天津港於1999年（nián）底引進了台40t-33m特（tè）大型門機（jī）。該門（mén）機不論是（shì）整體結構的設（shè）計，還是零部件配（pèi）備、電器控製和節能技術等方麵都為當時國內港口Z先進的門座式起重機。該機自重430餘噸（dūn），吊鉤作業Z大提升（shēng）高度可達軌上28米，抓鬥作業Z大（dà）提升高度可達軌（guǐ）上18米，變幅幅度為10~33 米，額定起重量40噸。在該門機四連杆機構的設計中，為了結構緊湊、鵝頭移動保持更好的水平度，設計者為臂架（jià）與象鼻梁鉸點選用（yòng）了 GE200ES-2RS型關節軸承。這種軸承具（jù）有承載力大、結（jié）構簡單（dān）、體積小、使（shǐ）用壽命長等特點，門機投入使用初期效（xiào）果很好。然而，在使用200多小時後，該軸承出（chū）現了兩次損壞，嚴重影響了生（shēng）產作業。本文就（jiù）故（gù）障的分析及解決方法介紹（shào）如（rú）下。
一、故（gù）障現象及分析
（一（yī））故障現象。門機在重載變幅動作時,臂架係統發出刺耳的嘯叫聲音，臂架箱體伴隨抖動和共鳴。經過（guò）公司和生產廠（chǎng）家技術人員的共同檢查確認，聲音是從（cóng）臂架關節軸（zhóu）承處發出的。經初步分析，大（dà）家認為聲音是（shì）關節軸承潤（rùn）滑不良造成（chéng）幹磨而引（yǐn）起的。
（二）原因分析（xī）。大多數軸承損壞的（de）原因除潤滑不良外，還包括承載能力不足超負荷等（děng）外界因素。為此我們從這幾個方麵進行了分（fèn）析：
1、超負荷：經過計算，該關節軸承部位所承擔的Z大負荷約為 1975kN，而（ér）該軸承（chéng）額定承載能力為10600KN。由此可確定，該軸承的損壞與負載過大（dà）無（wú）關；
2、非正常（cháng）衝擊或管理不到位：該門機開始使（shǐ）用至（zhì）軸承損壞過程中，時間較短，期間沒有出現過可能導致軸承損壞的因素（sù），如非正常衝擊或長時間不予潤滑等（děng）情況。由此可以確（què）定，並非意外因素或管理（lǐ）不到位造成軸承損壞（huài）；
3、潤滑情況：門機的潤滑係統采用（yòng）的是“上海五豐電液成套工程有限公司”設計的幹油集中潤滑係統。
①係統結構：該係統將門機分為臂架係統（大（dà）臂與（yǔ）象鼻梁）、人字架係（xì）統、旋轉（zhuǎn）大軸承三部分進行交替潤滑（每部分有兩個總管路）。此關節軸承（chéng）為門機（jī）大臂與象鼻（bí）梁連接（jiē）鉸點，並與臂架係統其他各鉸點軸承（滾柱式）並聯在臂架係統的兩條輸油總管上。
② 工作原理：集中潤滑油泵給臂架係統打油時，是按照次序逐個給臂架兩路總管中一側的各點打油，直至此一路所有雙（shuāng）線分配器（注（zhù）油閥）全部動作到位（wèi）。同時，該路總管內壓力上升並超過另一路總管5公斤時，兩路總管頭部的（de）壓差開關動作（zuò），控製係統自動斷開此路並轉（zhuǎn）給另一路總管打油，直至此路並聯的各（gè）注油（yóu）點的雙線分配器全（quán）部動作為止。該（gāi）管路壓力上升至兩管（guǎn）路壓差達到5公斤時再次（cì）轉回路，結（jié）束一（yī）個循（xún）環。這種工作循環（huán）直至達到該路潤滑係統設定（dìng）的工作（zuò）時間停止。
從軸承損壞現象和（hé）潤滑係統工作原理兩方（fāng）麵分析，可確定主要原因是潤滑不良造成的。
（三）拆檢分（fèn）析
根據上述（shù）分（fèn）析，我們首（shǒu）先對該（gāi）軸（zhóu）承進行了人工加（jiā）油（yóu）。加油後，震動和噪音消失。繼續實驗一小時左右又再次出現異響。我們又對集中潤滑係統進行了仔細檢查，沒有發現異常。然而，在繼（jì）續（xù）使用後仍然出現震動和噪音，而且沒有減小跡象。為此，我們決定對該軸承進行拆檢分析。
次拆檢：
1、拆檢後發現，關節軸承外領內（nèi）壁麵在安裝狀態時的下端麵有圓弧角（jiǎo）為30～40度左右的幾道劃痕；
