招商港務(深圳)有限公司(深圳 518067)胡勇
港口門機的回轉(zhuǎn)支承結(jié)構目前主要有(yǒu)兩種,即轉盤式和轉柱式。由於(yú)製(zhì)造方便、運轉平穩、整機(jī)結構簡單美觀,目前大多數門(mén)機,特別是大噸(dūn)位門機(jī)主要采用轉盤式回轉支承結構形式。回轉支承作為門機固定結(jié)構與回旋轉結構相聯接的一個重要(yào)部件,其(qí)工(gōng)作狀態(tài)直接影響門機的安全和正(zhèng)常使用(yòng)。
考慮到回轉支承處於門機結構承(chéng)上啟下的關(guān)鍵部位,拆裝(zhuāng)十分困難,維修周期長,費用高,因此在門機設計時回轉支承一般都(dōu)按門機的終身壽命來計算選型。盡管如此,設計上的保證(zhèng)在實際使用中往往得不到完全體現。特別是對(duì)回轉支承這種結構形式的運(yùn)動和動力特性認識不足時,由於安裝精度的誤差、使用維護不當等因素的(de)影響,也會給(gěi)回轉支承帶來一些故(gù)障和隱患,有時還嚴重影響到門機的正常使用,甚至產生重大的安(ān)全事故,造成巨大的經濟損失。在(zài)這方麵許多港口有深刻的教訓。因此,有(yǒu)效地做好回轉支承的合(hé)理設計選型、安裝、使用、維護,做好(hǎo)故障(zhàng)預防更顯得十分重要。
1、合理選擇軸承(chéng)型式和承(chéng)載能力
回轉支承是高精度的產品,港口門機的回轉支承要(yào)同時承受很大的軸向載荷、徑向載荷及(jí)傾翻(fān)力矩(jǔ)的作用。目前回轉軸承主要有單排和雙(shuāng)排球型、單排交叉滾子和三排圓柱滾子(zǐ)等四種類型。不同類型的軸承,其承(chéng)載能力各不相同。三排圓(yuán)柱滾子軸承由於同時能承受很大的重直力、徑向力和(hé)傾複(fù)力矩,正適合港口門機回轉支承(chéng)的受力特點,因此,在選(xuǎn)型時應該被首(shǒu)先考(kǎo)慮。軸承的承載能力(lì)是(shì)通過承載曲線給出的,計算選型時,應使其許用力矩大於門機計算(suàn)力矩的2倍以上,使其具有足夠的餘量。我港曾經發(fā)生過35t單臂架門機的回(huí)轉支承由於結構(gòu)型式不合理和(hé)設計選型偏小而不得不更換的事情。
2、保證回轉支承的聯接剛度(dù)
聯接剛度(dù)不足的問題在國內早期設計的門機中較普遍,過去人們常常認為回轉支承本身剛度較好,可以幫助聯接構件承受大的軸向力和彎矩。其實通過有限元分析計算(suàn)表明,回轉支承(chéng)是整機結構剛度較薄弱之處,如果沒有足夠的上下聯接剛度,則(zé)極易造成變形,產生應變能的非正(zhèng)常釋放,Z後造成聯(lián)接構件的疲勞開裂或過大的周期性彈性變形(xíng),對(duì)滾道也產生附加的衝擊載荷。如我港Z近投產的40t門機的聯接圓筒,按通常設計選(xuǎn)用(yòng)18~20mm的鋼板就能(néng)滿足要求,後將圓(yuán)筒鋼板(bǎn)厚度(dù)加大為22mm後,整機的晃動明顯降低。
3、克服回轉(zhuǎn)支承滾道局部變形
