摘　要：堆取料機改（gǎi）造（zào）前回轉係統的滾（gǔn）輪組回轉支承運行故障率高，工作安（ān）全係數低，使用壽命短，平均壽命前期Z多6個月，後期3個月就必須予以更（gèng）換，造成設備運行（háng）費用高、備件消（xiāo）耗費用、設備維修維護量大、生（shēng）產效率低等諸多（duō）問題。文章對堆取料機（jī）無（wú）法正常安全運行及運行成本高等存在的機理進行了剖析和總結，通過（guò）采用交叉圓（yuán）柱滾子軸承轉盤（pán）回轉支（zhī）承代替原滾輪組回轉支承的（de）改造，徹底解決了原回轉係統存在的問題，確保了堆取料機的安全運行，並取得了優良的經濟效益。
　　關鍵詞：堆取料機；回轉係（xì）統；滾輪組；交叉圓（yuán）柱滾子軸承；經濟效益
　　2012年1月15～19日，新（xīn）鋼公司（sī）第二煉鐵廠為了解決長期以來（lái）嚴重影響原料車間原4#皮帶機上DQLZ1000/1000.30鬥輪堆（duī）取料機安全運行的回轉係統所存在的問題，通過技術改（gǎi）造將原滾輪組回轉支承型式改成交叉圓柱滾子軸（zhóu）承轉盤回轉支（zhī）承型式，一舉獲得成功。
　　1　概述
　　安裝於新鋼公（gōng）司第二煉鐵廠原料車間二料場原4#皮帶機上的DQLZ1000/1000.30鬥輪堆（duī）取料機自2003年與8#高爐建設同期竣工（gōng）投運以來（lái），其上（shàng）回轉係統的滾輪組回轉型（xíng）支承運行故障率高，工作安全係數低，使用壽命（mìng）短，平均壽命前期Z多6個月，後期3個月就必須（xū）予以更換，造成設備運（yùn）行費用高、油脂浪費大、備件消耗（hào）費用和設備維修維護量大、生產效率低等諸多設備缺陷，麵對此（cǐ）種狀況，對其進行（háng）技術改造勢在必行。
　　2　設備的現狀
　　一是（shì）由於回轉係統（tǒng）的回轉滾輪組（zǔ）上方承載的重量達250多噸，使（shǐ）用近7年來，回轉滾輪組的上、下軌道已（yǐ）經嚴重變形，尤其是上軌道在整個（gè）圓（yuán）周麵上存在著多處（chù）的裂痕和裂紋，造成回轉滾輪組在回轉（zhuǎn）滾動過程中運行不平穩，啃軌、咬邊現象嚴重，嚴重時由於整個立柱在（zài）圓周（zhōu）麵上發生不規整的偏斜（xié）而產生抖動現象。
　　二是因滾輪磨損不均勻，變形嚴（yán）重，帶來安全隱患（huàn）。回轉係統的回轉滾輪組對潤滑工作（zuò）要求（qiú）高（gāo），直接影響到回轉係（xì）統的安全使用，由於無法采（cǎi）用（yòng）智（zhì）能（néng）潤滑係統（tǒng）進行自動（dòng）定點定時定量的（de）加油潤滑，而隻能靠人工手（shǒu）動打（dǎ）油進行潤滑（huá），造（zào）成上（shàng）、下軌道的內麵及滾輪的內接觸（chù）麵等位（wèi）置的加油狀況（kuàng）不理想，潤（rùn）滑效果差，貯油（yóu）能力差，不能形成穩定的油膜潤滑層，導致滾輪及上、下軌道局部缺油（yóu）而幹磨損壞，同時造成油脂浪費太大。
　　三是隨（suí）著9#、10#爐相繼投產，此（cǐ）台堆取（qǔ）料機（jī）所承擔的堆取料工（gōng）作也隨之（zhī）加大，作業率（lǜ）大大提高，目前已是超負荷運（yùn）行。隨著11#高爐（lú）即將投入生產，此台堆取料機更加不堪負重。因此，作業率還將提高，對堆取料機正常運轉要求更高，能用於設備維修維護的檢修時間將大大縮短，更不允許有過長的檢修時間（每（měi）次更換回轉滾輪組需要近14小時），要靠目（mù）前這種狀態下的堆取料機來滿足日益（yì）加快的生產高節奏（zòu）肯定是不行的。
