門座式起重機下支承異響分析及解決方案研究

張海濱，王昌盛

（上海振華重工（集團）張家港港機有限公司，江蘇 張家港 215633）

八撐桿轉(zhuǎn)柱式起重機是船廠及重型設(shè)備安裝施工中常用的機型。在使用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)回轉(zhuǎn)下支承異響。本文以新加坡50T-50M單臂架門機案例，經(jīng)過分析，多次整改，最終將異響問題解決，確保設(shè)備的正常運行。

1 門座式起重機下支承拉出檢查并發(fā)現(xiàn)問題

從軸承打開的情況看軸承油質(zhì)污濁、有水及其他異物進入。軸承的滾道及滾輪上有麻點及凹痕。軸承內(nèi)部油槽部分有安裝敲擊痕跡。下轉(zhuǎn)柱與軸承上座接觸的平面存在加工誤差0.82mm。元寶梁上軸承墊板與軸承下座的平面存在加工誤差1.91mm軸承上平面與軸承上座有磨擦及滑動痕跡。軸承滾道與軸承下座有磨擦及滑動痕跡。軸承排裝角度太大，存在4mm的高低差。

2 針對問題提出的解決步驟及解決方案

因八撐桿轉(zhuǎn)柱式門座起重機軸承異響在以往也經(jīng)常出現(xiàn)，且多種因素均可導(dǎo)致聲音的出現(xiàn)。首先需要找出導(dǎo)致門機異響的各種因素，然后逐一地進行分析排除，直至最終解決異響，然后再制定相應(yīng)的具體措施解決問題。

（1）經(jīng)過分析，產(chǎn)生異響的因素有如下幾種原因產(chǎn)生：①下支承結(jié)構(gòu)件上下結(jié)合面不平行，造成下支承回轉(zhuǎn)軸線與門架中心線產(chǎn)生夾角α，運行時造成軸承受力不均產(chǎn)生異響；②軸承上平面與軸承上座產(chǎn)生位移。由于門機鋼結(jié)構(gòu)件的柔性和軸承上座與軸承配合的原因?qū)е麻T機在運行過程中軸承上下結(jié)合面存在不平行的因素，導(dǎo)致軸承個別滾輪受力不均，阻力增大，當(dāng)受力情況大于軸承上平面與上座接觸面的摩擦力時，產(chǎn)生應(yīng)力釋放性的相對位移，即產(chǎn)生異響。③經(jīng)實際對軸承下座接觸面的測量數(shù)據(jù)顯示其平整度不理想，導(dǎo)致軸承下座產(chǎn)生輕微的應(yīng)力變形，導(dǎo)致軸承內(nèi)部應(yīng)力集中，當(dāng)應(yīng)力釋放時產(chǎn)生的震動異響。

針對上述可能原因，結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)情況，按照以下方案進行逐一排除：步驟一：通過調(diào)整墊片調(diào)整裝配面平行度，盡量減小α夾角來消除異響的，進行以下步驟：首先，根據(jù)所測量的數(shù)據(jù)，加工墊板；其次，墊板加工好后，把下轉(zhuǎn)柱頂起，把墊板墊到不平處。中間碰到螺栓位置可以在墊板上開槽。步驟二：如果能確定調(diào)整墊片沒有問題，就需要著重檢查下支承軸承的情況。檢查下支承軸承，需要將軸承移出安裝位置，并且需要打開軸承內(nèi)部進行檢查。