回轉支承滾(gǔn)道局部(bù)變形的原因有可能是(shì)製造廠家的質(zhì)量控製問題,有可能是運(yùn)輸過(guò)程中(zhōng)造成的,有可能是安裝時聯接支承麵碾磨不平造成的(de),也有可(kě)能是起重機大車行走軌道高低不平而誘發的。滾道變形的大小直(zhí)接影響(xiǎng)到回轉支承的使(shǐ)用壽命,過大(dà)的局部變形可以使回轉支承在短時間內因滾動體(tǐ)破裂而失(shī)效。我(wǒ)港一(yī)台16t門機采用在現場進行(háng)圓筒對接的施工工(gōng)藝,結果由於上(shàng)下圓筒對(duì)接的偏差(chà),致使回轉支承法蘭麵出現水平高差,雖用墊(diàn)片(piàn)作事後調整補償,但在運(yùn)轉過(guò)程中回轉支承仍發出異響,大小齒輪出現不均勻齧合(hé),給整個回轉(zhuǎn)機構(gòu)帶來一係列的附加隱患。
4、控製回轉支承的裝配間隙
從理論上講,回轉支承滾動體和滾(gǔn)道軸向裝配間隙必須嚴格控製,其值應小於0.3~0.5mm,但由於製造工藝等多方麵的原因,往往未能達到控製要求,這樣就造(zào)成(chéng)回轉時動載明顯增大,而(ér)且在門機臂架收放過程中,回轉支承在變幅平衡點位置時出現較(jiào)大的異向竄動,對滾道造成(chéng)損傷。此(cǐ)外,滾動(dòng)體製造(zào)誤差控製不當,也會造成安裝間隙過小。在軸向載(zǎi)荷向滾動體之間轉移過程中造成滾動體間的擠壓,使得(dé)局部運行阻力增(zēng)大,滾(gǔn)動(dòng)體與(yǔ)滾道間的滑動摩擦力增(zēng)大,各運動副間磨(mó)損增加,使用壽命(mìng)降低因此,要加強對回轉支承的質量驗收,有條件時不妨駐廠監造。
5、嚴(yán)格遵守回轉支承的安裝(zhuāng)技術要求
作為重負荷、高精(jīng)度的產品(pǐn),回轉支承有其詳細的安裝(zhuāng)技術要求(qiú),有幾點必須高度重視(shì):
1)對於(yú)焊接圓筒,應進行消除內應力熱處理,安(ān)裝基(jī)麵(miàn)需進行機械加工(gōng)或碾磨處理。我公司定購的兩台(tái)MQ1633轉盤(pán)式四連杆門機,由於安裝(zhuāng)時質量控製不嚴,同樣的設計,一台機的性能質量(liàng)良好,而另一台機由於受(shòu)焊縫返工的質量影響,聯接回轉支承的鋼結構圓筒出現長達1.5m的裂縫,幸及時(shí)發現,否則將(jiāng)造成重大事(shì)故。
2)回(huí)轉支承在製造時會產生一個滾道淬火軟帶,這個軟帶(dài)應置於非負荷區或者非經常負荷(hé)區。對門機(jī)而言可安裝(zhuāng)在(zài)與軌道(dào)平行的方向。這個問題常常(cháng)被忽視,而回轉支承一旦裝上去後就很難再(zài)拆下來調整位置了。
3)回(huí)轉支承齒(chǐ)圈齒輪中往往有三(sān)個齒的跳動量Z大,製造商大多會在此作(zuò)出明(míng)顯標記,這個地方是調整驅動小齒輪的齒側間隙的Z佳位(wèi)置。如果(guǒ)大小齒輪齧合間隙調整不好,會給大齒輪帶來(lái)破壞性的磨損,也會給回轉驅動及其聯接部(bù)件帶(dài)來衝擊或阻力(lì)等附加載(zǎi)荷,影響回轉驅動電機、減速(sù)機的(de)使用壽命,對操作的平穩性(xìng)帶來(lái)負麵影響。
4)回轉(zhuǎn)支承的安裝應采用(yòng)合適強度等級的高強度螺栓,選用調質平墊圈,禁止使用彈簧墊圈。安裝螺栓應用力矩扳手,保(bǎo)證足夠的預(yù)緊力(lì),在(zài)加力時千萬不要被(bèi)瞬間衝擊力所蒙蔽(bì)。擰緊螺栓應在180°方向對稱地連續進行,Z後全部再擰一遍,以保證圓周上的(de)螺栓有相同的預緊力。
6、注意(yì)正確(què)的操作使用和維護保養
回轉支承工(gōng)作狀(zhuàng)態的(de)好壞和是否出現故障,與門機正確的使用操作和維(wéi)護保養密切相關,必須引起高度重視。