　　3　原因（yīn）的分析
　　一是傳動方式結構設計上本身存在的的不合理性而導致（見圖1所示（shì）），由於（yú）整（zhěng）個回轉滾輪係統在安裝徑向平麵上是可竄動（dòng）的，存在（zài）自由度，滾輪本身（件5）滾麵為圓錐形，它們由內（nèi）、外擋板（bǎn）連（lián）成一體，置身在上、下滾道（件3、件6）之間滾（gǔn）動，受擋板、滾輪及滾道的（de）製造和安裝以及運行過程中的變形（xíng）擠壓等多種因素的影（yǐng）響，造成滾輪受力不均，一方麵使（shǐ）滾輪係產生徑向的（de）不均衡的竄動和抖動；另一方（fāng）麵使滾輪及上、下滾道麵產生不均勻的磨損。長期在這種交變荷（hé）載的運行狀態下，使得整個回轉滾輪組的上（shàng）、下軌道嚴重變形，在強大（dà）的軸向分力抖動下，把上軌道（dào）震壞頂裂，造成（chéng）回（huí）轉滾輪組在回（huí）轉滾動過程（chéng）中運行不平穩，並發生啃軌、咬（yǎo）邊（biān），Z終導致整個回轉滾輪係統全部損壞癱瘓。 　　二是在潤滑方式上存在的不合理性（xìng）而（ér）導（dǎo）致，回轉滾輪組係（xì）統潤滑狀態的好壞（huài），直接影響到回轉係統的安全使用和壽命，因此潤滑工作至關重要。由於整個回轉係（xì）統滾輪組（zǔ）是（shì）處於（yú）開式狀態，無油池貯油無法形（xíng）成運（yùn）行過程中（zhōng）的自動補油，完全靠油（yóu）脂本身（shēn）的粘附力進行（háng）潤滑，因此它無法采用智能（néng）潤滑係（xì）統進行（háng）自動定點定時定量的加油潤滑而采用的是人工手動打油進行潤滑，受人工手動加油（yóu）的（de）局限性，一些死（sǐ）點位置，主要是上、下軌道的內麵及滾輪（lún）的（de）內接觸（chù）麵等位（wèi）置的（de）加油狀況不理（lǐ）想，其他（tā）部位加油的不均衡性，使得潤滑油落點（diǎn）位置參差不齊、效果差，在滾麵不能（néng）形成穩定（dìng）的油膜潤滑層（céng），導致滾輪及（jí）上、下軌道局部（bù）缺油而幹磨損壞。
　　三是外部（bù）環境的惡（è）劣影響而導致（zhì），由於整個回轉係統滾輪組是處於開式狀態的，，在堆取料（liào）過程中，大量（liàng）的粉塵和一些（xiē）物（wù）料顆粒會進（jìn）入到滾輪組係統中，造成潤滑油脂的汙染（rǎn）失效和加大滾輪運行（háng）過程的阻力和震動，加速滾輪滾麵的磨損和損壞；第二，天氣不好（hǎo），雨水伴合著粉塵汙物形成泥漿進入滾輪組係統中，嚴重（chóng）破壞了係統的潤滑係統，對係統的運行造成極大的危害；第三，四季（jì）天氣的變化和早晚氣溫的變化，造成（chéng）潤滑脂老化、幹涸、結塊（kuài），從而產生油脂分離，潤滑失效，加劇滾輪係統的磨損。
　　4　技術改造方案
