斗輪取料機(jī)回轉(zhuǎn)支承故障分析及對(duì)策

亢瑞新

[摘 要]斗輪取料機(jī)實(shí)際工作中，回轉(zhuǎn)軸承經(jīng)常出現(xiàn)如負(fù)荷變大、沖擊異常、滾道磨損和噪音增大等故障。本文從回轉(zhuǎn)軸承安裝方式、回轉(zhuǎn)軸承的受力情況和回轉(zhuǎn)軸承潤(rùn)滑維護(hù)3個(gè)方面對(duì)回轉(zhuǎn)軸承支承常見故障的原因進(jìn)行了分析，提出了提高斗輪取料機(jī)回轉(zhuǎn)軸承使用精度和壽命的對(duì)策。

[關(guān)鍵詞]斗輪取料機(jī)；回轉(zhuǎn)軸承；故障；解決對(duì)策

中圖分類號(hào)：TH133.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）42-0006-01

1 引言

斗輪取料機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用大型的滾子軸承作為支承，以實(shí)現(xiàn)多方位的取料和堆料等功能?；剞D(zhuǎn)軸承由于長(zhǎng)期受到取料機(jī)上部重量的擠壓和工作中產(chǎn)生的摩擦，容易產(chǎn)生負(fù)荷變大、沖擊異常、滾道磨損和噪音增大等故障。這些故障會(huì)對(duì)回轉(zhuǎn)軸承的工作精度和使用壽命產(chǎn)生較大的影響。本文以筆者所在單位的斗輪取料機(jī)大型回轉(zhuǎn)軸承為例進(jìn)行分析說(shuō)明。大型回轉(zhuǎn)軸承可以同時(shí)承受較大的軸向、徑向負(fù)荷和傾覆力矩，軸承內(nèi)部有安裝孔、內(nèi)齒輪或外齒輪、潤(rùn)滑油孔和密封裝置，因而能使主機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，引導(dǎo)簡(jiǎn)便，維護(hù)容易。

2 斗輪取料機(jī)回轉(zhuǎn)軸承故障原因分析

實(shí)際工作中，取料機(jī)回轉(zhuǎn)軸承容易發(fā)生諸多故障，如負(fù)荷變大、沖擊異常、滾道磨損、噪音增大等。造成這些故障的主要原因包括回轉(zhuǎn)軸承前期安裝、回轉(zhuǎn)軸承工作受力和回轉(zhuǎn)軸承后期維護(hù)等方面。

2.1 回轉(zhuǎn)軸承前期安裝因素

回轉(zhuǎn)軸承前期安裝方面的問題主要包括： ①回轉(zhuǎn)軸承本身存在質(zhì)量缺陷。本單位斗輪取料機(jī)所使用的回轉(zhuǎn)軸承整體質(zhì)量較為良好，但一些軸承在運(yùn)輸和存放時(shí)會(huì)出現(xiàn)變形等問題。②回轉(zhuǎn)軸承的薄弱地帶損壞。本單位斗輪取料機(jī)所使用的回轉(zhuǎn)軸承滾道是采用淬火的熱處理工藝，會(huì)導(dǎo)致軸承存在一段淬火軟帶區(qū)，軟帶區(qū)是回轉(zhuǎn)軸承的薄弱區(qū)域，其強(qiáng)度和硬度均較差，容易發(fā)生損壞。③回轉(zhuǎn)軸承安裝精度不足。回轉(zhuǎn)軸承在工作時(shí)，其端面和支撐平臺(tái)要緊密配合，如果支撐平臺(tái)的平面度誤差超過許可值，將造成回轉(zhuǎn)支承變形，引起運(yùn)行不穩(wěn)定，易產(chǎn)生噪音、沖擊或使工作負(fù)荷變大。

2.2 回轉(zhuǎn)軸承工作受力因素

回轉(zhuǎn)軸承工作時(shí)，主要受徑向載荷Fr、軸向載荷Fa和由軸向載荷造成的傾覆力矩Ma（見圖1） 。

1.上環(huán) 2.密封 3.外圈 4.滾動(dòng)體 5.下環(huán)圖1回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)受力示意圖傾覆力矩Ma會(huì)使回轉(zhuǎn)軸承內(nèi)圈向下偏移，當(dāng)回轉(zhuǎn)軸承內(nèi)圈的傾斜和偏移量超過許用范圍時(shí)，回轉(zhuǎn)軸承會(huì)急劇惡化而報(bào)廢。造成回轉(zhuǎn)軸承傾覆力矩過大的主要原因有：①斗輪取料機(jī)行走精度下降。

斗輪取料機(jī)行走軌道地基下沉、行走輪磨損、行走振動(dòng)和沖擊等因素都會(huì)導(dǎo)致斗輪取料機(jī)的行走精度下降，從而導(dǎo)致回轉(zhuǎn)軸承所承受傾覆力矩Ma瞬間增加或減小。②斗輪取料機(jī)懸臂重量增大。在工作過程中，實(shí)際取料重量大大超過了其設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，懸臂皮帶上的運(yùn)載物料增加，從而增加了懸臂的重量。

2.3 回轉(zhuǎn)軸承后期維護(hù)因素

在對(duì)斗輪取料機(jī)回轉(zhuǎn)軸承的檢修中發(fā)現(xiàn)，回轉(zhuǎn)軸承的油道經(jīng)常發(fā)生堵塞現(xiàn)象，造成回轉(zhuǎn)軸承潤(rùn)滑不良，多處出現(xiàn)潤(rùn)滑脂變質(zhì)和沒有潤(rùn)滑脂的現(xiàn)象。