2、該軸（zhóu）承的軸下端麵（在安裝（zhuāng）狀態時）有圓弧角為180度左右的磨損痕跡，沿軸向形成突肩。磨損區寬度與（yǔ）關節軸承內領寬度相同，突肩Z大高度約為3～4mm。
根據以（yǐ）上現象和對軸承（chéng）及軸體潤滑孔道結構進行的分析，初（chū）步認為造成磨損的原因有三個：
、軸承及軸體油路本（běn）身有缺陷，造成潤滑脂難以到達承壓麵（軸承及軸結構見圖1）；
第（dì）二、加油時間過短，潤滑不夠充分；
第三、在安裝時軸體孔道內未做徹底清理，留有加工殘（cán）留物。
根（gēn）據以上情況，我們采取了如下措施：
首先、對軸進行修複和清洗，更換新軸承；
其次（cì）、要求門機司機作業中每隔8小時加一次油。
采取以上措施工作（zuò）幾十小時後，再次出（chū）現了幹磨異響現象。為此，又進行了第二次拆檢。
第二次拆檢：
這次檢查結果與上次完全（quán）相同。通過仔細分析我（wǒ）們（men）發現：
1、關節軸承內外領承壓麵幾（jǐ）乎沒有潤滑脂，而在非承壓（yā）麵卻有（yǒu）較多油脂並從非承壓麵Z上端溢出軸承。說明油脂（zhī）在進入軸承承壓麵前就（jiù）已經被擠出軸（zhóu）承；
2、在軸承內領與軸的上端麵之間有很多油脂。
經過分（fèn）析圖紙我們還發現，該軸承外徑加工尺寸為200h7,與關節軸承內領為負（fù）偏差。從拆檢（jiǎn）結果我們斷（duàn）定，損壞過程如下：
在潤滑係統工作時，潤滑脂沿油道進入關節軸承內油槽後，大（dà）部分進入非承壓麵，並從軸承兩端溢出。僅有極少（shǎo）量油脂進（jìn）入（rù）承壓麵內的油槽（軸承油（yóu）槽結構見圖2），但因承壓很大、間隙過小（xiǎo），無法均勻分（fèn）布到摩擦麵（miàn），所以首先造成（chéng）局部幹磨，當溫度較高時出現（xiàn）軸承內外領“抱死（sǐ）”現象。
當關節軸承“抱死”後，由於軸承內領（lǐng）與軸之間為負偏差配合，油脂從軸上的出口進入軸與軸（zhóu）承內領之間（jiān）空隙，從而造成軸與軸承內領之間形成“ 軸承”的現象。由於軸上（shàng）油（yóu）槽（cáo）與軸承內外領之間油槽相同，且僅是沿徑向圓周有一道10mm寬的油槽，在滑動過程中不能（néng）充（chōng）分分布油膜，造成軸的磨損。當磨損到一定程（chéng）度時，金屬屑進入摩擦麵使磨損加劇，產生劇烈震動和噪音。
二、解決措施
（一）措施
1、 修改軸承油道（dào）。 鑒於軸承油槽結構難以將油脂均勻分布，我們對新軸承進行了修改，即沿軸承軸向在軸承外領內（nèi）表麵，均勻加工出（chū）6道寬（kuān）4mm深2~3mm的油槽與其原有的徑向油槽相通，使油脂能更加容易地進入承壓麵（miàn）區域（見圖3）；
圖3 軸承外領（lǐng）油槽改造示意（yì）圖
2、加大軸徑公差，增大軸的摩擦阻力。將軸重新加工，使其（qí）與軸承內領之間為過盈配合（hé），公差為+1，使油脂難（nán）以進入內領與軸接觸麵，增大摩擦（cā）阻（zǔ）力；
3、設置獨立潤滑係統。由於頻繁使用集中潤滑係統加油，造成臂架其他鉸點軸承油（yóu）脂過多，既（jì）造成不必要（yào）的浪費，又造成設備的汙染。為此，我（wǒ）們為關節（jiē）軸（zhóu）承重新安裝了一個獨立（lì）的手動潤滑裝置，與集中潤滑係統管路（lù）斷開。要求每班次作業中由（yóu）司機進行一（yī）次3~5分鍾的加油。
（二）效果
通過采取以上措施（shī），該軸承工作正常，臂架係統工（gōng）作十分平穩，異響（xiǎng）和震動全部消失。該門機運行至今（jīn）已連續使用兩年多，作業量累計達200多萬噸，沒有出現任何異常。2001年，我公（gōng）司新定購並投（tóu）入使用的40t―33m門機（4#門機），在圖紙審核中（zhōng）我們借鑒了改造經驗，對原設計進行了（le）修改，實際應用（yòng）效果良好。該項故（gù）障（zhàng）的（de）解決也為天津港（gǎng）其他（tā）公司購置（zhì）同類（lèi）大型門機以及生產廠家完（wán）善設（shè）計積累了很好的經驗。（來源：中國工程（chéng）機械銀網）
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