掘進機回轉(zhuǎn)支承常見故障分析及預防措施研究

劉士博

瓦軸集團，中國·遼寧 大連 116300

1 引言

在目前的社會發(fā)展進程中，隨著各類開采項目的順利開展，掘進機的應用范圍正在不斷拓展，然而，在實際應用階段中，掘進機內(nèi)部的回轉(zhuǎn)支承由于受到各類因素產(chǎn)生的影響，很容易會產(chǎn)生一些故障問題。所以，為了進一步提升掘進機回轉(zhuǎn)支承的整體使用壽命，降低各類故障的發(fā)生概率，就應當提高對于回轉(zhuǎn)支承的重視程度，明確其在整體掘進機設備當中的重要性，還要綜合考慮到周邊環(huán)境的復雜程度，在結(jié)合掘進機回轉(zhuǎn)支承基本結(jié)構(gòu)的基礎上，明確產(chǎn)生故障問題的主要因素，以此為基礎來采取針對性的預防措施，在降低整體故障率的基礎上，保證掘進機可以處在一種安全高效的運轉(zhuǎn)狀態(tài)中，提高整體工作效率以及工作質(zhì)量。

2 掘進機回轉(zhuǎn)支承的基本概述

2.1 掘進機回轉(zhuǎn)支承的簡介

在目前的社會發(fā)展進程中，隨著現(xiàn)代化技術以及信息化手段的飛速發(fā)展，各大礦山開采活動當中所采取的機械設備也得到了較為全面的發(fā)展優(yōu)化，再加上煤礦內(nèi)部井下開采技術的成熟優(yōu)化，使得掘進機在后續(xù)的實際生產(chǎn)階段中起到了十分重要的作用，再加上其具備著操作便捷性較高、安全性與實用性比較強等多種特征，其整體應用范圍也在逐步拓展。而在掘進機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)涉及的所有部件當中，回轉(zhuǎn)臺位屬于其中的核心部位，其在機器的實際運轉(zhuǎn)階段中起到了十分重要的作用，回轉(zhuǎn)臺位所承受的重量相對比較大，甚至可以達到數(shù)十噸，并且其主要位置在本體部與截割部的中間部位，截割部能夠?qū)崿F(xiàn)搖擺運轉(zhuǎn)的關鍵就在于回轉(zhuǎn)支承。因此，回轉(zhuǎn)支承的整體質(zhì)量以及使用時間，成為影響回轉(zhuǎn)臺后續(xù)使用壽命的關鍵所在，掘進機在實際工作階段中，通常都會受到來自巖壁以及巖石所產(chǎn)生的沖擊，其對于截割頭所產(chǎn)生的力大多都會作用于回轉(zhuǎn)臺，這也使得回轉(zhuǎn)臺成為了整體設備當中最容易受到?jīng)_擊的部位。同時，由于沖擊不夠規(guī)律，以及沖擊強度比較高等多種因素所產(chǎn)生的影響，使得回轉(zhuǎn)支承受到了較為嚴重的破壞，這就對掘進機的回轉(zhuǎn)支承以及回轉(zhuǎn)臺提出了相對較高的要求，其必須要具備比較高的支撐強度，而在后續(xù)運轉(zhuǎn)階段中如果出現(xiàn)了穩(wěn)步，也必須在第一時間進行檢查。一方面，掘進機設備自身結(jié)構(gòu)就比較復雜，并且靈活性比較低；另一方面，其所處的具體工作環(huán)境也相對較為復雜，這就為維修人員后續(xù)工作的開展帶來了極大的困難。因此，為了有效降低各類事故的發(fā)生概率，確保后續(xù)工作能夠更加穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)，就必須要結(jié)合以往回轉(zhuǎn)支承出現(xiàn)的故障問題展開深入分析，從而找尋出更加科學合理的解決措施，以此在根本上提升回轉(zhuǎn)支承的整體使用時間[1]。

2.2 回轉(zhuǎn)支承的具體形式

首先是回轉(zhuǎn)支承的結(jié)構(gòu)形式，回轉(zhuǎn)支承當中所采用的部件，主要就是套圈、滾動體、隔離塊以及注油孔等多種部件，而結(jié)合不同部件在結(jié)構(gòu)形式方面存在的差異，可以將其劃分成四種類型，第一種是01 系列，這一系列主要采用的為單排四點接觸式。第二種為02 系列，其中所用的則是雙排異徑球式。第三種是11 系列，這種為單排交叉滾柱式。第四種則是13 系列，內(nèi)部所采用的是三排滾柱式。這種結(jié)構(gòu)也在中國的機械行業(yè)標準當中得到了明確規(guī)定；其次則是安裝孔形式，回轉(zhuǎn)支承在安裝孔方面存在的差異，可以劃分成四種不同的形式，分別為內(nèi)外圈安裝孔為光孔與螺紋孔、內(nèi)圈螺紋孔外圈光孔，以及外圈螺紋孔內(nèi)圈光孔；最后為安裝配合形式，回轉(zhuǎn)支承可以結(jié)合所采用的組裝方式，將其分為標準型的有止口與無止口[2]。

