門座起重機回轉(zhuǎn)下支承維修與保養(yǎng)

樂矣天　丁海君

深圳赤灣港航股份有限公司

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門座起重機回轉(zhuǎn)下支承維修與保養(yǎng)

樂矣天丁海君

深圳赤灣港航股份有限公司

比較了各型門座起重機回轉(zhuǎn)支承的形式和優(yōu)劣，對本企業(yè)出現(xiàn)的門座起重機回轉(zhuǎn)有尖厲異響聲故障進行分析，確定故障原因為下支承系統(tǒng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)部件失效；采取頂升門機上部、拆檢回轉(zhuǎn)下支承的維修方法，排除了故障；提出了相應(yīng)的維護保養(yǎng)建議。

回轉(zhuǎn)支承； 下支承； 潤滑； 添加劑

1　故障現(xiàn)象

深圳赤灣港擁有各型門座起重機20余臺，本次維修的門機為上海港機廠1997年生產(chǎn)的型號為M16-25的四腿門機。該門機回轉(zhuǎn)時有尖厲異響聲，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)異響源為回轉(zhuǎn)下支承，且觀察到回轉(zhuǎn)下支承與上轉(zhuǎn)柱間有黑色金屬粉末掉出。

該門機回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)部分由：回轉(zhuǎn)滑道、回轉(zhuǎn)壓輪、回轉(zhuǎn)大齒圈、下轉(zhuǎn)柱支承組成。其中回轉(zhuǎn)滑道、回轉(zhuǎn)壓輪位置較高，為整個機房回轉(zhuǎn)時提供水平支承力(見圖1)?；剞D(zhuǎn)大齒圈與回轉(zhuǎn)減速箱互相作用，為機房回轉(zhuǎn)提供動力；下轉(zhuǎn)柱支承為整個機房提供垂直力。此結(jié)構(gòu)與圓筒、主梁結(jié)構(gòu)門機的集成式回轉(zhuǎn)大支承(見圖2)相比，結(jié)構(gòu)較為分散、機構(gòu)密封性不好、難以承受更大的載荷，優(yōu)點是制造精度要求不高、維修較為便利。

圖1　本機回轉(zhuǎn)機構(gòu)受力示意圖

圖2　主流門機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)受力示意圖

根據(jù)故障現(xiàn)象，判斷回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的故障點在于下轉(zhuǎn)柱支承總成內(nèi)部，且為下支承系統(tǒng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)部件失效。遂決定對整個下支承總成拆檢，同時對失效可能最大的兩顆軸承先行訂貨。

下轉(zhuǎn)柱支承總成內(nèi)有2顆串聯(lián)布置的軸承，下部軸承型號為9069452推力調(diào)心滾子軸承，為下轉(zhuǎn)柱、機房、臂架提供垂直支撐；上部軸承型號為3652調(diào)心滾子軸承，為回轉(zhuǎn)機構(gòu)分擔(dān)部分水平支撐。

下支承殼體內(nèi)除了起主要功能作用的兩顆軸承，還有起傳導(dǎo)垂直作用力的上蓋板、起支撐保護作用的殼體、加油用U型油管以及輸入門機供電中心滑環(huán)的電纜槽。對門機下支承的日常保養(yǎng)主要是外觀目測以及更換下支承殼體內(nèi)部的油液(油液內(nèi)容見文章尾部)，更換油液的標(biāo)準(zhǔn)步驟是將加油U型管放置水平位置，此時舊油液自動流出，待舊油液放完后，將油管恢復(fù)垂直位置；在垂直位置加入新油液，直至油液外冒，無法加入為止。因為U型管效應(yīng)，新油液在下支撐殼體內(nèi)的位置可以達到基本淹沒上軸承的高度。

2　維修過程

下支承支撐了門機整個上部機構(gòu)，要對其拆檢，必須將上部機構(gòu)妥善頂起，并預(yù)留合理的間隙，再將下支承總成拉出拆檢。具體施工方式如圖3：①對下轉(zhuǎn)柱下部加焊牛腿(部分門機出廠就設(shè)有牛腿)，并對牛腿的焊縫進行檢查；② 使用2臺200 t千斤頂對牛腿處頂升；③在門架圈梁處與機房主梁間設(shè)置6～7個20 t千斤頂，與下支撐處200 t千斤頂同步頂升，起協(xié)助頂升作用；④頂升完成后，在下轉(zhuǎn)柱側(cè)板處加焊4條槽鋼作為斜撐，提供水平保護力，防止拆檢下支承期間遇到陣風(fēng)；⑤將下支承總成用手拉葫蘆拉出。