　　一是根據堆取料機回轉係統的使用狀況，加快對其實施技術改造已勢在（zài）必行，否則，將（jiāng）無法滿足生產的需求（qiú）。通過對其結構及現狀情（qíng）況的分（fèn）析，此種結構方式存在著嚴重的弊端，故障（zhàng）率高（gāo），使用（yòng）壽命短，安全係數低，設備運行費用高（gāo），設備維修維（wéi）護量（liàng）大，無法滿足生產和安全的需求。為了（le）從根本上扭轉這種被動的局麵，徹底解決存在的問題，針對現有的結（jié）構並結合安裝於（yú）二料場礦5#、礦6#皮帶機上的（de）堆取料機及取料機上密閉式（shì）交叉圓柱滾子轉盤軸承回轉係（xì）統自安裝3年以來故障率為零的使用良好的成功經驗，秉承抓住核心、改造到位、節省投資、一舉兩得的原則，確定在（zài）利用現有（yǒu）的回轉係統上隻對滾子（zǐ）結構部分進行技術改造，將原敞開式的圓錐滾子支撐改為三大環式密閉的交叉圓柱滾子轉盤軸承。
　　二（èr）是在（zài）對原係統的改造（zào）方案中，保留原係統的大齒圈和（hé）上軌道座，拆除滾子組、上軌道、下軌道，利用此三件的軸向空間距離310mm，製作更換為一套高度（dù）為310mm的由外圈、內圈、第二內圈組成的交叉圓（yuán）柱滾子轉盤軸承（見圖2所示）。此（cǐ）交叉軸承的（de）外圈下平麵與（yǔ）原大齒圈的28個M24外排孔（中心距φ4680mm）相連接；內圈的上（shàng）平麵（miàn）與原上軌道座的45個φ23內排孔（中（zhōng）心距φ4300mm）相連接；外（wài）圈的外圓（yuán）落在原大齒圈（quān）凹槽的外直口上（φ4740mm）；內（nèi）圈（quān）的（de）內圓落在原上軌（guǐ）道座的內直口上（φ4250mm）。 　　三是針（zhēn）對原係（xì）統的潤滑係統差的情況，新係統采用的是由外圈、內圈、第二內圈三圈（quān）的交界處組合成一個密閉的空間，圓柱滾子交叉排列其中，通過外圈外圓上均布的14個M10油（yóu）孔進（jìn）行智能加油潤滑，運行過程中通過滾子的相互運（yùn）動自動（dòng）補油，均勻充（chōng）滿空間，在整個軸承的滾子滾麵及滾道之間形成穩定的油膜（mó）潤滑層，並實（shí）踐自動定點定時定量的加油潤滑和自動排泄汙油（yóu），確保油脂的清（qīng）潔度和潤滑性能，並（bìng）大大降低操作人員的勞動強度（dù）；同（tóng）時在三環交接的上下接合麵上各安裝相（xiàng）互交貼的密封（fēng）圈（quān），確保（bǎo）與外界隔離，使外界（jiè）的粉塵和顆粒、汙雜物、汙（wū）油、水、泥漿等有害物（wù）進入到軸承內部來，影（yǐng）響軸承的正常運（yùn）行，確保了回轉係統的安（ān）全使用和壽命。
　　5　改造實施
　　2012年1月15日正式開始了對堆（duī）取料機的回轉係統的技術改造，將堆取料機開至皮帶機的中（zhōng）間（jiān）所定（dìng）位置，鬥輪（lún）臂的方向正對著原4#皮帶機頭（tóu）輪方向，保持基（jī）本水平並與配（pèi）重保持平衡，然後切斷堆取料機及（jí）皮帶機的電（diàn）源（yuán）並實行雙掛牌，用夾軌（guǐ）器將堆取料機大車及尾車的行走輪固定好，以防走動。
　　用製作好的4個千斤頂支座均布分落放在門座的大梁上（東西向），各安放好1個100噸千斤頂，並預頂住立柱，把（bǎ）4組側向（xiàng）輪和4組防傾覆裝置及內、外防塵罩拆除，然後進行頂立立柱，拉開（kāi）間隙50～60mm，用支撐座將（jiāng）整個立柱部分撐（chēng）起並焊接穩固，確定安全後（hòu），拆除滾輪組及上、下軌（guǐ）道，並清理幹淨。
