門式斗輪機(jī)斗輪小車軸承選型研究

胡序文

摘要：諫壁發(fā)電廠的門式斗輪機(jī)，擔(dān)負(fù)著原煤入爐加倉(cāng)和碼頭來(lái)煤接卸的任務(wù)。本文主要介紹了門式斗輪機(jī)斗輪小車軸承損壞的原因，以及軸承選用的壽命計(jì)算，介紹了斗輪小車機(jī)構(gòu)更換的施工方法。對(duì)更換軸承后的使用效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

1.工程概況

門式#4儲(chǔ)煤場(chǎng)內(nèi)，露天放置；斗輪機(jī)構(gòu)使用多年，磨損老化，急需對(duì)斗輪機(jī)構(gòu)改造，滿足該設(shè)備的功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、性能、安裝和試驗(yàn)等方面的技術(shù)要求。

1.1環(huán)境條件

1.1.1改造前主要技術(shù)數(shù)據(jù)和性能保證值（見下表）

1.1.2氣象特征與環(huán)境條件

氣溫

歷年平均氣溫 15.4℃

歷年極端最高氣溫40.9℃（1952.8.22）

歷年極端最低氣溫 -12℃（1969.2.5～6）

濕度

歷年最大相對(duì)濕度 82%

歷年最小相對(duì)濕度0%（1968.1.15）

1.1.3檢修目標(biāo)指標(biāo)

無(wú)故障連續(xù)運(yùn)行30天，出力達(dá)到滿出力，保護(hù)投入率100%，自動(dòng)投入率100%，設(shè)備無(wú)滲漏。門式斗輪機(jī)必須滿足長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的要求，啟動(dòng)、運(yùn)行和停機(jī)應(yīng)平穩(wěn)并安全可。

2.斗輪機(jī)型式為門式，用于煤場(chǎng)作業(yè)。

2.1斗輪小車軸承經(jīng)常損壞的原因

2.1.1滾動(dòng)軸承的失效形式

滾動(dòng)軸承的失效形式有三種：疲勞點(diǎn)蝕，塑性變形和磨損。計(jì)算準(zhǔn)則：

2.1.1對(duì)于一般轉(zhuǎn)速的軸承，疲勞點(diǎn)蝕為主要失效形式，以疲勞強(qiáng)度為據(jù)進(jìn)行軸承的壽命計(jì)算。滾動(dòng)體表面、套圈滾道都可能發(fā)生點(diǎn)蝕。

2.2.2對(duì)于高速軸承，工作表面的過(guò)熱也會(huì)引起失效，因此除需要進(jìn)行壽命計(jì)算外，還應(yīng)校驗(yàn)其極限轉(zhuǎn)速。

2.2.3對(duì)于低速軸承，其失效形式為塑性變形，應(yīng)進(jìn)行以不發(fā)生塑性變形為準(zhǔn)則的靜強(qiáng)度計(jì)算。接觸應(yīng)力過(guò)大，原件表面出現(xiàn)較大塑性變形。

2.2.4磨損、膠合、保持架斷裂等由于保養(yǎng)維護(hù)不當(dāng)引起，非正常失效。

斗輪小車軸承原來(lái)為32220軸承經(jīng)軸承座對(duì)稱布置固定車輪，在平時(shí)的維護(hù)保養(yǎng)中，不存在軸承缺油保養(yǎng)不當(dāng)?shù)那闆r。常常發(fā)生軸承疲勞點(diǎn)蝕，保持架損壞，軸承跑內(nèi)圈的情況。

現(xiàn)場(chǎng)想要加大軸承型號(hào)，軸徑不能改變，只能改變軸承外徑和軸承寬度以及軸承類型。22320E較為理想的選擇。

3.軸承壽命計(jì)算

3.1計(jì)算

斗輪小車總重量19.7 T=197000kg=1970KN

查表后，動(dòng)載荷系數(shù)取1.5。斗輪小車共8個(gè)軸承座，分配到每個(gè)軸承上的動(dòng)載荷載荷為1970KN×1.5/8=369.375KN

