单主梁龙门吊的水平轮(导向轮)是限制小车横向位移、保障运行稳定性的核心部件,其设计需兼顾导向精度与抗冲击性能。水平轮采用双轮缘结构,轮体主体为 45 钢锻造芯轴,外覆邵氏 A85-90 聚氨酯弹性体,形成 “刚性支撑 + 柔性缓冲” 复合层。外层聚氨酯硬度高,可承受 20MPa 以上接触应力,内层硬度降至 A65-70 以吸收 80% 横向冲击,有效降低轨道磨损。
安装方式采用偏心轴与调心滚子轴承组合结构,偏心轴可调节水平轮与轨道侧面间隙至 2-3mm,调心轴承允许 ±2° 角偏差补偿轨道安装误差。对于起重量>20t 的重载工况,水平轮直径增至 φ250mm 以上,并在轮毂内部增设加强筋板,使单轮承载能力提升至 50kN。
润滑系统采用电动润滑泵每 2 个月注入 0.3L 锂基脂,同时在轨面涂抹二硫化钼涂层,将摩擦系数从 0.25 降至 0.12。防脱轨设计包括双重保护:水平轮内侧设置 φ30mm 防脱挡板,与轨道底面间隙≤10mm;主梁两端安装红外限位器,触发距离≤200mm 时联动制动器实现 0.5m/s² 紧急制动。
实际应用中,水平轮与轨道侧面的贴合度需通过塞尺检测,接触面积应≥85%。对于大跨度龙门吊(>30m),水平轮间距控制在 1200-1500mm,并采用对称布置方式,通过三点支撑结构分散载荷。当轨道出现局部变形(如波浪形磨损)时,水平轮通过浮动轴承箱自动调整姿态,确保轮轨接触应力均匀分布。
制造工艺方面,聚氨酯包胶采用离心浇注成型,胶层厚度≥15mm,与钢芯结合强度>5MPa。出厂前需进行 200 万次循环冲击试验,确保包胶无剥离、无裂纹。通过将水平轮驱动扭矩(20t 级约 3kN・m)与控制系统响应时间(<0.3s)动态匹配,可实现 ±5mm 的***定位,满足港口、冶金等重载环境的严苛要求。这种 “材料 - 结构 - 控制” 三位一体的设计,使水平轮在承受 300kN 侧向力时仍能保持≤1.5mm 的横向晃动,显著提升龙门吊的运行安全性与可靠性。