无齿圈起重机车行走轮结构设计

　　在桥式起重机、门式起重机这类厂内、货场常用的起重搬运设备中，行走轮是直接承载整机自重与吊重载荷、将载荷传递至轨道同时实现整机沿轨道定向移动的核心受力部件，这款无齿圈结构的起重机车车轮，主要适配集中驱动之外的分别驱动行走机构，或是从动轮组的安装需求，区别于带齿圈的主动轮需要和开式齿轮啮合传递扭矩的结构，这款车轮不需要加工轮缘侧的啮合齿圈，加工工序更短，安装维护的适配性也更强。从实际工况的受力逻辑出发，这款车轮的踏面采用适配标准起重机钢轨的锥面设计，轮缘高度符合通用起重设备的防脱轨要求，踏面做了适当的圆角过渡，避免轮缘与钢轨侧面硬接触时出现应力集中导致的轮缘崩裂问题；轮体采用辐板式结构，而非厚重的整体实心轮，在保证轮体径向承载能力、

　　抗弯强度满足额定起重量对应的轮压要求前提下，大幅降低了轮体自身重量，减少行走机构启动、制动时的转动惯量，降低驱动电机的功率损耗。辐板上均匀开设的六个减重孔并非随意布置，孔位的中心圆直径经过受力校核，避开了轮体与轮毂连接的应力集中区域，同时这些孔也可以作为检修时盘动轮体、穿入撬棍调整轮组位置的操作位，给现场安装检修提供便利。轮毂部分的中心孔设计为带键槽的通孔结构，键槽的尺寸公差按照过盈配合加平键传扭的要求设计，既可以适配主动轮组的传动轴安装，传递行走驱动的扭矩，也可以在作为从动轮使用时，配合轴套实现轮体绕固定心轴的自由转动；轮毂端面预留了两个对称的小螺纹孔，用于安装轴端挡板，防止轮体沿轴向窜动脱出，保证轮组在轨道上的定位精度。

　　从安装边界来看，这款车轮的轮缘外径、踏面直径、轮毂长度、中心孔直径都符合常用吨位起重机的轮组安装尺寸规范，轮体两侧的辐板平面与轮毂端面的垂直度、踏面与中心孔的同轴度都按照起重设备车轮的精度要求控制，安装时不需要额外做适配加工，就可以直接装配到现有标准规格的角型轴承箱轮组中，和现有起重机的端梁、台车架结构完全匹配。在实际应用场景中，这类无齿圈车轮既可以用在单梁起重机的端梁从动轮位，也可以用在双梁起重机大车运行机构的被动台车组上，部分小型龙门吊的行走轮组也会大量采用该结构，相比带齿圈的主动轮，这类车轮的磨损形式主要是踏面的接触疲劳磨损和轮缘的侧向摩擦磨损，日常巡检只需要关注踏面的剥落、轮缘的磨损量是否达到报废阈值即可，维护成本更低。

　　设计过程中，轮体的壁厚从踏面到辐板再到轮毂做了渐变处理，踏面位置因为直接承受轮压和接触应力，壁厚最大，辐板位置主要承受径向的拉压应力和少量的弯曲应力，壁厚适当减薄，轮毂位置因为要和轴配合传递扭矩、承受轮体的支撑反力，壁厚保持足够的强度储备，整个壁厚的过渡位置都做了圆角处理，避免热处理和加载过程中出现应力集中导致的裂纹。另外，轮体的踏面宽度比适配钢轨的轨顶宽度宽出足够的余量，即使起重机运行过程中出现少量的轨道跨度偏差、轮组安装偏斜，也能保证踏面和钢轨有足够的接触面积，避免出现局部压应力过大导致的钢轨压溃或者踏面异常磨损问题；轮缘的内侧斜面角度也和钢轨的侧面斜度相匹配，正常运行时轮缘不会和钢轨持续摩擦，只有在设备出现偏斜运行时才会起到导向防脱的作用，减少了日常运行中的无用摩擦损耗。