3 掘進機回轉(zhuǎn)支承常見故障以及預防措施

站在實際情況的角度上來看，各大礦山開采工作當中所采用的回轉(zhuǎn)支承，所采用的大多都是01 系列，這部分回轉(zhuǎn)支承具備著結(jié)構(gòu)較為簡便、安裝便捷性較高等多種特征，這也是其得到廣泛應用的主要原因。而掘進機的生產(chǎn)廠家，也要充分結(jié)合設備的具體使用情況、使用性能等多種內(nèi)容，自行設計出與這一系列對應的非標回轉(zhuǎn)支承，還要選擇整體固定強度比較高的內(nèi)外圈光孔的結(jié)構(gòu)形式，并在后續(xù)采取高強度的螺栓，將回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)圈以及外圈直接固定在機架當中。同時，由于煤礦井下的具體工作環(huán)境比較復雜，環(huán)境也相對較為惡劣，如果在后續(xù)使用階段中所采用的保養(yǎng)維護措施不夠合理再加上生產(chǎn)制造以及裝配工藝等多種因素所產(chǎn)生的影響，導致回轉(zhuǎn)支承在后續(xù)的運轉(zhuǎn)階段中很容易產(chǎn)生一些不良情況，會對回轉(zhuǎn)支承自身性能的發(fā)揮產(chǎn)生不良影響，大幅度降低了整體使用壽命，不利于后續(xù)工作的順利開展。所以，這就需要在掘進機回轉(zhuǎn)支承的加工工藝以及裝配工藝等多方面內(nèi)容上，針對回轉(zhuǎn)支承出現(xiàn)的損壞情況進行深入分析，并采取針對性的預防措施。

3.1 回轉(zhuǎn)支承的加工質(zhì)量

在目前的社會發(fā)展進程中，由于中國的回轉(zhuǎn)支承類部件在加工制造等方面，相對于其他國家的先進水平來說還存在著較為顯著的差異，再加上生產(chǎn)供應商參差不齊，使得一些生產(chǎn)制造廠家在生產(chǎn)回轉(zhuǎn)支承的過程中，對于生產(chǎn)工藝所進行的把握不夠嚴格，這樣就會導致一些回轉(zhuǎn)支承在生產(chǎn)制造階段中出現(xiàn)了較為嚴重的缺陷。而對于回轉(zhuǎn)支承生產(chǎn)階段中存在的缺陷，為了確?；镜募庸べ|(zhì)量不受影響，就要在材料選擇與加工工藝等方面提高要求。一是滾動體，其中主要涉及了鋼球與圓柱滾子這兩方面內(nèi)容，在具體的材料選擇與加工制造等方面，可以充分參考相關規(guī)定；二是隔離塊，其中所用的材料大多為聚酰胺1010 樹脂。在回轉(zhuǎn)支承當中，出現(xiàn)最為頻繁的問題就在于套圈斷裂，這就需要針對套圈展開更加深入的分析，在掘進機的回轉(zhuǎn)支承當中，由于其整體外形尺寸比較高，這也使得內(nèi)圈的直徑比較大，這對于材料選擇也提出了更加嚴格的要求，應當采用性能更加優(yōu)異的專用高碳鉻鋼[3]。

3.2 回轉(zhuǎn)支承的裝配工藝

首先是裝配，由于回轉(zhuǎn)支承在本質(zhì)上屬于一種特大型軸承，其在加工制造階段中，特別是熱處理時，套圈的內(nèi)滾道與外滾道都會留下一段軟帶，而在后續(xù)安裝回轉(zhuǎn)支承時，如果并沒有注意到這部分軟帶，直接將這部分軟帶安裝至負荷區(qū)域當中，就會由于整體受力情況比較大而產(chǎn)生較為嚴重的損壞問題。所以，這就需要提前將淬火軟帶放置在非負荷區(qū)域當中，掘進機在安裝回轉(zhuǎn)支承時，通常情況下都會要求軟帶應當處在垂直懸臂中心線的位置當中，并且在回轉(zhuǎn)中心76°～104°的范圍中，內(nèi)圈與外圈的軟帶也不能處在同一位置上。而在正式進行安裝之前，還應當消除回轉(zhuǎn)支承結(jié)合面存在的各類異物，比如毛刺或是殘渣等，同時還應當確保安裝工作能夠滿足貼合面在平面度與粗糙程度上的基本需求；其次則是緊固件的選擇，在安裝階段中，選擇合理的緊固件也屬于確?；剞D(zhuǎn)支承可以正常發(fā)揮自身功能的重要因素，通常情況下，在回轉(zhuǎn)支承中要求采用8.8 級以上強度的螺栓，由于礦山開采工作所具備的特殊性，所采用的螺栓必須要具備更高的強度，只有這樣才可以保證緊固件能夠更好的安裝，促進整體及使用強度的提高，對其施加規(guī)定的擰緊力矩；最后則是防松方式，引發(fā)回轉(zhuǎn)支承出現(xiàn)損壞的另外一個原因，就在于設備在使用階段中產(chǎn)生了較為劇烈的振動問題，這種劇烈振動會使得緊固螺栓逐步松動，從而由于受力異常等因素而產(chǎn)生損壞。所以，這就需要采取更加穩(wěn)定的緊固件防松措施，防止因松動而出現(xiàn)回轉(zhuǎn)支承損壞事故[4]。

