更換混勻堆料機回轉交叉軸承的4點定位導向法

鄭 波

（萊蕪鋼鐵集團有限公司設備檢修中心，山東萊蕪 271104）

0 引言

混勻堆料機廣泛應用于散粒物料的堆料作業，主要有行走機構、懸臂機構、回轉機構、變幅機構和金屬結構組成。堆料作業時，地面帶式輸送機將物料提升到尾車頭部，通過混勻堆料機漏斗將物料卸到懸臂帶式輸送機上，由懸臂帶式輸送機將物料堆至料堆頂端。堆料機回轉部下方為回轉交叉軸承及回轉驅動裝置組成的回轉機構，其回轉交叉軸承由內外圈和滾動體等構成，能夠同時承受較大的軸向、徑向負荷和傾覆力矩，堆料機通過回轉機構不斷旋轉換向進行堆料。萊鋼型鋼煉鐵廠混勻料場DBK1000.30型搖臂式混勻堆料機，自2004年5月投產以來，回轉機構從未進行過檢修更換，由于回轉交叉軸承年久失修，輥道磨損，齒面磨損嚴重，并且出現斷齒現象，不利于生產的穩定順行，并且存在極大安全隱患。

1 故障原因

（1）由于混勻堆料機懸臂在各個方向運行時間不均勻，使得回轉機構的軸承局部磨損嚴重，回轉交叉軸承外部齒圈由于局部磨損嚴重超過其疲勞強度出現斷齒現象。

（2）回轉交叉軸承使用周期長，其所處空間狹小，發現問題不及時，點檢加油維護工作不到位。

（3）軸承密封年久失效，密封不嚴密，造成粉塵和水進入軸承內，導致輥道和滾珠銹蝕。

（4）加油孔直徑小，粉塵與油混合形成油泥堵塞加油孔，造成加油困難，長期潤滑不良導致滾珠與輥道之間磨損嚴重。

2 傳統更換方法

采用傳統方法更換混勻堆料機回轉交叉軸承時，需對堆料機上部機構全部進行拆除，包括平衡架、平臺、變幅機構、懸臂皮帶機、司機室、懸臂梁、回轉機構、門柱等，此外還包括由回轉交叉軸承向上行走敷設的電纜，以及變幅機構的電線電纜共100多根需要進行拆除，之后才能對回轉交叉軸承進行拆除以及完成新備件的安裝，回轉交叉軸承安裝完成之后要逐步恢復之前拆除的設備，重新敷設電纜，最后進行整機聯動調試。在實際操作實施時，由于其備件質量大，作業條件對環境的要求高，需用100 t輪胎式起重機累計作業15 d時間才能完成，成本高，工期長，安全隱患大，并且需制定嚴格的吊裝方案及管控措施。

3 采用4點定位導向法施工

2017年11月萊鋼型鋼煉鐵廠利用對1#混勻堆料機大修的機會，組織人員多次進行現場研討分析，確定采用4點定位導向法更換回轉交叉軸承。操作平臺參照圖1。

（1） 將混勻堆料機開至指定位置定位。將懸臂轉至與地面皮帶成 90°角，懸臂下降放置于預先做好的鋼結構框架之上，使懸臂被鋼結構框架架起。此時，配重鋼絲繩應略微松弛，以使回轉平臺上部分重心與幾何中心進一步靠近，減少頂升時的不平衡力。混勻堆料機整體停電，安裝大車軌道塞，松開變幅油缸進出油管接頭，讓懸臂處于自由狀態，拆卸回轉交叉軸承外殼護罩。同時，延道軌方向，在門梁高處兩側分別用直徑24 mm鋼絲繩向地面基礎固定，以保證整體框架的穩定性。

（2）制作安裝千斤頂頂升平臺。在混勻堆料機4個行走支腿上分別用長1000 mm、寬800 mm、厚32 mm的鋼板、30#H形型鋼焊接制作千斤頂頂升平臺，同時用長500 mm、寬500 mm、厚32 mm鋼板對回轉平臺進行加固，要求4個螺旋千斤頂頂升平臺標高尺寸偏差±1 mm。