1)按時做好潤滑工作。回轉支承的潤滑主(zhǔ)要體現在(zài)潤滑脂的選擇、潤滑周期的確定及潤滑油路是否暢通等幾個方麵。考慮(lǜ)到回轉支(zhī)承主要是承受低速重載,必須按(àn)其技術要求,根據綜合工作條件等因素,選擇Z佳的潤滑油。否則由於潤滑不足,會(huì)使(shǐ)運動副(fù)之(zhī)間的幹摩擦現象增多,滾動體和滾道(dào)的異常磨損增加,疲勞點蝕加(jiā)劇,工作壽命(mìng)縮短。加注(zhù)潤滑油時還(hái)必須注意,回(huí)轉支承出廠時滾道內往(wǎng)往隻塗有(yǒu)少量的潤滑(huá)油,在(zài)啟用時應根據不同的工(gōng)作條(tiáo)件重新充滿新(xīn)的潤滑油。另外,在一般工作條件下,球式回轉支承每運轉100h,滾柱式回轉支承(chéng)每運轉50h應(yīng)潤滑一次。對於港口門座起重機而言,每天工作10h小時是較普遍的,因此每周應該注(zhù)油一次。在熱帶地區和溫度高、溫(wēn)差大、灰塵多、連續運轉的工況下,每周也應注油一次。每次潤滑必須將滾道內注滿(mǎn)油脂(zhī),直(zhí)至從密封處滲出為止。為保證均勻潤滑,注油時還要慢慢地轉動回轉支承。若條件許可可安裝(zhuāng)自動注油裝置。對於采用(yòng)集中潤滑或局部集中潤滑的門機,要(yào)隨時注意潤滑油道是否(fǒu)通暢,不(bú)能被假相所(suǒ)蒙蔽。
2)嚴格控製超負荷作業。當起(qǐ)吊貨物重量不明或者由於種種因素產生的巨大衝擊力的影響,可能使滾道發(fā)生整(zhěng)體或局部變形,造成滾動體(tǐ)的變形或破裂,並由此引(yǐn)起滾道與滾(gǔn)動體的(de)異常摩擦,導致滾道下沉而失效(xiào)。這種回轉支承突(tū)然發生滾道下陷的事故在國內外港口時有發生,教訓深刻。設置可靠有效的超負(fù)荷保護裝置很有(yǒu)必要。
3)防止回轉支承聯接螺栓鬆動或斷裂。按一般要求,回轉支承運轉100h,應檢(jiǎn)查螺栓的預緊力以後每500h要檢查一次(cì),以保持足夠的預緊力。通常(cháng)每7年或者14000h之後要全部更新螺栓。由於(yú)螺栓的拉長或者斷裂往往帶有(yǒu)一定的隱蔽性(xìng),在檢查時很容易疏忽。由於多(duō)顆回轉支承聯接螺栓斷裂造成上部旋轉機構外傾的事故也常(cháng)有(yǒu)出現(xiàn)。我公(gōng)司一台使用6年的40t門機,在檢修時發現螺栓被拉長近(jìn)10mm。
4)及時清理,防止雜(zá)物(wù)積聚。由於回轉支承的(de)防塵裝置不好,雜物進入滾道間,將產生異響甚至加(jiā)快滾動體的磨損。對其齒麵一般每工作十天應清除雜物一次,禁止用(yòng)水直接衝刷回轉支承,防止水進入滾道,還(hái)需防止較硬異物接近或者(zhě)進入齒(chǐ)輪齧合區。
5)望聞問切,積極預防。我們可以通過引入中醫傳統(tǒng)的治療方法,望聞問(wèn)切,及時了解回(huí)轉支承的技術狀(zhuàng)況。望:掌握回轉支承磨損、運轉平穩性、聯接緊固情況等手(shǒu)資料;聞:了解回(huí)轉支承及(jí)其相連的各運動副,尤其(qí)是電動機的氣味,看是否(fǒu)有異常;問:從操作司機和維修人員手中獲(huò)得大量的信息;切:測(cè)量電(diàn)機功率是否突(tū)然增大,噪音是否放大,必要時還可請專家來檢測,用理論數據來作出判斷。
來源:《港口(kǒu)裝卸》2002年04期