3.3 其他故障的處理

首先是回轉(zhuǎn)支承的潤滑，站在實際工作情況的角度上來看，由于回轉(zhuǎn)支承在進行工作時通常都需要持續(xù)轉(zhuǎn)動，這樣就會出現(xiàn)摩擦發(fā)熱等情況，為了有效降低整體摩擦因數(shù)，確?；剞D(zhuǎn)支承能夠更好的散熱，就應當在回轉(zhuǎn)支承當中加注潤滑油。而處在不同的使用工況當中，所選擇的回轉(zhuǎn)支承潤滑油并不相同，應當綜合考慮使用工況、運行速度以及負載強度等多方面影響因素，進一步選擇最優(yōu)質(zhì)的潤滑油，而潤滑油的選擇不正確，也是降低回轉(zhuǎn)支承使用壽命的主要因素[5]。目前礦山井下掘進機的回轉(zhuǎn)支承中，需要進行加注的潤滑油為鋰基潤滑脂，或是與其性能基本一致的其他潤滑油，在加注潤滑油的實際過程中，主要就是采用注油管來連接注油嘴，采取手動等方式來進行加油，如果注油嘴出現(xiàn)了損壞或是堵塞等故障情況，就會對后續(xù)的正常加注產(chǎn)生不良影響，這就需要及時進行檢查，更換所用的注油嘴；其次則是保養(yǎng)維護，在設備后續(xù)的使用階段中，通過更加科學合理的保養(yǎng)維護，能夠進一步提升回轉(zhuǎn)支承的使用壽命[6]，這就需要重點關注以下幾方面工作內(nèi)容：第一點是在一般運轉(zhuǎn)條件下，回轉(zhuǎn)支承運轉(zhuǎn)100 小時左右，就應當對螺栓的預緊力進行檢查，而后則要在每運轉(zhuǎn)400 小時的情況下進行一次檢查，這樣就可以確?；剞D(zhuǎn)支承固定螺栓在預緊力方面可以達到標準，不會產(chǎn)生松動等情況。第二點則是每100 小時就要加注一次鋰基潤滑脂，這樣就可以確?；剞D(zhuǎn)支承始終存在著較為優(yōu)異的潤滑效果，如果所加注的鋰基脂無法滿足基本使用需求，就要重新選擇所用的潤滑油脂，并做好針對性的記錄[7]。第三點則是要在使用階段中，要始終保持密封圈的整潔程度，如果密封圈出現(xiàn)了破損或是斷裂等嚴重情況，就要在第一時間進行更換，齒面也要保持干凈，在其中涂抹好潤滑脂，還要重點關注嚙合痕跡，這樣就可以保證回轉(zhuǎn)支承始終保持正確的嚙合軌跡，在實際使用階段中，如果發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)支承產(chǎn)生了異響，或是出現(xiàn)了比較大的回轉(zhuǎn)阻力，就要在第一時間進行停機并對其展開全面檢查，在徹底排除各類故障問題過后才可以繼續(xù)使用[8]。

4 結(jié)語

綜上所述，在目前的社會發(fā)展進程中，礦山開采行業(yè)也得到了較為全面的發(fā)展優(yōu)化，而掘進機作為其中應用較為廣泛的一種設備，更應當對內(nèi)部的回轉(zhuǎn)支承進行深入分析，找尋出隱藏的主要問題，從而在后續(xù)提出延長回轉(zhuǎn)支承使用壽命的預防措施[9]。同時，還要明確對于回轉(zhuǎn)支承加工工藝、裝配質(zhì)量等多方面內(nèi)容的要求，并在后續(xù)的使用階段中進行科學合理穩(wěn)定檢修保養(yǎng)，以此來促進整體工作效率的穩(wěn)步提高。