港口門座起重機轉盤軸承(chéng)的選型安裝及故障預防

2015-03-25

呂傳龍(lóng) 王立兵
(龍口港(gǎng)集團有限公司,山東龍口(kǒu) 265701)
  摘 要(yào):回(huí)轉軸(zhóu)承作為港口(kǒu)門座(zuò)起重機的(de)核心部件,合理的進行選型,正確的安裝使(shǐ)用,有效(xiào)的進行故障預防和維護(hù)保養,延長轉(zhuǎn)盤軸(zhóu)承的使用壽命,提高設備的使用安全(quán)性,增加經濟效益。
  關鍵詞:轉盤軸承(chéng);故障;保養;壽命
  轉盤軸承是港(gǎng)口門座起重機(以(yǐ)下(xià)簡稱“門機(jī)”)的核心部件,可以同時承受軸向(xiàng)載荷、徑向載荷和傾覆力矩等聯合載荷,是(shì)港口大噸位門(mén)機主要采用的回轉支承結構,具有受載複雜、更換困難、維修費(fèi)用高等特(tè)點,一般按照門機20年(nián)的設計(jì)使用(yòng)壽命來選型,但在實際使(shǐ)用中往往得不到保證。近幾年,沿海各港口的大噸位門機陸續出現轉盤軸承故障,給企業造成了巨大的經濟損失(shī)。因此,有(yǒu)效的(de)做好轉盤軸(zhóu)承的選型、安裝、使用、維護,延長使用壽命顯得尤為重要(yào)。
  1 轉盤軸(zhóu)承的合理選型
  港口門機的利用級別為U8,載荷狀態為Q4,工作級別為A8,具有利用率高、承受載荷大、運行速度快、工作級別高(gāo)等特點。按軸承載荷及壽命計算方法,抓鬥式門(mén)機靜載(zǎi)荷安(ān)全係數(shù)fs為1.45,壽命載荷係數fe為1.7,全回(huí)轉(zhuǎn)時的使用壽命Lf為15萬轉。但門機實際的作業回轉範圍大多(duō)在海側左右180°內,高強度的往複運轉和(hé)聯合(hé)載荷(hé)的作用,將加劇軸承在某一範圍內的疲勞,因此對轉(zhuǎn)盤軸承的選型安(ān)裝(zhuāng)有著嚴格的要求。
  目前廣泛(fàn)作(zuò)為轉盤軸承的結構(gòu)形式主要有四點接觸球轉盤軸承、雙排異徑球轉盤軸承、交叉圓柱滾子轉盤軸承和三排圓柱滾(gǔn)子組合轉盤軸承四種(zhǒng)。通常,在(zài)軸承旋(xuán)轉直徑和截(jié)麵(miàn)尺寸基本相同的情況(kuàng)下,三(sān)排圓柱滾子組合轉(zhuǎn)盤軸承的靜承(chéng)載能力和動承載(zǎi)能力Z大(dà),與交叉圓柱滾子轉盤軸承相比減少(shǎo)了每個滾(gǔn)子的(de)載荷、與雙排異徑球轉盤軸承相比由點接觸改為(wéi)線接觸,降低(dī)了接觸應力。根據港口門機的工(gōng)況,該軸承的結構形式Z適合港口門機的(de)使用要求。
  2 轉盤(pán)軸承的正確安裝
  轉盤軸承做(zuò)為一種大(dà)型(xíng)薄壁環類零部件,必須與門機圓筒和轉(zhuǎn)盤的法蘭盤(pán)剛(gāng)性聯接,若法蘭(lán)盤平麵不平,安裝後在螺栓緊固力的作用(yòng)下,轉盤軸承將隨之發生翹曲變形,所以要求法蘭盤必須(xū)進行機加工來保證精度(dù)。以40T門機常采用的132.50.4500.03型轉盤軸承為例,滾動體的中心圓直徑達4500mm,要求法蘭(lán)盤平麵度Z大0.30mm,且該值隻允許在180°範圍內出現一(yī)次,並呈平(píng)穩上升或下降,不得出(chū)現(xiàn)波浪。徑向寬度的傾斜度小於0.25,表麵粗糙度Ra達到3.2。同時法蘭盤還應具有足夠的軸(zhóu)向和徑(jìng)向剛度,確保垂直(zhí)和水平(píng)方向的變形在規定範(fàn)圍內。
  國內港機廠受場地和(hé)設備等局限,對法蘭盤的加工(gōng)多采用自(zì)製(zhì)簡易機床(chuáng)進行銑車加工,這(zhè)使得法蘭麵的精度無法保證,又由於法蘭盤直徑較大,對平(píng)麵度和傾斜度的測量也變得十分困難。在實際操作中(zhōng)常用塞尺測量(liàng)貼合麵的間隙來推斷法蘭麵精度。在更換新軸承時尤(yóu)其需要進行測量,確保了(le)安裝精度也就確保了使用壽命。
  轉盤軸承連(lián)接螺栓機械性能不得低於GB/T3098規定的8.8級,墊圈需作調質處理,不(bú)得使用彈簧墊圈。螺栓副應保證一定的預緊力,為螺栓屈(qū)服極限的0.7倍。轉盤軸承的淬火軟(ruǎn)帶(“S”標誌)應安裝在載荷(hé)變化過程中受壓(yā)Z小的位置。通常上環(huán)軟帶安裝在與臂架方向垂直或左右(yòu)偏移約10°的位置,下環軟帶位置根據門機(jī)重心和(hé)回轉角度範圍(wéi)來確定,建(jiàn)議安裝在順向軌道或左右偏(piān)移約10°的位置。
