إجراءات فك وتركيب عجلات الرافعة واختبار الحمل
يُعد استبدال عجلات الرافعة من العمليات الحاسمة في صيانة المعدات، إذ يشمل التفكيك والتركيب بالضغط والضبط واختبار الحمل. يجب تنفيذ عملية الاستبدال بدقة وفق إجراءات التشغيل المعتمدة، بما في ذلك فحص العارضة الطرفية وإصلاحها، وتركيب العجلة الجديدة بالضغط، وضبط تفاوتات التركيب بدقة، واختبار تشغيل الرافعة بالكامل. يستعرض هذا المقال شروط استبدال العجلات، وخطوات التشغيل، ومعايير القبول.
يجب استبدال عجلة السير فور تجاوز التآكل معايير الإعدام (وفق تقييم فريق الصيانة) أو عند ظهور عيوب مثل الشروخ أو التقشر. وتتطلب عملية الاستبدال الالتزام الصارم بإجراءات التشغيل لضمان تحقيق دقة التركيب المطلوبة للعجلة الجديدة. يمتلك فريق الصيانة في كيلود للصناعات الثقيلة عدة متخصصة ومحطة قياس شاملة بالليزر لإجراء الضبط الدقيق. ولا تقتصر العملية على التفكيك والتركيب فحسب، بل تشمل أيضًا تقييم حالة العارضة الطرفية، والتأكد من توافق العجلات الجديدة مع القديمة، وإعادة المعايرة الشاملة.
شروط استبدال عجلة السير
تُستبدل عجلة السير في الحالات التالية: ① بلوغ مقدار تآكل قطر سطح السير ≥ 5% من القطر الأصلي؛ ② عمق التقشر في سطح السير ≥ 3 مم أو مساحته ≥ 200 مم²؛ ③ تآكل سمك حافة العجلة ≥ 50% من السماكة الأصلية؛ ④ ظهور أي شرخ في جذر حافة العجلة؛ ⑤ تآكل الطبقة المقسّاة بالكامل (انخفاض صلادة سطح السير إلى مستوى صلادة القلب)؛ ⑥ تآكل تجويف المحمل في العجلة مما يؤدي إلى تجاوز الخلوص المسموح (> 0.05 مم). يجب فحص كل عجلة على حدة قبل الاستبدال لتجنب الاستبدال غير المبرر.
من الأخطاء الشائعة في التطبيقات العملية الاقتصار على فحص تآكل سطح السير وإهمال حالة حافة العجلة. يُعد ترقق حافة العجلة خطرًا أكثر إهمالًا — فعندما يتناقص سمك الحافة من 25 مم إلى 12 مم، يزداد خطر انحراف العجلة عن السكة حوالي 3 أضعاف. كما يجب أثناء الاستبدال فحص حالة التآكل لباقي العجلات على نفس العارضة الطرفية، لتجنب استبدال عجلة واحدة فقط مما يؤدي إلى عدم تطابق الأقطار ويسبب احتكاك حافة العجلة بالسكة.
متطلبات توافق العجلات الجديدة والقديمة
عند تركيب عجلة جديدة، يجب ضمان توافقها مع بقية عجلات نفس العارضة الطرفية:
مطابقة الأقطار: يجب ألا يتجاوز فرق الأقطار بين العجلات الأربع على نفس العارضة الطرفية 1.0 مم، وألا يتجاوز فرق الأقطار بين العجلات الثماني للرافعة الواحدة 1.5 مم. يُفضَّل أن يكون قطر العجلة الجديدة أكبر قليلًا من العجلات القديمة (0.5~1.0 مم) لتعويض فقدان القطر الناتج عن التآكل. يؤدي التفاوت الكبير في الأقطار إلى توزيع غير متساوٍ لحمولة العجلات.
مطابقة المواد: يجب أن تتطابق مادة العجلة الجديدة وصلادة المعالجة الحرارية مع بقية العجلات على نفس الجانب. على سبيل المثال، إذا كانت العجلات الأصلية مصنوعة من فولاذ 42CrMo مع التسقية بالحث، فلا يجوز خلطها بعجلات من ZG310-570 بالتسقية باللهب. يجب أن تتطابق مادة عجلات القيادة وعجلات السير على نفس الجانب.
مطابقة المحامل: يجب أن يتطابق طراز محمل العجلة الجديدة مع المحمل الأصلي، ويُوصى باستخدام محامل من نفس العلامة التجارية والسلسلة. يُنصح باستبدال المحامل في نفس الوقت عند تغيير العجلات — فالمحمل القديم بعد فكه من العجلة القديمة يكون قد تشوه، ولا يمكن ضمان الخلوص المطلوب بعد إعادة تركيبه بالضغط. قبل تركيب المحمل، يجب فحص الطراز ودرجة التفاوت المسموح والخلوص للتأكد من مطابقتها لمتطلبات التصميم.