圖3　頂升施工示意圖

頂升時要注意控制頂升量，實踐發(fā)現(xiàn)70～80 mm的頂升量較為合適，既可以保證下支承總成拉出的間隙，又可以保證起主要水平支持的壓輪、內(nèi)滾道不脫離，同時也保證大齒圈與驅(qū)動齒輪不脫離。

頂升完成后，使用手拉葫蘆將下支承總成拉出并拆除上蓋，發(fā)現(xiàn)上蓋與下支撐殼體上邊緣有磨損，上軸承情況良好，僅有輕微銹蝕。拆除上軸承后發(fā)現(xiàn)下軸承滾道、保持架與滾動體均有變形，其中數(shù)個滾動體已經(jīng)破碎，此處為下支承異響的主要原因。

由于下軸承的滾道與殼體間為緊配合，拆除時需要將其切割成3段取出，切割方式如圖4。切割完成后，將兩顆新軸承按順序壓入下支撐殼體，更換上蓋上的羊毛氈密封墊后，完成下支承總成的裝配。按頂升的相反步驟完成本次維修。

圖4　下滾道切割示意

3　日常檢查保養(yǎng)建議

下支承作為為門機提供垂直支撐力的重要部件，一旦損壞，就要停機對其進行維修。因為維修過程牽扯到整個機房的頂升，屬于風(fēng)險較高并需要較高經(jīng)驗的工程，所以做好下支承機構(gòu)的日常檢查與保養(yǎng)意義重大。

下支承內(nèi)的2顆軸承隨機房回轉(zhuǎn)而回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速低于1 r/min，屬于大負荷低速工況，按設(shè)計應(yīng)該與門機壽命相同。據(jù)統(tǒng)計，95%的轉(zhuǎn)動體機械故障都源于潤滑不良，本機故障也是潤滑不當(dāng)造成的。

本機的隨機資料顯示，下支承的必須使用API(美國石油協(xié)會標(biāo)準(zhǔn))GL4系列的齒輪油并按其重量的3%添加二硫化鉬。現(xiàn)有的保養(yǎng)只是使用普通90#齒輪油補充油液損失，并未按標(biāo)準(zhǔn)添加二硫化鉬，補充缺失的油液的方法不能檢查原有的油液是否有進水乳化，同時也無法了解油液的壽命。因此，應(yīng)該定期對油液進行整體排出、更換；未添加二硫化鉬使油液達不到潤滑要求，從而降低了軸承的壽命。

二硫化鉬為黑色粉末狀添加劑，用于提高大負荷時油膜的抗壓能力。但是，由于二硫化鉬對軸承中常有的銅以及部分鋼材表面有腐蝕作用，這種混合添加的方式不能使用在需要高速回轉(zhuǎn)的軸承部位，以免對高速軸承部件腐蝕。而對于低速大負載工況，由于摩擦副不停地經(jīng)受重載應(yīng)力，二硫化鉬等添加劑還來不急對工作表面進行腐蝕就被磨損，所以此種方式可以被應(yīng)用。

潤滑技術(shù)進入21世紀(jì)后，特別是隨著API GL5系列潤滑油的誕生，這種由使用單位自己混合添加劑的辦法已經(jīng)過時。GL5系列潤滑油可以滿足重載車輛的后橋雙曲線齒輪潤滑要求，而雙曲線齒輪的接觸壓力極大，大大超過門機下支承內(nèi)軸承的要求。所以建議后期對門機下支承總成內(nèi)的潤滑油定時進行完全更換，以取代現(xiàn)有少量添加補足的方式，預(yù)防由于雨水滲入等原因造成的油液乳化失效；同時建議將油液更換成GL5級齒輪油，提高抗極壓效果，保證門機的可靠運行。

樂矣天：518067, 廣東省深圳市蛇口赤灣二路五號

The Maintenance and Repair Scheme of Portal Crane Slewing Lower Support

Le YitianDing Haijun

Shenzhen Chiwan Wharf Holdings Limited Company

Through a comparison of the supporting forms, advantages and disadvantages of various types of portal cranes, this paper analyzes the fault that the portal crane presents sharp abnormal sound when it is rotatingin normal operation. It is then determined that the cause is the lower support rotating parts failure in the system. Aiming at solving the problems, it is suggested to lift up the top part of the portal crane so that slewing lower supportis disassembled for overhauling. In addition to solve the problems,the corresponding maintenance adviceis also provided.

slewing bearing; lower support; lubrication; additives

2016-05-19

10.3963/j.issn.1000-8969.2016.05.016