斗輪取料機回轉支承常見故障分析與改進
2016-09-02張海濱
（鄂鋼原料廠）
摘 要：本文針對斗輪取料機回轉支承常見的噪音增大、產生異常沖擊、負荷變大等異常現象及滾道磨損、滾動體破裂等造成回轉支承損壞的問題，從安裝技術、使用維護及潤滑等方面進行原因分析，進而采取改進措施，提高回轉支承的使用壽命，減少故障時間，滿足生產需要。
關鍵詞：斗輪取料機；回轉支承；故障分析；改善措施
1 前言
鄂鋼原料廠（下稱我廠）斗輪取料機的回轉支承（型號：LYC1797/2500K）用以支承取料機的上半部分，是上部工作機構旋轉的關鍵部件，因其直徑大且位于構件內部，工作中出現缺陷或故障不易查明原因，加之檢修難度大、費用高，在其技術狀態和劣化傾向不嚴重的情況下，一般采取加強日常點檢、維護的方式繼續使用，但這會使缺陷或故障趨勢加劇，容易造成回轉支承及其傳動裝置損壞，影響生產，造成較大的經濟損失。
回轉支承出現故障表現為噪音增大、產生異常沖擊、傳動功率突然增大等。本文從回轉支承常見的異常現象入手，分別從安裝、使用維護和潤滑等方面進行分析，查找故障原因并采取相應的技術措施，達到延長回轉支承的使用壽命，提高使用效率和經濟效益。
2 結構簡介
我廠使用的回轉支承由洛陽軸承廠制造，主要由外圈、內圈和滾動體構成（如圖1），其外徑為3258mm，內徑為2500mm，高度為260mm。外圈加工有齒，傳動齒輪與其嚙合周向轉動，內圈由上環和下環組成，用來支承取料機的上部工作機構并進行旋轉；108個短圓柱滾子滾動體相互交叉90°排列在內外圈的滾道上，滾道平面與水平成45°角。安裝時，外圈用36根M36高強度螺栓固定在取料機的支撐平臺上，內圈由36根M36高強度雙頭螺柱和取料機的上部回轉工作部分連接。
3 故障原因分析
取料機工作中，回轉支承容易發生滾道磨損、滾動體破裂、內外圈局部接觸摩擦、輪齒磨損和崩裂等故障。引起回轉支承故障的原因是多方面的，概括起來主要是回轉支承質量及其安裝、受傾覆力矩影響及潤滑不良等3個方面。
3.1回轉支承質量及其安裝
安裝質量和安裝精度是回轉支承能否正常使用，使用后能否達到設計使用要求的重要保證，直接影響回轉支承的使用年限和大修周期。
1）安裝前回轉支承存在質量缺陷
構成回轉支承的內圈和外圈直徑大，環體又窄又薄，制造、運輸、存放等都可能造成回轉支承的變形缺損等缺陷。
2）安裝后回轉支承產生變形
回轉支承安裝后，其端面與支撐平臺緊密貼合，如果支撐平臺的平面度誤差超過許可值，將造成回轉支承的變形，引起運行不穩定，易產生噪音、沖擊或使工作負荷變大。
3）回轉支承內外圈的淬火軟帶區容易損壞
回轉支承內外圈的滾道均采用感應淬火的熱處理工藝，都有一段淬火軟帶區，軟帶區的強度和硬度較弱，容易損壞。
4）螺栓擰緊力不當造成螺栓松動和損壞
擰緊螺栓時，如果預緊力不足，在振動、交變載荷和沖擊載荷的作用下，聯接可能松動，影響回轉支承的正常工作，甚至還會造成設備事故；預緊力太大又易使螺栓損壞。
5）齒輪嚙合精度存在誤差
齒輪嚙合精度存在誤差，會使工作齒面的接觸應力產生集中，輪齒磨損加快，容易損壞。回轉支承的輪齒損壞和嚴重磨損，需整體更換回轉支承。
3.2受傾覆力矩影響
回轉支承在使用過程中要承受軸向載荷Fa，徑向載荷Fr以及傾覆力矩M的共同作用（如圖1），其承載角為45°。在重載負荷下，如果傾覆力矩過大，會使回轉支承內圈受力大的部位向下偏移，造成回轉支承內外圈的幾何中心線發生傾斜和徑向偏移，影響運行的穩定性。如果傾斜和偏移超過允許范圍，回轉支承的技術狀況會急劇惡化致使回轉支承報廢。因此，減小傾覆力矩對回轉支承的影響意義重大。傾覆力矩的產生是由于取料機回轉支承上各方向的受力分配不均衡造成的，造成傾覆力矩過大的原因主要有以下方面：
1）懸臂的重量增加
在多年的使用、維護和檢修過程中，我廠在取料機懸臂網格走道上增加了花紋鋼板，制作了檢修平臺以及鋼結構的加強、加固等檢修安全防護設施，加之取料機的實際取料量大大超過設計能力，懸臂皮帶上運載的物料比設計時增加，從而增加了懸臂的重量，增大了傾覆力矩。
2）取料機行走不穩定
由于軌道基礎下沉，軌道、行走輪磨損、臺車變形和鉸軸、軸孔磨損等缺陷，取料機行走時產生振動、沖擊，導致取料機行走不穩，回轉支承承受的傾覆力矩瞬間增大或減小。
3）技術改造改變了受力平衡
1997年6月，我廠對取料機的回轉傳動裝置進行技術改造時，拆除了取料機正后方的直流電機、發電機及1套減速傳動裝置（約4200