門座式起重機(jī)回轉(zhuǎn)支承軸承的故障研究

潘一藩

摘? 要：起重機(jī)設(shè)備中，門座式是一種應(yīng)用較為廣泛的類型，在一些大型的材料裝卸以及生產(chǎn)作業(yè)過程中進(jìn)行使用。而起重機(jī)的回轉(zhuǎn)支承軸承是結(jié)構(gòu)中的重要部件，應(yīng)用也較為頻繁，因此不可避免地會(huì)出現(xiàn)故障。要想確保起重機(jī)的正常使用，就要充分地了解故障原因，通過科學(xué)的方法進(jìn)行分析，從而確定維修技術(shù)使用，才能夠使起重機(jī)得到更有效的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)支承軸承? 故障? 門座式起重機(jī)? 解決方法? 操作規(guī)范

中圖分類號(hào)：TH6 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2020）07（b）-0084-03

Study on the Failure of Slewing Bearing of Gantry Crane

PAN Yifan

（Oriental port branch of Lianyungang Port Co.Ltd， Lianyungang， Jiangsu Province， 222046 China）

Abstract： In the crane equipment， the gantry type is a widely used type， which is used in some large-scale material handling and production process. The slewing bearing of the crane is an important part of the structure， which is also frequently used， so it will inevitably fail. To ensure the normal use of the crane， it is necessary to fully understand the cause of the failure， analyze it through scientific methods， and determine the use of maintenance technology， so that the crane can be more effective application.

Key Words： Slewing bearing; Failure; Gantry crane; Solution; Operating specifications

回轉(zhuǎn)支承軸承部件的穩(wěn)定性對(duì)起重機(jī)的作業(yè)安全有較大的影響，做好部件故障的分析工作，及時(shí)制定科學(xué)的解決方法，能夠降低回轉(zhuǎn)支承軸承部件的故障發(fā)生頻率，更好地使起重機(jī)作業(yè)。

1? 門座式起重機(jī)回轉(zhuǎn)支承軸承的概述

門座式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)部件中，回轉(zhuǎn)支承軸承是重要的組成，而且其部件的類型有很多種，根據(jù)部件類型的不同，在結(jié)構(gòu)安裝時(shí)也會(huì)有一定的差異。在安裝時(shí)，最主要的是要注意設(shè)備部件的承載力以及軸向尺寸等，包括一種規(guī)格的結(jié)構(gòu)部件，這樣才能夠使起重機(jī)正常地工作[1]。利用雙排球式支承門座式起重機(jī)較為廣泛，這就對(duì)起重機(jī)的荷載能力有較高的要求，同時(shí)對(duì)回轉(zhuǎn)支承軸承應(yīng)用有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際在應(yīng)用時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)的底部位置固定上雙排滾柱式的回轉(zhuǎn)支承軸承，在圓筒結(jié)構(gòu)上部將外圈固定，過程中注意軸向與徑向的尺寸大小要嚴(yán)格地按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行。另外，還要注意利用線接觸的方式使?jié)L圈以及滾動(dòng)體之間進(jìn)行有效的傳遞，讓回轉(zhuǎn)支承軸承部件能夠有較大的承載能力和抗擊能力，這樣門座式起重機(jī)在運(yùn)行時(shí)才能夠正常，以便能夠使工作的質(zhì)量和效率得到提高。

2? 門座式起重機(jī)操作規(guī)范

2.1 操作準(zhǔn)備規(guī)范

起重機(jī)屬于大型的機(jī)械設(shè)備，在運(yùn)行時(shí)為了保障安全以及運(yùn)行順利，需要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作;在準(zhǔn)備工作中，需要對(duì)操作手柄上的操作牌進(jìn)行明確;檢查起重機(jī)的制動(dòng)器時(shí)需要確?？傞_關(guān)是在斷開的狀態(tài)下，檢查螺栓有沒有松動(dòng)的情況，起重機(jī)車上的物件放置有沒有違規(guī)等。準(zhǔn)備工作中還要對(duì)支承軸承的潤滑情況進(jìn)行檢查，確保符合運(yùn)行的規(guī)范，同時(shí)在開關(guān)連接順利的基礎(chǔ)上保證操作室門的關(guān)閉，這樣能夠最大化地降低外界干擾。

2.2 操作流程規(guī)范

操作流程規(guī)范主要是指門座式起重機(jī)在需要進(jìn)行使用時(shí)，按照流程規(guī)范需要檢查操作牌，檢查到操作牌后才能夠繼續(xù)接下來的工作，對(duì)各個(gè)部件的安全進(jìn)一步確認(rèn)，嚴(yán)格地依據(jù)操作流程檢驗(yàn)，在保證機(jī)械設(shè)備運(yùn)行無異常時(shí)再進(jìn)行操作。而且設(shè)備在使用完后要?dú)w到指定位置進(jìn)行復(fù)位，歸零操作手柄后將電源切斷，以便起重機(jī)再次使用時(shí)能夠有安全保障[2]。

