丁炳乙
（連雲港港口控股集（jí）團徐圩（xū）有限公司（sī），江蘇連雲港 222042）
摘 要：對港口門座式起重機回轉支承外齒斷裂原因進行分析，提出快（kuài）速（sù）有效的修複方案，降低門機停機損失，延長回（huí）轉支承使用壽命，改（gǎi）進門機回轉支承的使用管理與維護（hù），防範回轉支承斷齒故障再次發生。
關鍵（jiàn）詞：港口；門座式（shì）起重機；回轉支承；斷齒（chǐ）修複
1 回轉支承概述
回轉支承又叫轉盤軸承，它有內（nèi）外圈、保持（chí）架、滾動體、密封體等構成，分為無齒式、外齒式、內齒（chǐ）式的四點接觸球軸承、雙排角接觸球軸承、圓柱滾子、三排圓柱滾子軸承等多種型式，可以同時承受較大（dà）的軸向、徑向載荷和傾覆力矩，主要用於港口機械、鋼鐵、冶金、工程（chéng）機械等重型（xíng）行業。
2007年以來，連雲港港（gǎng）口建設加快步伐，特別是“一體兩翼”戰略實施，據統計，近10年連雲港及其兩翼港區累計安裝（zhuāng）門座式起重機約60多台，以東（dōng）源港務公司為例（lì），4個10萬噸級泊位分別安裝了4台（tái）40-37、2台40-39和10台40-43型門機，全部都使用了回轉支承。
回轉支承主要用於起重機上部轉盤和下（xià）部圓筒（tǒng）體門架（jià）的聯接，通過傳動機構的驅動小齒輪與回轉支承外齒齧合，承接和傳遞回轉機構全部載荷。
2 回轉支承斷齒（chǐ）情況（kuàng）分析
2.1回轉支承斷齒情況（kuàng）
2012年11月3日5時，東源港務分公司門機一班某司機駕駛（shǐ）MQ40型門機在（zài）58#泊位“海州6”輪5艙進行紅土鎳礦卸船作業，門機起升過程中，抓鬥臨近艙口（kǒu）時，忽然聽到（dào）回轉齒圈部位異響，遂停機檢（jiǎn）查，發現在回轉支承（chéng）平行於軌（guǐ）道方向海側45°位置處（chù）一外齒（chǐ）斷裂，見圖1。
該門機2009年1月安裝調（diào）試，8月正式投（tóu）入使用（yòng），作業（yè）時工（gōng）屬具為輕型鎳礦抓鬥，抓鬥重15.6t、容積18m3，貨物比1.3t/m3，力矩裝置顯示實時負荷（hé）31t（含抓鬥），船艙內無機械，艙口無刮擦、無變形。
2.2回轉（zhuǎn）支承斷齒原因分析
回轉支承斷（duàn）齒的原因主要有兩種（zhǒng）：疲勞強度斷裂、衝擊過載斷（duàn）裂。
疲勞斷裂主要是齒根受（shòu）彎曲應力，引起初（chū）始疲勞裂紋，裂紋不斷擴展，Z終導致齒輪折斷；衝（chōng）擊過載斷裂主要是由於（yú）短時過載或嚴重衝擊，靜強度不夠而導致全齒折斷或局（jú）部折斷。
據調查（chá），回轉支承設計壽命為25000工作小時，全負荷運轉轉數15萬次，發生斷齒的回轉支承累計工作台時11007小時，尚未到疲勞斷裂（liè）期（qī），回轉支（zhī）承外齒（chǐ）係突然斷裂，斷齒痕跡清晰（xī），無明顯老舊痕跡，說明回轉支承受力異常（cháng），衝擊過載引起外齒斷裂。
側隙大小是影響回轉支（zhī）承載荷和兩（liǎng）側回（huí）轉（zhuǎn）驅動齒輪受力的重要因素。經檢測，回轉支承一側與小齒輪（lún）齧合側隙為3mm，齧合標準側隙為（wéi）0.8mm-1.5mm，側隙（xì）偏大導（dǎo）致齒輪齧合麵積減少，局部應力過大，造成外齒斷裂。
3 回（huí）轉支承斷（duàn）齒的（de）修複工藝
2008-2012年，連雲港及周邊港口門座式起重機回（huí）轉支承發生斷齒等故障約有5起，普遍采（cǎi）用的方法都是更換新（xīn）的回轉支承。
港口作為服務型單位（wèi），一切都是以船舶（bó）和生產裝卸為核心，東源公司58#泊位是連雲港港10萬噸級重點通用泊位，長時間停機勢必對生產造成巨大影響。更換新回轉支承，采購周期要（yào）30天（tiān），維修成本高達82萬（wàn）元，回轉支（zhī）承就此報廢。經技術人（rén）員調研，公司決定對回轉支承斷齒進行（háng）修複，主要方法是局部補焊和鑲齒修複。
一（yī）是殘齒修補。檢查、清理、清潔（jié）殘齒，用500℃高溫多層融焊方式局部（bù）修補、打磨，保持殘齒齒根足夠回火強度、外觀（guān）平（píng）整，進（jìn）行齒輪根部探傷，確認齒輪根（gēn）部及（jí）相（xiàng）鄰位置無裂紋，見圖2。
二是新齒焊接。準備一個大小、模數相同的新齒（chǐ），根部（bù）加工雙（shuāng）45°×10角，根據（jù）齒隙和齒高調整（zhěng）定位，雙邊坡口（kǒu）交互焊接，用（yòng）異種鋼焊條進行（háng）分層堆（duī）焊，緩慢加溫，避免冷風。
三是修補打磨。新齒（chǐ）堆焊（hàn）結束（shù）加（jiā）溫到300℃保溫2小（xiǎo）時慢冷，對焊縫進（jìn）行100%UT+RT探傷，確保焊縫質量（liàng），保證齒根強度，開展相（xiàng）鄰齒隙、節圓厚度、齒頂高（gāo）測量（liàng），進行修補打磨。
四是（shì）監護使用。取消回轉（zhuǎn）機構（gòu）高速檔（dàng），降（jiàng）至額定負荷80%監護運行，連續（xù）運行8小時後，檢（jiǎn）查修複齒輪及無異常，恢複正常使用。
4 結束語
（1）東源公司58#泊位3#門座式起重機回轉支承外齒斷（duàn）齒修（xiū）複僅用時2天，修複費用1.6萬元，直接節約維修費用（yòng）80多萬元，極大的減少了門（mén）機停機時間（jiān），降低了設備故障給港（gǎng）口生產帶來的損失。
（2）截止2016年8月底，修複後的回轉支承使用情況良好，回轉支承修複後累（lèi）計使用16200h，裝卸貨物約470萬t，延長了回轉支承的使用壽命，創造了較好的經（jīng）濟效益，並對回轉支承類似斷齒故障的處理提供了極大的借鑒。
（3）回轉支承斷齒修複後，公司（sī）先後開展了港口門座式起重機回轉支（zhī）承軟帶位置調整、密封圈及保持架材料優化、回轉支承潤滑點增設、回轉驅動齒輪定位圈調整、開式齒輪固體複合潤滑技術（shù）及規範操作等一係列課題研究，取得了非常顯著的成果。
來源：《科技創新與應用》2017年第1期