新軸承型號(hào)SKF 22320E。查資料得到：基本額定動(dòng)載荷C=815KN 靜載荷C0=950KN。

原軸承型號(hào)32220 基本額定動(dòng)載荷C=539kN 靜載荷C0=880kN

由計(jì)算結(jié)果可知新軸承壽命是原軸承壽命的4倍。實(shí)際還應(yīng)考慮粉塵較高的工況，軸承座的密封性能；檢修工人裝配質(zhì)量；周圍環(huán)境及極端溫度出現(xiàn)的情況；

因此，新軸承是能夠適應(yīng)當(dāng)前工況和設(shè)備的。

4.安裝過(guò)程簡(jiǎn)述

4.1技術(shù)準(zhǔn)備

熟悉圖紙及相關(guān)技術(shù)文件，設(shè)計(jì)圖紙。

4.2人員及工器具

施工所需貨物、工器具到場(chǎng)；各類開工手續(xù)齊全；施工人員前期安全培訓(xùn)到位開工后辦理工作票，做好現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)措施。

4.3門式斗輪機(jī)小車車輪組軸承的更換

4.3.1. 斗輪機(jī)大車停靠到合適位置，將活動(dòng)梁下降到合適高度，將小車停到適當(dāng)位置，做好安全防風(fēng)防滑措施；

4.3.2. 將滾輪機(jī)構(gòu)的水平導(dǎo)輪拆除，在小車機(jī)構(gòu)框架的四個(gè)腳上分別放置一臺(tái)20t的千斤頂，同時(shí)驅(qū)動(dòng)千斤頂，將小車機(jī)構(gòu)頂起，直到小車車輪距離小車軌道上表面1-2cm為止；

4.3.3. 拆除小車機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，拆除小車機(jī)構(gòu)的車輪組；

4.3.4將25t汽車吊選好站車位置，指定位置，將原小車機(jī)構(gòu)吊下，運(yùn)輸至檢修工棚；

4.3.5將原小車機(jī)構(gòu)進(jìn)行拆檢裝配，清洗后，加注潤(rùn)滑油；

4.3.6將25t汽車吊選好指定位置，將新小車機(jī)構(gòu)吊上去；

4.3.7安裝小車機(jī)構(gòu)的車輪組，安裝小車機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備；

4.3.8同時(shí)驅(qū)動(dòng)千斤頂，將小車放到小車軌道上。

5.安全保證措施

施工嚴(yán)格按照GB4315《起重機(jī)電控設(shè)備》、GB5905《起重機(jī)試驗(yàn)規(guī)范和程序》、GB6067《起重機(jī)械安全規(guī)程》、GB50278《起重設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》及廠家技術(shù)要求執(zhí)行。嚴(yán)格遵守《安全生產(chǎn)法》和本企業(yè)制定的安全操作規(guī)程、規(guī)章、制度；崗位分工明確，安全措施落實(shí)到位，責(zé)任到人。

起重、電氣等特殊工種，嚴(yán)格遵守本工種安全操作規(guī)程。施工中做到工具整齊，場(chǎng)地清潔。

熟知安全操作要點(diǎn)，作業(yè)的工藝過(guò)程、程序以及和其它工種的協(xié)調(diào)配合。熟悉現(xiàn)場(chǎng)布置、機(jī)具的配備，具備對(duì)作業(yè)質(zhì)量和安全的高度責(zé)任感；每個(gè)班次必須對(duì)起重機(jī)具、機(jī)械、地錨進(jìn)行檢查。起重作業(yè)統(tǒng)一指揮，協(xié)調(diào)合作，指揮信號(hào)清晰、明確、果斷。

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（作者單位：國(guó)家能源集團(tuán)諫壁發(fā)電廠）