إجراءات استبدال عجلة السير
التفكيك: ارفع العارضة الطرفية للرافعة بحيث تعلق العجلة في الهواء، ثم فك لوح غطاء حامل العجلة، ومسامير مبيت المحمل، والحلقة الاحتجازية. استخدم مخلع محور متخصص أو مرفاع هيدروليكي لفك مجموعة محمل العجلة. عند الرفع، تأكد من وضع المرفاع عند مواضع التقوية في العارضة الطرفية لتجنب حدوث تشوه موضعي في العارضة.
فحص العارضة الطرفية: بعد فك العجلة القديمة، يجب فحص تآكل وتشوه فتحة العجلة في العارضة الطرفية. استخدم ميكرومتر داخلي لقياس استدارة الفتحة وقطرها. إذا تجاوز انحراف الاستدارة 0.05 مم أو زاد القطر عن 0.10 مم، يجب توسيع الفتحة بالخراطة لإصلاحها إلى الأبعاد الأصلية. بعد الخراطة، يجب قياس خشونة السطح بحيث تكون Ra ≤ 3.2 ميكرومتر.
تركيب العجلة الجديدة بالضغط: بعد تنظيف وتشحيم محمل العجلة الجديدة، يُستخدم أسلوب التركيب الحراري (تسخين المحمل في حمام زيت أو بالتسقية بالحث إلى 100~120 درجة مئوية)، ثم يُثبت على محور العجلة ويُترك ليبرد طبيعيًا. بعد ذلك، تُركّب مجموعة العجلة في فتحة العارضة الطرفية باستخدام مكبس. تُحسب قوة الضغط بناءً على قطر تجويف المحمل: حوالي 0.5~1.0 كيلو نيوتن لكل مم، مع التحكم في سرعة الضغط بحيث لا تتجاوز 2 مم/ثانية لتجنب الصدمات.
الضبط الدقيق: بعد تركيب العجلة الجديدة، يتم ضبط الميل الأفقي والميل الرأسي وقاعدة العجلات والقطرين بالتتابع، وفقًا لتفاوتات ISO 12478. اضبط الميل الأفقي أولًا ثم الميل الرأسي، وأخيرًا أعد التحقق من القطرين.
اختبار الحمل بعد الاستبدال
بعد استبدال العجلة، يجب إجراء اختبار بدون حمل واختبار بالحمولة للتأكد من توافق العجلة مع السكة، وسلاسة التشغيل، وتوزيع الحمولة بالتساوي على كل عجلة.
اختبار بدون حمل: تشغيل جسر الرافعة بالكامل لمدة ساعتين، دون ضوضاء أو اهتزازات غير طبيعية. سجل تيار محركي الدفع على الجانبين، ويجب ألا يتجاوز الفرق 10%. استخدم سماعة طبية صناعية لفحص صوت محامل جميع العجلات، ويجب أن يكون الصوت منتظمًا ومستمرًا دون ضوضاء إيقاعية. قم بقياس درجة حرارة حافة العجلة، ويجب ألا يتجاوز ارتفاع درجة الحرارة 15 درجة مئوية عن درجة الحرارة المحيطة في الظروف الطبيعية.
اختبار الحمل الساكن: وفقًا لمتطلبات لائحة TSG 51-2023، ارفع 1.25 ضعف الحمولة المقدرة وعلّقها لمدة 10 دقائق، وافحص عدم وجود تشوه دائم في العجلات والعارضة الطرفية. بعد الاختبار، تحقق من سلامة التلامس بين العجلة والسكة، وعدم وجود انفصال موضعي.
اختبار الحمل الديناميكي: ارفع 1.1 ضعف الحمولة المقدرة وقم بتشغيل الرافعة بكامل الشوط ذهابًا وإيابًا 3 مرات على الأقل، بحيث تكون حركة جسر الرافعة سلسة دون احتكاك حافة العجلة بالسكة أو ضوضاء غير طبيعية. بعد انتهاء الاختبار، قم فورًا بقياس درجة حرارة سطح السير وحافة العجلة، ويجب ألا يتجاوز ارتفاع درجة الحرارة 30 درجة مئوية عن درجة الحرارة المحيطة. سجل مقدار انحراف جسر الرافعة أثناء الاختبار، ويجب ألا يتجاوز الانحراف الكلي على كامل المسار 8 مم. بعد الاختبار، أعد فحص عزم ربط جميع البراغي للتأكد من عدم وجود ارتخاء.