2.3 操作過程的應(yīng)急規(guī)范

門座式起重機(jī)在使用過程中如果出現(xiàn)異常情況，需要按照應(yīng)急規(guī)范進(jìn)行操作，在發(fā)生異常情況時(shí)，要及時(shí)切斷電源進(jìn)行檢查，如果起重機(jī)處于起吊重物的狀態(tài)，應(yīng)該注意先將重物放下，排除外部因素影響，將設(shè)備的控制器回轉(zhuǎn)歸零，在設(shè)備周圍設(shè)置好安全警戒隔離帶。另外，操作人員需要關(guān)注，在起重機(jī)運(yùn)行完畢后，回轉(zhuǎn)制動(dòng)器需要手動(dòng)鎖好，在發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)要及時(shí)與維護(hù)人員進(jìn)行溝通，避免出現(xiàn)安全問題。

3? 門座式起重機(jī)回轉(zhuǎn)支承軸承故障

3.1 設(shè)計(jì)故障

門座式起重機(jī)的回轉(zhuǎn)支承軸承是非常重要的結(jié)構(gòu)部件，在機(jī)械設(shè)備使用的過程中，故障問題會(huì)因?yàn)槎喾矫娴囊蛩爻霈F(xiàn)，對(duì)于回轉(zhuǎn)支承軸承，在設(shè)計(jì)方面的不當(dāng)就會(huì)埋下故障隱患。這一結(jié)構(gòu)部件對(duì)回轉(zhuǎn)沖擊荷載有較高的要求，而且徑向以及軸向的尺寸也有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，如果出現(xiàn)故障，對(duì)起重機(jī)的運(yùn)行安全就會(huì)產(chǎn)生較大的影響。所以，在設(shè)計(jì)方面，關(guān)于回轉(zhuǎn)支承軸承的安裝精準(zhǔn)度問題要進(jìn)行有效的解決。另外，門座式起重機(jī)的連接部位對(duì)剛度的要求較低，在整個(gè)結(jié)構(gòu)中，回轉(zhuǎn)支承的結(jié)構(gòu)剛度就容易被忽略，由于受到非正常應(yīng)力的影響，回轉(zhuǎn)支承可能會(huì)出現(xiàn)變形問題，進(jìn)而使起重機(jī)的整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生故障。

3.2 疲勞剝落損壞故障

起重機(jī)回轉(zhuǎn)支承軸承的使用最主要的影響因素是疲勞剝落故障，結(jié)構(gòu)部件的滾道以及滾動(dòng)體在荷載的作用下不斷地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)摩擦以及荷載等因素影響下，回轉(zhuǎn)支承軸承部件的表面就容易出現(xiàn)裂縫問題，進(jìn)而會(huì)影響結(jié)構(gòu)部件的內(nèi)部，影響起重機(jī)的正常使用。另外，結(jié)構(gòu)部件在出現(xiàn)疲勞剝落損傷時(shí)，結(jié)構(gòu)部件之間的沖擊力就會(huì)增大，這樣設(shè)備在運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)就會(huì)增大，進(jìn)而產(chǎn)生噪聲污染[3]。同時(shí)設(shè)備運(yùn)行的性能穩(wěn)定受到較大的影響，起重機(jī)的工作質(zhì)量就會(huì)有一定程度的下降。

3.3 后期維護(hù)故障

在操作不當(dāng)以及后期維護(hù)不當(dāng)?shù)纫蛩氐挠绊懴拢T座式起重機(jī)回轉(zhuǎn)支承軸承部件存在較大的故障隱患。在回轉(zhuǎn)支承軸承和螺栓的連接部位，如果出現(xiàn)裂縫問題，設(shè)備在使用初期進(jìn)行檢查時(shí)，存在一定的難度，這種故障隱患是隱形的存在，很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)[4]。只有在起重機(jī)不斷使用狀態(tài)下，隨著故障越來越明顯才會(huì)被發(fā)現(xiàn)，而這樣就會(huì)使支承軸承結(jié)構(gòu)部件受到很大的損傷，給后期維護(hù)工作帶來一定的難度。另外，起重機(jī)在作業(yè)時(shí)，各個(gè)結(jié)構(gòu)部件之間的摩擦問題也會(huì)使支承軸承的荷載能力發(fā)生變化，如果起重機(jī)長時(shí)間在高負(fù)荷的情況下使用，就容易發(fā)生故障，對(duì)維護(hù)工作產(chǎn)生影響，起重機(jī)的工作效率和工作質(zhì)量也會(huì)下降。