（2）下轉(zhuǎn)柱頂升方案及下支承拆除方案如下：①下轉(zhuǎn)柱頂升前，為了保險和安全起見，先將轉(zhuǎn)柱內(nèi)部與中心集電器的電纜線在連接處斷開，整改完畢后復(fù)位連接。②被頂升部件下轉(zhuǎn)柱及上部總成總重量為626t。請選擇4只200t千斤，由于頂升空間只有479mm高，故千斤頂?shù)母叨炔坏酶哂?79mm，盡量比此數(shù)值低，以方便將千斤頂放入頂升位置。③為了保證頂升的穩(wěn)定性，頂升開始前需要將臂架放到約86m的位置，并且臂架需要旋轉(zhuǎn)到垂直門機的軌道方向。此時，上部重心位置近似為旋轉(zhuǎn)中心處。④千斤頂?shù)臄[放。為了保證被頂升部件不因受力變形，故千斤頂放置必須按要求擺放。⑤頂升行程。頂升開始前需要測量旋轉(zhuǎn)小齒輪與門架支撐環(huán)之間的間隙，理論值為21mm。如果頂升行程小于21mm或者測量的間隙值，可以不用拆除旋轉(zhuǎn)小齒輪(加墊板時）。⑥如果頂升行程大于21mm（或者前述測量的間隙值），就需要拆除旋轉(zhuǎn)小齒輪，小齒輪拆除時需要將小齒輪做好高空防墜落保護措施(拆除下支承）。⑦為了從根本上解決問題，將下轉(zhuǎn)柱頂起后，準(zhǔn)備拆除下支承。為了拆除下支承，上述步驟中的頂升高度不得低于60mm，需要拆除小齒輪。

（3）下支承拆除清理檢查步驟如下：①根據(jù)步驟2中的第6項，將上轉(zhuǎn)柱頂起60mm。②進入門架中梁內(nèi)部，先拆除下支承的接管、加油斗、探油器和放油管。降低整個下支承的高度以便于移出下支承。拆除放油管時，需要立即將堵頭旋入放油管安裝處，以免機械油漏出污染機器。③整個下支承重量約為5t，利用兩只5t的手拉葫蘆和槽鋼龍門架將整個下支承抬高并移出下轉(zhuǎn)柱的安裝位置。④首先空轉(zhuǎn)下支承，查看下支承本身存不存在旋轉(zhuǎn)的異響問題，如有條件的可施加不小于100t的載荷在下支承上面旋轉(zhuǎn)查看異響情況。此步驟僅檢查下支承軸承的整體轉(zhuǎn)配質(zhì)量情況。⑤無論有無異響，都需要檢查軸承內(nèi)部是否存在產(chǎn)生異響的因素。檢查步驟：首先去除內(nèi)部的機械油等，將內(nèi)部結(jié)構(gòu)的油污擦拭干凈。檢查軸承內(nèi)部是否有磨損或損壞碎裂情況發(fā)生，檢查軸承內(nèi)部是否有施工垃圾影響軸承的運行。如果有鐵屑等施工垃圾，需要將垃圾清理干凈，滾動體和滾道擦拭干凈潤滑后重新裝配。為了排除軸承上平面與軸承上座產(chǎn)生位移而產(chǎn)生異響的可能，需要在軸承拖出檢查時將軸承上蓋吊出，對軸承清理后對上部軸孔及與其上蓋的連接部位進行現(xiàn)場測量，根據(jù)實際測量尺寸對軸承上蓋的連接部位進行重新堆焊機加工，尺寸控制在+0.03～+0.11，加工好后將軸承上部與上蓋用千斤頂進行配合安裝，保證軸承上蓋及軸承緊密接觸。然后將上支撐重新復(fù)位安裝。對于軸承下座接觸面平整度問題，視情況而定，對平面進行重新機加工處理，達到最初的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。再排除以上可能產(chǎn)生的軸承異響因素后按照步驟（2）將下支承安裝到原來的位置，然后將加工好的墊片墊到不平處,減小α夾角的數(shù)值。降低千斤頂推桿，將整個上部落回原位置，安裝好下支承的固定螺栓，清除千斤頂?shù)裙ぱb，然后向推力軸承里補充加入因檢查漏掉的機械油，并且加入1kg的MoS2幫助潤滑，接通整機電纜，旋轉(zhuǎn)門機檢查軸承運轉(zhuǎn)情況。