جدول مقارنة إجراءات استبدال العجلة
فيما يلي جدول مقارنة يلخص خطوات عملية استبدال عجلة السير الثماني، بما في ذلك محتوى التشغيل والأدوات ومعيار القبول ووقت العمل، ليكون مرجعًا سريعًا أثناء عملية الاستبدال.
| الخطوة | محتوى العملية | الأداة | معيار القبول | ساعات العمل |
|---|---|---|---|---|
| 1 | الرفعالعارضة الطرفيةفك العجلة القديمة | رافعة هيدروليكية/نزّاعة العجلات | العارضة الطرفيةبدون تلف | 1h |
| 2 | العارضة الطرفيةالكشفالإصلاح | القطر الداخليميكرومتر/آلة التجويف | الاستدارة≤0.05mm | 2h |
| 3 | محملالتركيب بالحرارة | الحثسخان | 100~120℃ | 0.5h |
| 4 | الخراطةحمولة العجلةالتركيب بالحرارة | مكبس/عدة التركيب بالضغط | قوة الضغط مطابقة للحسابات | 1h |
| 5 | الانحرافضبط | جهاز الليزر/جلبة لامركزية | التسوية≤0.25mm/m | 2h |
| 6 | قاعدة العجلاتالقطرضبط | محطة قياس شاملة/لفائف الصلبالمسطرة | فرق الأقطار≤3~5mm | 1h |
| 7 | اختبار بدون حمل | أميتر/سماعة الفحص | 2hلا توجد خلل التيارالفرق≤10% | 2h |
| 8 | اختبار التشغيل تحت الحمل | حمولة الاختبار/مسدس قياس الحرارة | 1.25مرةالحمولة الساكنة 1.1مرةالحمولة الديناميكية | 3h |
| الإجمالي | 8~12ساعة(يشمل الاختبار) | |||
الأسئلة الشائعة
س: هل يمكن استبدال عجلة واحدة فقط؟
ج: نعم من حيث المبدأ، لكن يجب ألا يتجاوز الفرق بين قطر العجلة الجديدة والعجلات الثلاث الأخرى 1مم. إذا كان الاهتراء في العجلات القديمة قد اقترب من معايير الإعدام، فإن استبدال عجلة واحدة فقط سيجعل قطرها أكبر بشكل ملحوظ من العجلات الثلاث المتبقية، مما يؤدي إلى زيادة حمولة العجلة وتسارع الاهتراء. يُنصح باستبدال العجلات الأربع في نفس العارضة الطرفية معاً، أو على الأقل استبدالها بشكل مزدوج.
س: كم من الوقت يستغرق استبدال العجلة؟
ج: المدة الإجمالية لاستبدال عجلة واحدة حوالي 8~12 ساعة (تشمل التفكيك، فحص العارضة الطرفية، التركيب الحراري للمحمل، التركيب بالضغط، ضبط الانحراف، والتشغيل التجريبي بدون حمل ومع حمل). إذا كانت العارضة الطرفية تحتاج إلى إصلاح الثقب بالتشغيل الميكانيكي، تُضاف 2~4 ساعات. فريق الصيانة في كيلود للصناعات الثقيلة مجهز بعدّات متخصصة ومحطة قياس شاملة بالليزر مما يقلل وقت الضبط بشكل كبير.
س: هل يجب إعادة اختبار الحمل بعد استبدال العجلة؟
ج: نعم، يجب ذلك. وفقاً لمتطلبات لائحة TSG 51-2023، يجب إجراء اختبار الحمل الساكن والديناميكي بعد استبدال أي مكون رئيسي يتحمل الأحمال (بما في ذلك العجلات). يُستخدم 1.25 ضعف الحمولة المقدرة في اختبار الحمل الساكن، و1.1 ضعف الحمولة المقدرة في اختبار الحمل الديناميكي. يجب حفظ سجلات الاختبار في الملف الفني للمعدات. عند تسليم معدات كيلود للصناعات الثقيلة، يُرفق كتيب سجلات صيانة العجلات.
س: ماذا لو استمر احتكاك حافة العجلة بالسكة بعد الاستبدال؟
ج: استمرار الاحتكاك بعد استبدال العجلة يدل على أن السبب الجذري ليس في العجلة نفسها، بل في نظام السكك. ترتيب الفحص: ① هل استقامة السكة خارج الحد المسموح (يجب أن تكون ≤2مم/2م)؛ ② فرق منسوب السكة بين الجانبين (يجب أن يكون ≤±5مم على كامل الطول)؛ ③ هل وصلة السكة منزاحة؛ ④ هل يوجد تشوه الالتواء في العارضة الطرفية. يجب إجراء فحص السكة وتصحيحها قبل استبدال العجلة، ويجب أن تكون استقامة السكة ≤2مم/2م.
