門座式起重機回轉支承軸承的故障分析

曾坤龍

摘 要：起重機設備是建筑工程等我國生產和發展的核心產業運行中最常見的一種生產設備，根據起重對象在重量、體積等方面的差異，起重機又被分為了幾種不同的類型，本文重點針對門座式起重機進行探討，對其回轉支承軸承結構可能發生的常見故障進行分析，并對相關的故障處理辦法進行討論，以期為這種類型的起重機的正常應用提供保障。

關鍵詞：門座式起重機；回轉支承軸承；故障分析；處理辦法

中圖分類號：TH213.4 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0289-01

引 言

門座式起重機是起重機設備中的一種類型。常見于應用在鋼材等重量較大的原材料以及相關物品的運輸和抓卸操作，且常常伴隨著生產作業過程的進度同步應用，以鋼鐵廠為例，在門座式起重機的應用中，實現抓卸操作的關鍵環節零件回轉支承軸承在長期使用的過程中必然會發生損耗和故障，分析故障原因并及時解決，是確保起重機繼續正常工作的關鍵。

1 回轉支承結構與應用原理的簡要分析

1.1 結構分析

回轉支承包括了內圈、外圈、保持架結構、滾動體與密封體結構等。按照其結構中齒輪的分布情況及位置，又可被分為內齒回轉支承、外齒回轉支承以及無齒回轉支承等。其主要特點在于能夠承受住來自軸向與徑向的載荷力矩和傾覆力矩[1]。是重型工業生產的相關設備中最常見的設備類型。從其作用的角度分析，其主要發揮連接起重機中的兩個部分結構的作用，這兩個部分分別是位于上部區域的回轉機構以及位于下部區域的圓筒體門架結構。

1.2 應用原理分析

回轉支承結構的運行模式，與其不同的規格和類型有直接的關系，不同類型的零部件，在其具體的應用和零件安裝工作中，所應用的模式和方法也有很大的差異。又由于這種結構的應用與機械承載力和軸向尺寸等指標的數值有一定的關系，因此，在投入應用前，還需要對尺寸和力量的大小數值進行計算，以保證安裝方式和應用過程中的承載力指標滿足起重機的作業要求。

2 常見故障類型簡述

2.1 結構設計問題引起的故障

從規格要求的角度來說，零件的結構設計有很高的專業性和精密性要求[2]。但在實際的設計安裝操作中，由于對相關數據的計算結果沒有嚴格進行檢驗和控制，導致安裝設計環節本身的計算結果與設計安裝要求產生了比較大的誤差。進一步影響到了后期的零件制作精確性。最終導致零件在具體應用中與起重機設備本身的匹配程度下降，使滾道結構發生彎曲變形的現象。另外，零件設計中所選用的用于發揮連接作用的結構的整體剛度比較低，使變形問題再度出現。最后，不同的回轉支承軸承結構在門座式起重機中的安裝間隔距離控制不到位，容易由于滾珠密度過大造成軸承運轉中摩擦力的增大，使其發生磨損故障。

2.2 應用維護問題引起的故障

應用維護的故障主要只是起重機的實際操作人員由于個人的操作規范性較差以及對機器應用后的日常保養維護不到位，使得一些輕微磨損故障隨著時間的積累而更加嚴重，最終使起重機設備的正常運行受到影響，常見的細微故障包括了軸承螺栓松動崩裂、連接結構開裂等。

2.3 軸承運轉發生疲勞剝落問題引起故障

這類故障的產生于滾道與滾動體的相對運行有密切的關系，在起重機運行的過程中，軌道和滾動體會受到交變荷載力的影響，這種作用力會使得回轉支承的表面逐步產生固定深度的裂紋，隨著時間推移，這種裂紋經過發展深入到和構建的表面，隨后進一步出現剝落現象使其表面平滑度受到影響，產生凹坑[3]。這種故障對門座式起重機的主要影響是使設備運行中不規則振動的情況的發生頻率提高，同時會伴隨出現噪音，同步影響了設備運行的穩定性和安全系數。

3 常見故障的處理方法

3.1 應用模糊數學方進行故障分析

模糊數學法的應用，與起重機本身各個部件重要程度的判別方法有直接的關系，由于各部件的在起重機運行過程中的重要程度并不能按照一定的標準進行準確區分，表現出重要性區分不明顯的特點。因此，只能用模糊數學法對其故障原因進行初步分析。而且，軸承結構的運轉從本質上來說是一個各個作用力和部件結構協同作用的過程，因此容易受到多種因素的影響。這種多因素特征，也要求分析工作必須用模糊數學法來完成。

3.2 故障判別流程分析

（1）選定合適的評價指標體系。評價體系的選定，實際上需要通過對多種類型的評價項目進行篩選確定，在相關項目中，以生產中的重要性、備件供應、維修難度、維修時間成本等多個項目來進行判斷，為了統一管理和識別相關的判別條目。在實際應用中通常會對各種因素進行歸類，最終以集合的形式分層次進行羅列。

（2）評語等級的確定。所謂的評語等級，就是按照零部件的應用類型、重要程度、應用頻率等可以定量進行分析的指標通過不同層次的判定評語設置，來確定其在回轉支承結構中的作用和應用情況[4]。例如，在關于重要性的評語中，就包括了不重要、比較重要、非常重要的等級劃分。

（3）綜合評判。當然這里所指的綜合評判，也是需要在模糊評判的背景下進行的。其中，綜合評判的實施方法包括了設立評價矩陣、模糊算子兩種方法。而在評價矩陣的建立中，主要依靠專業技術人員成立專業評價小組來實現評判。模糊算子的方式，則是借助“實數乘法”等專業的計算方法來獲取模糊算子的指標。

3.3 維修方式

目前常見的維修方式有計劃性維修、運行狀態維修以及事故處理后維修等。具體的維修方式選擇，需要結合實際情況由技術人員分析確定。

4 結束語

總之，對于門座式起重機來說，其回轉支承的軸承故障問題是設備運行中的一個常見問題，由于軸承結構在起重機運行過程中的作用是非常關鍵的。因此，對于軸承結構的故障產生原因，需要用專業的計算方式進行確認，并進一步提出故障解決辦法。

參考文獻

[1]程國華.門座式起重機回轉支承軸承的故障剖析[J].工程技術：引文版，2017（3）：69.

[2]丁炳乙.門座式起重機回轉支承斷齒修復工藝[J].科技創新與應用，2017（1）：124.

[3]蘇文勝，薛志鋼，李云飛.門座起重機回轉支承故障診斷研究[J].起重運輸機械，2017（6）：82～86.

[4]樂矣天，丁海君.門座起重機回轉下支承維修與保養[J].港口裝卸，2016（5）：43～44.

收稿日期：2018-9-13