頂升法更換門機回轉軸承

摘要：頂升法為一種新興的更換門機回轉軸承的方法。以神華黃驊港務有限責任公司MQ1633門機回轉軸承更換為例，介紹頂升法工藝。

關鍵詞：頂升法 回轉軸承 工藝

神華黃驊港的MQ1633門機為最早的一批門機，至今已使用7年。因其工作強度大，再加之磨損和各種沖擊，導致回轉軸承保持架損壞，并進一步損壞滾道內的滾柱。常規的修理方法為使用浮吊整體吊起回轉軸承以上的部分，然后更換軸承，但該方法要占用泊位，影響生產，而且浮吊成本太高；使用頂升法頂起回轉部分來更換軸承則不存在以上弊端。頂升法主要有以下幾個步驟：

1 準備工作

1.1 維修用工具及材料：機加工自制車頭1組、機床調整塊6套、工藝M42X660長螺栓36件(雙頭螺栓)8.8級、工藝M24X460長螺栓6件(雙頭螺栓)8.8級、螺母M24共6件、10t手拉葫蘆2件（轉盤上部與門架固定用）、2t手拉葫蘆4件、200t液壓千斤頂6只(其中二只備用)、5t螺旋式千斤頂4只、M42固定板板手(可自制)4把、鋼絲繩Φ18～Φ30若干（吊裝及加固用）、500kg液壓扭力板手1套、24#槽鋼32m、頂升支座4個及各類墊片若干、3T吊裝帶3條。

1.2 確定門機?？课恢茫簩㈤T機停靠在在施工期間不干擾船舶停靠和其它設備作業且能錨固的位置，然后將門機行走錨固及防風裝置鎖緊。在門機施工區域四周掛上警戒帶。

1.3 焊接頂升支座：通過對現場考察，確定在立柱外焊接四個支座，并在各支座對應的立柱內側位置焊接加強肋板和一圈加強筋，如圖1：

四個支座的焊接位置應與機器房下部的支撐梁相對應，如圖2：

1.4 確定門機回轉部分的合成重心：門機在更換軸承的過程中，要確保其合成重心與回轉中心盡可能重合，這樣才能確保門機上部的傾翻力矩最小甚至零。按照設計，該門機回轉部分的合成重心在臂架增至最大幅時與回轉中心重合，但因制造中的一些誤差，實際與理論稍有偏差。將門機臂架轉至與地面軌道垂直，然后將回轉軸承外圈螺栓松開20mm，通過4個頂升液壓千斤頂的受力來調整臂架的幅度，直至各千斤頂的受力相等，此時表明上部回轉部分的合成重心與回轉中心基本重合。

1.5 拆除中心滑環的接線：門機舊軸承在拆除的過程中，中心滑環的接線影響軸承的抽出，所以需要拆除中心滑環接線。步驟為斷開門機總電源，記下中心滑環各接線的線號及位置后，拆除接線。

2 拆除舊軸承

①松開門機回轉軸承外圈螺栓：間隔的拆除一半，保留一半以便門機頂升過程中起導向作用以及保證停工期間的門機安全。②頂升：4臺200T的千斤頂同時頂升，為保證舊軸承的順利拆除及法蘭面的加工，頂升高度定為300mm。在頂升的過程中，為避免門機頂升部分側傾，須保證4臺千斤頂基本同步，保留的軸承外圈螺栓起導向作用，保證連接孔不錯位。③門機回轉部分固定：門機上回轉部分頂升到位后，微調各千斤頂，使回轉軸承下平面與門機回轉連接下法蘭平面基本平行。為保證更換軸承過程中的安全，在調整好上述平面平行度后，在每個頂升支座與對應的機器房支撐梁之間焊接3個24#槽鋼，焊接應選在不影響舊軸承抽出的位置。④焊接軸承抽出時的滑道：在軸承下方的立柱上焊接兩條平行的24#槽鋼，位置選在與之鄰近的兩個頂升支座之間，與門機臂架垂直。再在槽鋼下方焊接三角形的支撐架以保證其穩定。⑤吊耳的焊接：在立柱內部與頂升支座對應的位置上方合適的地方焊接四個吊耳，在立柱外部滑到上方合適位置焊接兩個吊耳。⑥舊軸承的抽出：在立柱內部4個吊耳對應的位置拆除四條內圈連接螺栓，用4個2T手拉葫蘆固定，拆除所有其它內圈螺栓，在滑道上方掛上兩個10T手拉葫蘆，并與軸承外圈對應的螺孔連接。通過手拉葫蘆將軸承拉向滑道，期間可通過改變手拉葫蘆與軸承的連接位置來確保軸承順利抽出。軸承大部分抽出后，使用吊車用3條3T的吊裝帶連接軸承，將舊軸承吊下。

