của bánh xe phanh cần trục cầu trục, cũng như giới hạn đàn hồi và tính chất cơ học toàn diện của thép, do đó cải thiện tính chất vật liệu hoặc tính chất hóa học của thép.

Điều chỉnh khoảng cách giữa bánh xe phanh của cần trục cầu trục và tấm phanh

Khoảng cách giữa tấm phanh của cần trục và bánh xe phanh của cần trục treo quyết định hiệu suất phanh của bánh xe phanh ở một mức độ nhất định. Khi khoảng cách giữa bánh xe phanh và tấm phanh nhỏ, ma sát nghiêm trọng sẽ hình thành giữa hai bánh xe trong quá trình làm việc thường xuyên của bánh xe phanh của cần trục. Khi vật liệu trên bề mặt của tấm phanh bị nghiền nát do ma sát, bu lông dùng để cố định tấm phanh sẽ cọ xát trực tiếp vào bánh xe phanh của cần trục treo.

Ma sát này gây ra thiệt hại cho bánh phanh rất nghiêm trọng, vì vậy người vận hành cần cẩu phải kiểm tra nghiêm ngặt khe hở giữa bánh phanh cần cẩu và tấm phanh, khi phát hiện khe hở giữa hai bên quá nhỏ, cần phải điều chỉnh ngay theo tiêu chuẩn phù hợp để đảm bảo hoạt động bình thường.

Tăng cường kiểm tra

Bánh phanh là một trong những bộ phận dễ bị hỏng nhất trong quá trình làm việc của cần cẩu. Do đó, người vận hành cần kiểm tra bánh phanh thường xuyên trong quá trình sử dụng bình thường của cần cẩu. Nội dung kiểm tra chủ yếu bao gồm các khía cạnh sau:

• Tiến hành đo đạc chi tiết khoảng cách giữa bánh phanh và tấm phanh để đảm bảo khoảng cách giữa bánh phanh và tấm phanh được giữ trong phạm vi khoa học và hợp lý trong quá trình làm việc.
• Trong quá trình vận hành cần cẩu, hãy chú ý xem tiếng kêu của bánh phanh khi vận hành có bình thường không.
• Kiểm tra và bảo dưỡng bánh phanh thường xuyên, đánh giá khoa học và dự đoán hợp lý tình trạng hao mòn, kiểm tra bề mặt bánh phanh để phát hiện các khuyết tật ảnh hưởng đến an toàn.
• Kiểm tra lò xo nén của tấm phanh. Nếu thấy độ đàn hồi của lò xo không đủ, cần thay thế ngay.

Kiểm tra kỹ thuật an toàn

Khi kiểm tra bánh phanh của cầu trục, cần thực hiện theo các bước sau:

• Mỗi ca làm việc cần phải kiểm tra cẩn thận một lần.
• Thanh tra viên có thể sử dụng thước dây để đo khoảng hở ở cả hai bên bánh xe phanh và khoảng hở này phải đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn quốc gia.
• Bạn có thể sử dụng thước cặp để đo độ dày vành bánh xe phanh. Đường kính vành bánh xe phanh trước khi mòn phải là số nguyên, để tính toán nhanh chóng và chính xác độ dày ban đầu của vành bánh xe phanh, sau đó tính độ dày mòn.
• Đảm bảo bề mặt ma sát của bánh xe phanh sạch sẽ. Nếu phát hiện thấy dầu và bụi bẩn khác, cần vệ sinh ngay lập tức.

Trong quá trình kiểm tra cầu trục, cần tuân thủ nghiêm ngặt các biện pháp phòng ngừa sau.

• Trong quá trình kiểm tra, thanh tra viên phải kiểm tra nghiêm ngặt từng bộ phận theo quy định của TSG 51-2023 “Thông số kỹ thuật an toàn thiết bị đặc biệt”.
• Trong quá trình kiểm tra cầu trục, các khiếm khuyết được tìm thấy và các kích thước hình học chính phải được ghi lại hoặc chụp ảnh chi tiết để có thể so sánh một cách chính xác trong các lần kiểm tra sau.
• Trong quá trình kiểm tra các bộ phận và thử nghiệm hiệu suất khác nhau, hãy lắng nghe cẩn thận để xem có âm thanh bất thường nào trong quá trình vận hành cần cẩu không; quan sát kỹ hơn để xem có biến dạng, mòn, rỗ và các khuyết tật khác rõ ràng ở các bộ phận chuyển động không; đo dữ liệu cẩn thận và ghi lại.
• Đảm bảo các vấn đề phát hiện trong quá trình kiểm tra và thử nghiệm được thông báo kịp thời tới đơn vị sử dụng và cung cấp giải thích chi tiết, ý kiến khắc phục và đề xuất.

Bản tóm tắt

Lỗi bánh phanh tròn của cần trục cầu trục là vấn đề quan trọng ảnh hưởng đến hoạt động an toàn và tuổi thọ của thiết bị. Thông qua việc phân tích nguyên nhân gây ra lỗi bánh phanh và thảo luận về các biện pháp xử lý, bài viết đề xuất ba phương án cải tiến có mục tiêu sau:

• Cải tiến quy trình đúc: Bánh phanh cần kiểm soát chặt chẽ quá trình thoát khí và khử oxy của thép lỏng trong quá trình đúc, giảm thiểu việc tạo ra bọt khí và xỉ, tránh hình thành khuyết tật bề mặt hình tròn ngay từ đầu.
• Tối ưu hóa xử lý nhiệt: Thông qua quy trình xử lý nhiệt hợp lý, độ cứng và khả năng chống mài mòn của vật liệu bánh phanh được cải thiện, hiệu suất trong môi trường ứng suất cao và nhiệt độ cao được nâng cao và tuổi thọ sử dụng được kéo dài.
• Thông số kỹ thuật vận hành và bảo dưỡng: tăng cường kiểm tra và bảo dưỡng hàng ngày bánh phanh, đặc biệt là điều chỉnh khe hở giữa bánh phanh và má phanh, giảm mài mòn và tập trung ứng suất không cần thiết, đảm bảo cần trục vận hành an toàn.

Cindy

WhatsApp: +86-19137386654

E-mail: cindywang@hndfcrane.com

Tôi là Cindy, với 10 năm kinh nghiệm làm việc trong ngành cần cẩu và tích lũy được nhiều kiến thức chuyên môn. Tôi đã lựa chọn những chiếc cần cẩu thỏa mãn cho hơn 500 khách hàng. Nếu bạn có bất kỳ nhu cầu hoặc câu hỏi nào về cần cẩu, vui lòng liên hệ với tôi, tôi sẽ sử dụng chuyên môn và kinh nghiệm thực tế của mình để giúp bạn giải quyết vấn đề!