潤(rùn)滑不良直接導(dǎo)致回轉(zhuǎn)軸承滾道和滾子的摩擦系數(shù)增大，回轉(zhuǎn)軸承的運(yùn)行阻力增大，磨損加快，對(duì)其使用壽命造成重大影響。潤(rùn)滑不良的主要原因包括：①潤(rùn)滑脂濃度不純。本單位為露天工作環(huán)境，物資多雜，粉塵較多。這些雜質(zhì)很容易進(jìn)入潤(rùn)滑脂內(nèi)部，導(dǎo)致潤(rùn)滑脂濃度不純。②潤(rùn)滑脂變質(zhì)。潤(rùn)滑脂屬于固體潤(rùn)滑劑，是在基礎(chǔ)油中添加稠化劑使其增稠，再加入一些添加劑制成的，具有流變性和非牛頓流體性質(zhì)，呈彈性流體潤(rùn)滑的特征。在回轉(zhuǎn)軸承受到軸向載荷 Fa和由其引起的傾覆力矩 Ma時(shí)，其皂體破裂而潤(rùn)滑油流出進(jìn)入潤(rùn)滑點(diǎn)起潤(rùn)滑作用，當(dāng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，潤(rùn)滑脂又恢復(fù)原有的皂體結(jié)構(gòu)，仍將油包含在其中。

3 消除斗輪取料機(jī)回轉(zhuǎn)軸承故障的對(duì)策

針對(duì)上述問題，從優(yōu)化回轉(zhuǎn)軸承前期安裝技術(shù)、減輕回轉(zhuǎn)支承承受壓力和傾覆力矩Ma以及選擇合適的潤(rùn)滑液、定期清洗等方面來(lái)消除斗輪取料機(jī)回轉(zhuǎn)軸承常見故障。

3.1 優(yōu)化回轉(zhuǎn)軸承前期安裝技術(shù)

安裝前對(duì)照說(shuō)明書，對(duì)回轉(zhuǎn)軸承的滾道精度、圓柱滾子的表面硬度的其他技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，指標(biāo)均達(dá)到技術(shù)質(zhì)量要求時(shí)，才可接貨和安裝。在安裝前要將回轉(zhuǎn)軸承安裝基準(zhǔn)面和支撐平臺(tái)清理干凈，并檢測(cè)平臺(tái)的平面度。在特殊情況下，為了補(bǔ)償較大的平面度誤差，允許在安裝平面和回轉(zhuǎn)軸承之間加墊片。本單位采用一種涂敷在安裝面上的固化塑料膠來(lái)進(jìn)行平面度誤差的補(bǔ)償，但這種方法需要較為精細(xì)的操作，否則會(huì)適得其反。還要合理布置滾道的淬火軟帶區(qū)，應(yīng)該盡量布置在回轉(zhuǎn)軸承受力較小的區(qū)域，最好使淬火軟帶區(qū)和由傾覆力矩 Ma產(chǎn)生的載荷向量成直角。

3.2 減輕回轉(zhuǎn)支承承受壓力和傾覆力矩

在日常檢查中，發(fā)現(xiàn)斗輪取料機(jī)行走軌道地基下沉?xí)r，要及時(shí)用鋼板調(diào)整墊平軌道，對(duì)于磨損的行走輪要及時(shí)更換，行走振動(dòng)和沖擊較大時(shí)，要盡量用慢速行走調(diào)車。為了減輕回轉(zhuǎn)軸承所受傾覆力矩Ma，在日常檢查中應(yīng)及時(shí)清理懸臂上的雜物，定時(shí)清理取料機(jī)殘余物料。此外還可通過增加配重，平衡回轉(zhuǎn)軸承受力來(lái)減小傾覆力矩Ma。2013年3月在對(duì)回轉(zhuǎn)軸承檢修時(shí)，發(fā)現(xiàn)固定螺栓出現(xiàn)了松動(dòng)的現(xiàn)象，通過進(jìn)一步檢修發(fā)現(xiàn)，因?yàn)榛剞D(zhuǎn)軸承承受傾覆力矩Ma過大，導(dǎo)致回轉(zhuǎn)軸承的內(nèi)圈密封環(huán)下沉，與外圈的上端面產(chǎn)生了0.984 mm的間隙。

3.3 選擇合適的潤(rùn)滑液，定期清洗

為了保證潤(rùn)滑脂的純度，要妥善保存未使用的潤(rùn)滑脂，不能放在露天和潮濕的環(huán)境中，對(duì)于已開蓋的潤(rùn)滑脂要定期對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行清理。為了保證回轉(zhuǎn)軸承油道的通暢和變質(zhì)潤(rùn)滑脂及時(shí)排出，要定期對(duì)潤(rùn)滑脂進(jìn)行檢測(cè)和更換。本單位主要采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)加柴油高壓沖洗的方法，當(dāng)沖擊力大于潤(rùn)滑脂表面附著力時(shí)，潤(rùn)滑脂就可以被剝離并沖走，從而達(dá)到清洗油道的目的[6]。如果潤(rùn)滑脂較難去除，可在柴油中添加一些清潔劑，其產(chǎn)生的泡沫會(huì)對(duì)潤(rùn)滑脂產(chǎn)生連續(xù)強(qiáng)烈沖擊，達(dá)到清洗的目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 潘泉洪，沈文忠.斗輪堆取料機(jī)取料流量控制方式的比較研究[J].自動(dòng)化儀表，2011（02）：40-42.

[2] 薛龍，周臣.煤場(chǎng)堆取料機(jī)維護(hù)、檢修與改造實(shí)踐[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2011（06）：25-27.