3 裝入新軸承

3.1 清洗門機與軸承連接的法蘭面：因施工過程中會使用各種電氣焊工具，煤油和汽油屬于易燃易爆品，為保證施工安全，使用柴油來清洗兩個法蘭面。

3.2 裝入新軸承：以拆除舊軸承相反的步驟裝入新軸承，再裝入過程中，應注意將軸承的S點對準要求的位置。

3.3 安裝刀架與調整螺栓：新軸承完全進入后，在軸承上部利用外圈安裝螺孔固定刀架，用手拉葫蘆將軸承上拉直至車刀到合適的切削位置，此位置要保證門機回轉小齒輪與大齒圈能嚙合上，為保證加工精度，齒寬方向嚙合長度應盡量長。在立柱內側頂升支座的加強筋上焊接6個均布M24×460的雙頭螺栓，螺栓與軸承內圈連接螺孔相連，如下圖：

螺栓可用螺母鎖緊并調整；為避免在法蘭面加工的過程中軸承出現徑向移動，需在加強筋上緊貼內圈在焊接6個均布擋塊。

3.4 接好中心滑環的線：按照記下的線號和位置正確的接好中心滑環的各根線。

4 法蘭面加工

4.1 調整軸承上平面與門機上法蘭面的間距：加工過程中，在滿足要求的情況下，應盡量減少切削量。一般切削量控制在3-5mm，為保證最少的加工量，就應該使軸承上平面與門機上法蘭面盡可能的平行。在實際測量過程中，門機法蘭面因各種原因存在一定的變形，當變形量超出上述的范圍時，可適當的加大切削量。平面平行度的具體測量方法如下：在圓周上取8個均布測量點，通過調整步驟3中的焊接在加強筋上的6個M24×460的雙頭螺栓上的螺母來調整各個位置的間距，使各測量點的間距之差的最大值在滿足3-5mm的范圍內盡可能的?。淮_保新軸承每個注油點和外齒圈均含有規定標號和分量的潤滑脂，由操作人員操作門機的回轉，回轉小齒輪帶動軸承外圈，因軸承內圈通過調整螺栓固定在加強筋上，所以外圈能自由轉動，轉動90°后停止，再次測量各測量點的間隙并調整調整螺栓，使間距合格并最小。將外圈轉至第一次的測量位置后再次測量，綜合前兩次的測量結果進行最后的微調。調整完畢后，鎖緊調整螺母上的縮緊螺母。

4.2 加工上表面：裝上車刀，以步驟1中最后測量的最小間隙為基數調整車刀的高度。在徑向加工的過程中，車刀為自動，通過周期性撞擊實現自動進車；軸向進車為手動操作，因平面加工一般為3刀，所以根據測量間距的情況，軸向一次進刀1-1.5mm。機加工過程中，加工人員因密切關注加工動態，在車刀加工至螺孔部位時，車刀因頻繁受到沖擊易損壞，操作人員應時時監護，及時發現、更換并調整車刀；加工人員還應定時測量加工面和軸承上表面的距離，保證其平行度，間距在300mm之內不大于1mm，如不滿足，應重新調整軸承內圈的調整螺母，重新加工。

4.3 加工下表面：調整軸承內圈的調整螺栓，將軸承提升，使軸承下表面與門機下法蘭面有足夠間距裝置車刀組件。按照步驟1、2的方法調整間隙和車刀，加工下平面。

4.4 刀架組件和輔助件拆除：門機上下法蘭面加工完畢并滿足要求后，拆除刀架組件。用柴油清洗干凈門機和新軸承的法蘭面，在軸承內圈和門機上法蘭面穿上M42×660，8.8級高強螺栓，兩端帶上螺母后，拆除調整螺栓。

5 緊固新軸承

5.1 拆除頂升支座上的緊固用槽鋼：用氣割割開4個頂升支座上的24#槽鋼。

5.2 放下并緊固回轉總成：在軸承的外圈穿上M42×660，8.8級高強螺栓，以便在放下的過程中起導向作用。同步緩慢的收回4臺200T千斤頂，到位后，按照相關規范對軸承內外圈螺栓進行初緊，緊固力矩為2000N*m，并在24小時之內對上述螺栓進行復緊，緊固力矩為3200N*m。

6 試車

6.1 清理所有雜物：清理門機上所有的工屬具、各種材料、拆除軸承滑道和吊耳，打掃現場，對門機漆膜受損處補漆。

6.2 試車和監護：對門機進行空載試車和重載試車，并48小時監護門機重載作業試車。

7 總結

我港采用頂升法門機軸承成本比采用浮吊節約70%；除去惡劣天氣無法施工，實際連續施工日期為7天，工期比浮吊略長，但作為無空閑泊位、工作繁忙的碼頭，頂升法則為一種非常合理和經濟的方法。

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