　　把大齒圈鬆開，將新的交叉滾子軸承（chéng）安裝就位（wèi），使外圈與大齒圈相連（lián），檢查無誤後，拆除焊接好的支撐座，通過千（qiān）斤頂的工作慢慢將立柱放（fàng）下落（luò）位，千斤頂（dǐng）不受力，使（shǐ）上軌道座與交叉滾子軸承內圈吻合並用緊固件聯接（jiē）好，安裝交叉（chā）滾子軸承（chéng）智能供（gòng）油管，並對軸承進（jìn）行打（dǎ）油（yóu），一直到充滿油脂為準，檢查核實無誤，拆除千斤頂（dǐng）及千斤頂支座，更換工作完畢。
　　2012年1月19日恢複堆取（qǔ）料機供電，拆除堆取料機大車及尾車夾軌器。鬥輪臂按45度角、90度角、110度角分（fèn）別進行（háng）試車，空負荷試車時間為4小時，通過檢查運行（háng）良好，而後進行了帶負荷試車，試車時（shí）間為4小時，檢查（chá）運行情況，一切正常，並正式驗收交付了使用。
　　6　結語（yǔ）
　　通過改造（zào）後9個多月的生產（chǎn）實踐零故障的（de）記錄及對改造前後（hòu）兩種回轉係統的使用性能的比較，證明改造獲得了全麵的成功，徹底擺脫了過去故障率（lǜ）高、工（gōng）作安全係數低、效率低、使用（yòng）壽命（mìng）短、設備運行費用高、油脂浪費大（dà）、備件消耗費用和設備維修維護大的局麵，並取得了優良的綜合經濟效益（yì）。
　　一是過去（qù）由於回轉滾輪支承故（gù）障導致設備損壞（huài）更換（huàn）備件費（fèi）用平均每年28萬元，安裝和檢修費用（含吊機（jī）具）平均每年20萬元。2003年至2011年8年間共計投入直接費用384萬元之多，而因設備故障頻繁造成的間接損失就更大了。
　　二是通過技術改造，采用（yòng）密閉式交叉圓柱滾（gǔn）子轉盤（pán）軸承回轉係統代替現有的滾（gǔn）輪組係統，其本身的價格1套在38萬元，施工安裝總費用（含（hán）所需材料等）在15～20萬（wàn）元之（zhī）間（jiān），也即投資需60萬元，但它的使用（yòng）壽（shòu）命在正常情況下可以達到10年以上，按原（yuán）係統每年更換2～3組滾輪（lún）組（zǔ）的情況來算（suàn），一（yī）年就可以收（shōu）回投資成本，交叉滾子軸（zhóu）承按使用壽命就算（suàn）5年一個（gè）周期，可以節約直（zhí）接費用300萬元，間接效益就更加可（kě）觀了。
　　三是改造前，每月使用的油脂耗量在40桶（每桶（tǒng）25kg）左右，隨著技術改造的成功（gōng），現（xiàn）每月的油脂使用量在15～20桶，降低了1倍還多（duō）。並保持了軸承工作麵的良好油膜潤滑，提高了軸承的使用壽命。
　　四是經過技術改造，徹底消除了（le）堆取料機的安全隱患，確保堆取料（liào）機的正常作業和操作人（rén）員的人身（shēn）安全。
　　五是提（tí）高了堆（duī）取料機的作業率，提高了勞動效（xiào）力，降低（dī）了設備故障率，減少了（le）備件和維修成（chéng）本，保證了設（shè）備低成本運行。
　　六是取得優良的經濟（jì）效益，基本做到免維修，隻須做一些在線的維護緊固調（diào）節和（hé）潤滑工作，運行成本非常低，達到了技術改造的目的。