4? 回轉(zhuǎn)支承軸承故障的診斷

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)以及人工智能技術(shù)建立故障診斷系統(tǒng)，系統(tǒng)分為4個(gè)層次，在數(shù)據(jù)采集層主要是對(duì)回轉(zhuǎn)支承軸承的相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，比如轉(zhuǎn)速、振動(dòng)、運(yùn)行時(shí)間等，其中傳感器將收集的數(shù)據(jù)傳遞到收集站，然后進(jìn)入到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理，在數(shù)據(jù)挖掘和診斷分析層中對(duì)收集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和預(yù)處理，從而對(duì)起重機(jī)回轉(zhuǎn)支承軸承的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)的判斷。系統(tǒng)中整合了多種故障診斷算法，同時(shí)利用遠(yuǎn)程在線診斷平臺(tái)進(jìn)行專業(yè)的人工智能診斷，對(duì)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)情況做出評(píng)估，并給出維護(hù)方向，使軸承的使用時(shí)限延長。

5? 門座式起重機(jī)回轉(zhuǎn)支承軸承故障的解決方法

5.1 應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)法

對(duì)起重機(jī)設(shè)備故障進(jìn)行維修，由于結(jié)構(gòu)部件之間的重要程度判斷存在較大的模糊性，要想科學(xué)合理地判斷，其中涉及到的因素有很多。由于各個(gè)影響因素之間具有相關(guān)聯(lián)性，所以可以選取模糊數(shù)學(xué)法進(jìn)行分析，對(duì)回轉(zhuǎn)支承軸承結(jié)構(gòu)部件的故障維護(hù)進(jìn)行判別[5]。首先是對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的選擇，對(duì)結(jié)構(gòu)部件的故障進(jìn)行維修技術(shù)選擇時(shí)，通?？梢栽诮?jīng)濟(jì)方面、可靠性方面、可維修檢測(cè)方面等進(jìn)行綜合的分析，然后結(jié)合設(shè)備部件性能對(duì)其進(jìn)行劃分，將評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)一步明確。一般在具體進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，可以通過分級(jí)集合的形式進(jìn)行排列。然后是對(duì)評(píng)語等級(jí)進(jìn)行明確，根據(jù)結(jié)構(gòu)部件應(yīng)用的功能、應(yīng)用次數(shù)以及重要性等設(shè)置評(píng)語判定集合，按照重要性的程度，將評(píng)語等級(jí)劃分為非常重要、比較重要、不重要[6]。接著是確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，利用引入?yún)^(qū)間模糊數(shù)的方法，對(duì)重要性表示的模糊數(shù)進(jìn)行規(guī)定。利用矩陣以及模糊算子的方法進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)，根據(jù)對(duì)指標(biāo)評(píng)級(jí)體系以及評(píng)語等級(jí)集合的統(tǒng)計(jì)，進(jìn)行計(jì)算，利用加權(quán)計(jì)算的方式結(jié)合實(shí)際情況選擇，最后得出評(píng)價(jià)結(jié)果。

5.2 維修技術(shù)應(yīng)用

起重機(jī)在實(shí)際的維護(hù)工作中，最主要的還是采取計(jì)劃維修的方法，對(duì)于回轉(zhuǎn)支承軸承部件的維修也是以事前維修為主，結(jié)合事后維修一起[7]。要想進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)備的維護(hù)效果，需要實(shí)行監(jiān)測(cè)方法，對(duì)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量進(jìn)一步確定，然后找到合理的監(jiān)測(cè)技術(shù)，使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更為精準(zhǔn)。另外，結(jié)合回轉(zhuǎn)支承軸承的故障原因，合理地制訂維護(hù)檢查方案，對(duì)結(jié)構(gòu)部件的潤滑性也要重視，確保潤滑的有效性。對(duì)于集中潤滑系統(tǒng)，可以積極地應(yīng)用智能潤滑系統(tǒng)，對(duì)機(jī)械設(shè)備的重要部件進(jìn)行質(zhì)量強(qiáng)化檢驗(yàn)，并嚴(yán)格地記錄好相關(guān)數(shù)據(jù)信息，使各個(gè)部件的質(zhì)量檢測(cè)都達(dá)到合格狀態(tài)。

6? 結(jié)語

總而言之，回轉(zhuǎn)支承軸承作為起重機(jī)設(shè)備的重要部件，其故障問題對(duì)起重機(jī)的工作運(yùn)行有較大的影響，充分的了解部件故障的形式以及原因，然后利用科學(xué)的計(jì)算方法確定故障維修技術(shù)，能夠更好地保障門座式起重機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

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