（4）墊片調(diào)整裝配面平行度，盡量減小α夾角來改善軸承的受力情況。如果還需要增加墊片，可進行接下來的步驟。①根據(jù)所測量的數(shù)據(jù)，加工墊板；②墊板加工好后，把下轉(zhuǎn)柱頂起，把墊板墊到不平處。中間碰到螺栓位置可以在墊板上開槽。③對軸承清理后將軸承與緊圈部位進行分離檢查。④檢查軸承與緊圈的配合情況，為了增加緊圈與軸承間的配合間隙，對兩者的接觸部位進行拉毛處理，增大軸承與緊圈的相對摩擦力，然后重新裝配。⑤在軸承上蓋裝配時對上蓋與軸承緊圈部位進行間斷電焊進行固定，并在緊圈與上蓋之間的對角部位增加25×25×50的擋塊進行固定。⑥將下支承重新復(fù)位安裝。⑦再將下支承重新復(fù)位安裝到位后用百分表檢查軸承上下蓋的平行度，并根據(jù)測量結(jié)果，增加墊片調(diào)整軸承的上下蓋間平行度，保證在運轉(zhuǎn)時平行度差在2mm內(nèi)。⑧在對軸承進行恢復(fù)安裝后，接通電源在平衡點位置旋轉(zhuǎn)門機，用百分表測量門機軸承的上下蓋的平行度存在誤差，最大的平面誤差在4.1mm，且旋轉(zhuǎn)時軸承內(nèi)部又發(fā)出6～7聲異響，且聲音很大。在對軸承平面進行墊板處理后，在平衡點臂架86m位置旋轉(zhuǎn)門機測的調(diào)整后平面誤差數(shù)據(jù)在1.4mm以內(nèi)，旋轉(zhuǎn)時聲音消失；但是在收最小幅度過程中軸承內(nèi)部發(fā)出一聲很小的異響，在最小幅度時測的軸承平面度誤差在2.4mm以內(nèi)，旋轉(zhuǎn)門機一圈軸承內(nèi)產(chǎn)生一聲較小的聲音。調(diào)整后聲音改善，徹底解決問題。

3 異響問題總結(jié)與分析

（1）門機水平輪未調(diào)整好。（2）轉(zhuǎn)柱下支承平面機加工存在問題，且軸承平面度存在誤差沒有排裝好。（3）軸承損壞或者是輥道損壞及軸承內(nèi)存在垃圾，在實際生產(chǎn)中，尤其要注重下支承的裝配工作，軸承內(nèi)部齒輪油潤滑工作，防止進水。日常清潔保養(yǎng)工作。（4）在打開下支承后發(fā)現(xiàn)軸承與下支承上下座都是間隙配合，且軸承可以自動與上蓋分離，軸承可能在下支承內(nèi)部存在滑動現(xiàn)象。假設(shè)當(dāng)門機在最小幅度是工作時，軸承上下平面因結(jié)構(gòu)問題或其他原因產(chǎn)生2～3mm傾斜，導(dǎo)致局部滾柱受力增大當(dāng)力度達到一定程度大于軸承上下平面與支座的平面的摩擦力，是否會產(chǎn)生相對位移，也導(dǎo)致聲音的出現(xiàn)，同時應(yīng)力得到釋放，滾柱又開始滾動，然后周而復(fù)始。排裝好的門機頻率小且聲音小，偶爾發(fā)生；如果沒有排裝好的門機，傾斜度較大所以聲音就會產(chǎn)生的頻繁。經(jīng)過最終分析產(chǎn)生異響的原因是由于軸承上平面與軸承上座產(chǎn)生位移，從而產(chǎn)生異響。由于門機鋼結(jié)構(gòu)件的柔性和軸承上座與軸承配合的原因?qū)е麻T機在運行過程中軸承上下結(jié)合面存在不平行的因素，導(dǎo)致軸承個別滾輪受力不均，阻力增大，當(dāng)受力情況大于軸承上平面與上座接觸面的摩擦力時，產(chǎn)生應(yīng)力釋放性的相對位移，即產(chǎn)生異響。

4 結(jié)語

總之，回轉(zhuǎn)下支承的運行狀態(tài)直接影響起重機的使用效率。實際使用中問題出現(xiàn)頻率高，也比較多樣，要針對問題產(chǎn)生原因分析，采取針對性措施進行解決，保證起重機設(shè)備運行水平提升。同時，要在安裝過程中強化操作的規(guī)范性，降低問題發(fā)生的概率。