  3 轉盤軸承故障原因
  3.1滾動體(tǐ)與滾(gǔn)道發生磨(mó)損
  主要表現為滾道的點蝕,表麵會出現金屬剝落或局部磨損。表現在某段回轉範圍內出現異響,密封圈溢出的(de)油脂發黑並帶有小許金屬粉末。若(ruò)得不到有效控製,點蝕麵會繼續增大磨損加劇(jù),出現局部振動或衝擊,Z終(zhōng)會出現滾道損壞、滾(gǔn)動(dòng)體或保持架破損等嚴重故障,導致軸承失效。在實際使用中大部分的轉盤軸承在(zài)磨合期會出現(xiàn)油脂帶有微量金屬粉末的現象,但隨著使用金屬粉(fěn)末將逐漸消失,Z終(zhōng)成明亮狀態。
  3.2保持架損壞
  轉(zhuǎn)盤軸(zhóu)承(chéng)保持架材料主要有20#鋼(gāng)、鋁合金、黃銅、鋁青銅、尼龍等,門機采(cǎi)用的大直徑轉盤軸承保持架多采用尼龍製作,具有抗衝(chōng)擊、承(chéng)載力高、摩(mó)察係數小等優點。當保(bǎo)持架損壞後,滾動體將出現推擠,會出現刺耳(ěr)的(de)異響(xiǎng)和振(zhèn)動(dòng)。加強潤滑後,響聲可(kě)能會降低,但滾動體隨時會出現(xiàn)錯位、破碎,並連鎖反應,Z終卡住軸承滾道。根據經(jīng)驗(yàn)轉盤軸承從出現異響到滾(gǔn)道卡死時間不會(huì)超(chāo)過1個月,拆解軸承會發現滾動體大量破損,滾道嚴重(chóng)損傷(shāng)。當確(què)定保(bǎo)持架損壞的故障時必須(xū)停機(jī)更(gèng)換,以免造(zào)成更(gèng)大(dà)的(de)損失。
  3.3密(mì)封不良
  轉盤軸承的密(mì)封圈在防止潤滑脂泄露的同時防止外部水汽(qì)、灰塵等進(jìn)入(rù)。但(dàn)由於轉盤軸承的(de)工作環境相(xiàng)對惡劣,上下環的(de)密封圈破損或脫落也時常發生,在日常檢查中要特別關注(zhù),及時(shí)更換密封不良(liáng)的(de)密封圈,防(fáng)止雜質進入軸承內部,造成軸承磨(mó)損,影響使用壽命,因小失大。
  3.4除了轉盤軸承內部的故障,外部主要為齒輪的磨損和連接螺栓預緊力不足。對於(yú)齒輪的磨(mó)損,首先在安裝回轉減速箱時必須確保齒輪的齧合精度,其次除了在磨合初期出現(xiàn)一定(dìng)的磨損外,當磨損加劇時必須適時調整齧合精度。轉(zhuǎn)盤軸承在運轉(zhuǎn)100小時後應檢查(chá)上下環安裝(zhuāng)螺栓的預緊力矩,以後每運轉500小時進行一次檢查。當連接螺栓出現斷裂時要及時更換並查找(zhǎo)原因,避免因預緊力的不足造成軸(zhóu)承受載不均勻或產生內應力。
  4 轉盤軸承故障預防和維護保養
  轉盤軸承為封閉結構,無法直接觀察內部(bù)的運行(háng)狀況,在正確安裝後(hòu),為提高(gāo)使用壽命,必(bì)須正(zhèng)確使用(yòng)和合理維護。
  轉盤軸承的正確使用就是(shì)確保其受載在設計範(fàn)圍內,要求門機必須(xū)設置可靠有效的超負荷保護裝置,杜(dù)絕設備超負荷運轉,並避(bì)免刮碰艙口等瞬間超載現象的發生。
  轉(zhuǎn)盤軸承的(de)日常使用維護保養就是潤滑。轉盤軸承安裝後,根據使用條(tiáo)件及說明書要求,合理充填潤滑脂,且應邊(biān)填充邊回轉確保(bǎo)新潤滑脂均勻擠出密封(fēng)圈。每間隔(gé)50-100小時應填充一次,並詳細記錄,有條件的應化驗擠出的潤滑脂成分,對比(bǐ)分(fèn)析以掌握(wò)軸承的技術狀態。特別說明老式的集中潤滑係統部分油路出現(xiàn)堵塞時不易發覺,會造成軸承局部潤滑不(bú)良(liáng)。可(kě)考慮改造潤滑係統,在軸承潤滑點(diǎn)加裝壓力傳(chuán)感器,來直觀顯示各處的潤滑情況。為確保萬無一(yī)失,每年(nián)還應拆解潤滑油路,檢查潤(rùn)滑,不足的地方應適時進行手動補充。
  轉盤軸承保養的重點(diǎn)是潤滑,潤滑的重點是定點、定質、定量、定期、定人,堅持不懈、持之以(yǐ)恒,方(fāng)可延長回轉軸承使用壽命。
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來源:《山東工業技術》2014年第1期
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