港口大型設(shè)備關(guān)鍵軸承管控及故障診斷技術(shù)應(yīng)用研究

楊洋，韓敬重

（山東港口集團(tuán)日照港集團(tuán)嵐山裝卸分公司，山東 日照 276800）

1 背景

嵐山公司機(jī)械一隊(duì)主要負(fù)責(zé)門座式起重機(jī)的管用養(yǎng)修和件、散貨物的裝卸工作。共有門機(jī)69 臺，其中40T 門機(jī)25 臺，25T 門機(jī)40 臺，16 門機(jī)4 臺，門機(jī)作為港口重要的生產(chǎn)機(jī)械，其安全正常運(yùn)行直接影響公司泊位裝卸生產(chǎn)的順暢組織。近年來，由于港口生產(chǎn)任務(wù)繁重和設(shè)備使用年限的逐年增高，通過對設(shè)備的故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并進(jìn)行每月設(shè)備“三高一長”分析發(fā)現(xiàn)，臂架系統(tǒng)鉸點(diǎn)、齒輪箱維修是我港門機(jī)各類故障中的TOP 項(xiàng)。為了查找故障原因，我們進(jìn)行源頭回溯，分析發(fā)現(xiàn)，軸承損壞是導(dǎo)致故障的首要因素。軸承故障初期損壞不易識別、易誘發(fā)傳動連鎖故障，增大了設(shè)備維修難度和維修成本。所以，對這些軸承進(jìn)行有效管控是減少較大故障頻次、縮短故障停時(shí)、降低維修成本的關(guān)鍵。

2 創(chuàng)新措施

2.1 “管”，做好軸承養(yǎng)護(hù)，延長使用壽命

（1）設(shè)備精準(zhǔn)。改變原有日歷周期模式，推行以運(yùn)行臺時(shí)為基準(zhǔn)的定期保養(yǎng)潤滑機(jī)制，將保養(yǎng)的重點(diǎn)向高利用率設(shè)備傾斜，實(shí)現(xiàn)潤滑由“大水漫灌”到“精準(zhǔn)滴灌”的轉(zhuǎn)變。部位精準(zhǔn)。針對小拉桿鉸點(diǎn)、配重底座鉸點(diǎn)等故障率較高的部位，采取一船一潤的“特需潤滑”模式，“重點(diǎn)加餐”。

（2）油品精準(zhǔn)。根據(jù)各部位負(fù)荷、轉(zhuǎn)速等不同情況，針對性地選用極壓鋰基脂、高速潤滑脂、重負(fù)荷磺酸鈣潤滑脂等。

2.2 “控”，掌握軸承狀態(tài)，研判劣化趨勢

導(dǎo)入設(shè)備健康管理，根據(jù)設(shè)備P-F 區(qū)間理論，將控制重點(diǎn)由F 點(diǎn)前移，開展、軸承專項(xiàng)點(diǎn)檢，采集溫度、震動、噪聲、油樣成分等信息，準(zhǔn)確及時(shí)識別、掌握軸承的劣化狀態(tài)。

（1）根據(jù)軸承使用臺時(shí)，將“P-F”區(qū)間的軸承劃為重點(diǎn)點(diǎn)檢對象。

表1 潤滑油品選用標(biāo)準(zhǔn)

表2 潤滑油品選用情況

圖1 設(shè)備P-F 區(qū)間圖

（2）運(yùn)用專業(yè)點(diǎn)檢工具（測溫儀、聽筒、測振儀等），提高點(diǎn)檢準(zhǔn)確性。

（3）定期進(jìn)行油樣提取，通過目測、手碾、定性試紙檢測、專業(yè)機(jī)構(gòu)檢測等措施對油樣進(jìn)行檢測分析研判。

圖2 定性濾紙油樣分析

2.3 “診”，判定故障程度，實(shí)施精益維修

（1）探究軸承失效劣化形式，明晰演變發(fā)生機(jī)理。

表3 軸承失效原因分析

（2）運(yùn)用多重故障診斷技術(shù)，準(zhǔn)確判定故障程度。采用聲診斷技術(shù)、振動診斷技術(shù)、溫度診斷技術(shù)、油樣診斷技術(shù)對軸承進(jìn)行故障判斷。

表4 軸承損傷監(jiān)測方法

（3）完善軸承故障維修策略，組織實(shí)施精益維修。

3 應(yīng)用推廣及效益情況

3.1 延長軸承使用壽命

鉸點(diǎn)軸承平均使用2 萬/臺時(shí)；齒輪箱軸承平均使用2.5 萬/臺時(shí)，使用軸承故障診斷技術(shù)后鉸點(diǎn)軸承平均使用3 萬/臺時(shí)；齒輪箱軸承平均使用3.5 萬/臺時(shí)。

3.2 降低維修費(fèi)用

一套鉸點(diǎn)軸承價(jià)格約為2.8 萬元（25T）、3.8 萬元（40T）；門機(jī)旋轉(zhuǎn)齒輪箱軸承價(jià)格約為6500 元（25T）、5 萬元（40T）；旋轉(zhuǎn)齒輪箱價(jià)格約為13 萬元（25T）、22 萬元（40T）；起升齒輪箱軸承價(jià)格約為1.2 萬元（25T）、10 萬元（40T）；起升齒輪箱價(jià)格約為17.5 萬元（25T）、29 萬元（40T）；回轉(zhuǎn)軸承25.5 萬元（25T）、29.8 萬元（40T）。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018 年鉸點(diǎn)、齒輪箱類故障費(fèi)用約502 萬元，2019 年鉸點(diǎn)、齒輪箱類故障費(fèi)用約419 萬元，環(huán)比節(jié)省約80 萬元。

2019 齒輪箱故障共發(fā)生21 起，其中因使用軸承故障診斷技術(shù)，提前出預(yù)判診斷故障，提前進(jìn)行維修更換19 起，杜絕傳動連鎖問題，避免了齒輪箱總成更換，節(jié)省約300 萬元。

2019 回轉(zhuǎn)軸承故障共發(fā)生2 起，與2018 同期環(huán)比降低1 起，因使用軸承故障診斷技術(shù)，提前做好油樣檢測，做好潤滑保養(yǎng)工作，有效的降低了故障發(fā)生，延長了回轉(zhuǎn)軸承的使用壽命，避免了回轉(zhuǎn)軸承更換，節(jié)省約50 萬元。

3.3 保障裝卸生產(chǎn)

2019 年，軸承維修次數(shù)環(huán)比2018 年減少3 次，節(jié)省裝卸生產(chǎn)約15 天，操作量損失減少約15 萬噸，減少經(jīng)濟(jì)損失約120 萬元。

3.4 社會效益

(1)提升了港口大型設(shè)備的完好率，滿足了港口貨物裝卸需求，杜絕了安全隱患，保障了生產(chǎn)。

(2)一定程度上降低了門機(jī)的停時(shí)，提高公司整體服務(wù)形象。

表5 軸承故障維修策略表

(3)關(guān)鍵軸承管控及故障診斷技術(shù)不僅能廣泛應(yīng)用于其他相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域，還能促進(jìn)相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的升級與發(fā)展。

4 結(jié)語

港口大型設(shè)備關(guān)鍵軸承管控及故障診斷技術(shù)的研究與應(yīng)用有助于提高港口門機(jī)的可靠性、完好性。我們將繼續(xù)廣泛推廣運(yùn)用軸承故障診斷技術(shù)，積極開展大泊位門機(jī)試驗(yàn)在線狀態(tài)預(yù)警系統(tǒng)，降低門機(jī)故障率，提高作業(yè)效率，不斷提高我港門機(jī)的維修水平和效益。