圖1 操作平臺及回轉交叉軸承

（3）安裝定位軸及定位套。為保證固定平臺的回轉中心與回轉平臺的回轉中心在頂起和降落過程中不產生過大的偏移，使外圈的52個M36×330 mm的螺栓全部順利地穿上，制作4套定位裝置，定位軸及定位套的配合尺寸分別為Φ108-0.5mm和Φ108+1.0mm，定位軸有以毫米為單位的刻度尺，量程≥200 mm。定位軸及定位套分別焊接安裝在回轉平臺和千斤頂頂升平臺上，安裝時應保證同心。

（4）將回轉交叉軸承以上部分頂起。4臺100 t螺旋千斤頂稍稍用力后，松開回轉交叉軸承外圈的52個M36×330 mm連接螺栓（因空間不夠，此時只能松開，螺栓仍插在回轉交叉軸承螺栓孔內）。頂起作業由一人統一指揮，4臺100 t螺旋千斤頂同步頂升，在此過程中，密切注意各定位軸標尺的讀數，最大誤差應＜2 mm，待上部回轉平臺頂起180 mm時停止，為確保回轉平臺及固定平臺無上下方向相對位移，在4處頂升平臺處用鋼管焊固。在頂起過程中，在回轉平臺上部安放2臺水平儀，隨時觀察回轉平臺是否水平。

（5）舊回轉交叉軸承拆除。拆除舊回轉交叉軸承外圈52個M36×330 mm連接螺栓，將回轉交叉軸承用倒鏈固定，拆除內圈48個M30×230 mm連接螺栓，用32#槽鋼沿與回轉平臺水平方向預先制作長度≥6 m、高度與回轉平臺一致的滑道，用3 t手拉葫蘆將舊回轉交叉軸承緩緩牽出至回轉交叉軸承2/3部分探出原位，用輪胎式起重機將舊回轉交叉軸承整體吊出至空曠地帶。

（6）新回轉交叉軸承安裝。將新回轉交叉軸承用輪胎式起重機吊到預制滑道之上，用3 t手拉葫蘆將其拉入回轉平臺下方到原位。用專用夾具卡住新回轉交叉軸承四角，用4臺5 t螺旋千斤頂將新回轉交叉軸承頂起，調整到位后安裝緊固內圈48個M30×230 mm連接螺栓，同時將外圈52個M36×330 mm連接螺栓插入螺栓孔內，拆除滑道、定位軸及定位套等，同步落下4臺100 t螺旋千斤頂，將外圈52個M36×330 mm連接螺栓緊固，緊固時，用4把扭矩扳手互成90°依次沿順時針方向同時擰緊，螺栓擰緊時分初擰和終擰，初擰時扭矩應為終擰的50%～80%。最后調整小齒輪，安裝回轉交叉軸承護罩。需要注意的是，為保證施工安全，整車頂升需要在風力＜5級的條件下進行，且舊回轉交叉軸承拆除后，新備件必須在當天完成安裝。

（7）聯動試車。恢復變幅油缸進出油管接頭，拆除與地面基礎連接的鋼絲繩，拆除大車軌道塞，恢復其他附屬結構，混勻堆料機整體送電后進行聯動試車。

4 實施效果

采用4點定位導向法更換混勻堆料機回轉交叉軸承，與傳統施工方法相比，工期由15 d縮短至4 d，成本由10萬元人民幣減少至3萬余元人民幣且安全性更高，受自然環境及其他外部條件的影響較小，利于推廣。

5 結語

實踐證明，采用4點定位導向法更換混勻堆料機回轉交叉軸承的技術是成功的，費用低、工期短、安全程度高具有較強的實用性，對于大型機具回轉機構大軸承的檢修維護具有借鑒意義。