沈樹民
華能南通電廠,江蘇 南通 226003
我廠煤場配備2臺1400/1200斗輪堆取料機,該機型為意大利ITALIMPIANTI公司生產,于1989年安裝并投入使用。在煤炭密度為0.85t/m3的情況下,最大堆煤量為1400t/h,最大取煤量為1200t/h。它擔負著電廠4臺35萬千瓦燃煤發電機組的煤炭接卸堆場和配煤取煤進倉任務,年堆煤和進倉約800萬噸煤。
回轉支撐軸承裝置是斗輪堆取料機的核心機構,在長期運行后由于潤滑不暢和疲勞點蝕等原因易造成磨損加劇甚至損壞,而對回轉支撐軸承裝置進行更換具有較大的安全和技術風險。
本人長期從事電廠輸煤設備的檢修管理和維修工作,對斗輪堆取料機回轉支撐軸承裝置磨損和損壞過程及原因進行長期跟蹤觀察,通過不斷實踐和加以理論分析,總結出一套更換斗輪堆取料機回轉支撐軸承裝置的技術方案,并在多次實際施工過程中取得成功。
本文謹以我廠1#斗輪堆取料機回轉支撐軸承損壞原因和更換方案進行分析和交流。
2011年9月份,我廠1#斗輪堆取料機回轉支撐軸承座在運轉中有打嗝現象,并伴有間斷異聲,經現場跟蹤檢查發現在密封處有黃豆大的碎塊,碎塊顏色晶亮,且有較新鮮的潤滑脂。多年來我們對回轉支撐軸承的加油潤滑工作十分重視,每周要加油一筒(約10公斤左右),從現場軸承碎塊吐出點的情況分析,軸承內新鮮油脂充足,且自動潤滑系統工作正常,故初步判斷不是因為缺油所致。再從碎塊吐出點處在斗輪機懸臂架南側約15~75度的位置分析,通常該回轉位置為斗輪機堆煤和取煤的工作負荷區,存在較大的工作負載和沖擊載荷,是回轉軸承最大的工作負載疲勞區域,故最終分析判斷是由于長期運轉所造成的軸承局部區域工作承載面的疲勞損壞。
由于備品軸承因存放時間較長,故在更換前需對備品軸承進行全面檢查和保養:
1)檢查軸承內的油脂是否變質,有條件進行清洗和更換新潤滑油;
2)檢查密封橡膠是否老化,否則進行更換;
3)檢查確認軸承的內外圈“S”(軟點)是否清晰可見;
1)準備內外圈高強度螺栓;
2)準備更換軸承的其它輔助材料;
3)準備50T吊車一輛及相應的鋼繩及手拉葫蘆;
4)準備4只150T以上千斤頂及手動油泵(需經專門校驗方可使用,我廠150T千斤頂活塞直徑160mm);
5)準備100kg/m~180kg/m扭力扳手2把;
6)準備150mm直尺4把;
7)準備0~700bar油壓表4只;
8)準備1mm不銹鋼墊片50片;
9)準備百分表及磁性表座各4只;
10)測量記錄軸承的最大橢圓,橢圓的長軸處并做好紅色標記(三個齒);

圖1 回轉軸承結構圖
1)懸臂降至-3度,旋轉至錨錠位置(與C3皮帶成90度),并在懸臂頭部用5噸葫蘆做好拉風將懸臂固定。
2)切斷機上所有動力電源和控制電源,掛有人操作警告牌;
3)回轉支撐軸承座聯接法蘭內制作平行進出滑道,滑道應光滑平整,標高與軸承聯接法蘭平齊;
4)制作工作平臺,工作平臺應鋪滿腳手板,且裝有欄桿,符合工作人員上下及作業安全防護規定,并根據軸承進出方向決定其位置,其強度滿足回轉支撐軸承及工作人員的荷重(軸承重4.5噸);
5)拆除中心落料斗;
6)拆除二臺回轉驅動裝置;
7)拆除回轉支撐軸承所有潤滑油管道和接頭;
8)聯接好四角保險螺栓;
1)檢查夾軌器確已夾緊,行走制動器均在制動位置;
2)拆除軸承罩殼;
3)松掉回轉支撐軸承緊固螺母(松掉螺母后徒手用扳手擰緊螺母);
4)千斤頂就位,在四個千斤頂附近安裝百分表,使之能準確的反映起頂高度,每個千斤頂上配備三個人,一人壓千斤頂一人看百分表,一個負責聯絡。
準備工作就緒自驗收合格后進行三級驗收,經驗收簽字后方可進行試頂。驗收程序;工作負責人自檢;班組驗收;專業驗收;部門安全監督及分管經理驗收;廠部安全監督及領導驗收。
選擇晴天小風(四級風以下)天氣做試頂;各崗位人員就位,檢查各項準備工作確以就緒,四角同時壓千斤頂,頂高1mm~2mm,直至每個角的法蘭面都均有1毫米的間隙,記錄并分析液壓千斤頂的壓力讀數,校核其重力中心位置(重力中心點不得偏離回轉體中心點300mm,否則必須進行調整),若情況尚可,則進行正常起頂作業。
試頂后四只千斤頂的壓力讀數如下(單位:bar):

經試頂后計算斗輪機回轉體總質量:G=3.14R2P0=339.62t
斗輪機回轉體的總質量小于四只千斤頂的起頂質量。符合安全規定要求。

圖2 #1斗輪機回轉支撐軸承座千斤頂示意圖
1#斗輪機回轉體重力中心計算書
己知:四只千斤頂的油壓表讀為P1=450、P2=360、P3=460、P4=420,幾何尺寸如圖所示:
位于西南角的1#角坐標P1;
位于東南角的2#角坐標P2;
位于東北角的3#角坐標P3;
位于西北角的4#角坐標P4;
壓力單位bar,長度單位mm;
P1、P2的平衡點A在P1、P2角的連線上
P1×A=(2000-A)P2
A=P2×2000/(P1+ P2)=360×2000/(450+360)=889
P2、P3的平衡點B在P2、P3的連線上
P2×B=(3470-B)P3
B=P3×3470/(P2+ P3)=460×3470/(360+460)=1947
P3、P4的平衡點C在P3、P4連線上
P3×C=(4289-C)P4
C=P4×4289/(P3+ P4)=420×4289/(460+420)=2047
P4、P1的平衡點D在P4、P1的連線上
P4×D=(3860-D)P1
D=P1×3860/(P4+ P1)=450×3860/(420+450)=1997
聯接A、C兩點成一直線,再聯接B、D兩點成一直線,二直線的交點交于O(30,70)點,此交點即為回轉體重力中心位置。
經過實際測量和計算結果證明:中心點偏移小于300MM,四只千斤頂在現在位置上起頂回轉體是安全的。