斗輪機回轉軸承損壞原因分析及維護方法

任永平

（包頭市蒙泰物貿有限責任公司，內蒙古包頭 014030）

0 引言

某公司2 號斗輪機為全趴折返尾車懸臂式斗輪堆取料機，其回轉機構采用回轉交叉滾子轉盤軸承，該軸承具有結構緊湊、重量輕，能同時承受軸向力傾覆力矩和較大的徑向力的特點。該斗輪機連續運行6 年，一直未對斗輪機中部回轉軸承進行檢修，斗輪機在后期使用過程中，懸臂回轉在-45°～+45°區間內出現轉向卡澀，發出異響聲，有時伴有振動情況出現。經過拆裝檢修，發現滾珠磨損嚴重，軸承內焦結物多，軸承保持架損壞，現對其損壞原因進行分析。

1 斗輪機回轉軸承損壞原因分析

1.1 回轉支撐軸承密封損壞

（1）密封損壞。回轉軸承內圈和外圈通常采用丁腈橡膠密封件，此橡膠密封耐油耐磨性好、彈性低、耐低溫性差，斗輪機回轉軸承在長時間使用過程，由于環境和設備本身磨損會造成密封老化損壞，是密封損壞的原因之一。另外注新油后，舊油通過密封縫隙被擠出，舊油張力比密封張力大，致使密封不嚴密。以上因素導致原有設計好的密封起不到密封作用，一方面造成軸承內部潤滑油泄漏，導致軸承內部潤滑油量不足；另一方面，空氣中的水分和氧氣和潤滑脂充分接觸，加快潤滑脂的氧化，減弱了潤滑脂的性能，對軸承抗磨損能力保護不足。

（2）回轉平臺長時間堆積煤粉。由于斗輪機每天工作在嚴苛的工況下，煤粉大量堆積在回轉軸承擋灰板上和回轉軸承下部，懸臂在回轉過程中煤粉有可能進入軸承內部，加大了潤滑脂黏稠度，使得潤滑脂干結少油膜或無油膜，進而使得軸承滾動體和內外圈干摩擦，加大軸承磨損。煤粉堆積在擋灰板上，如果擋灰板密封不嚴，煤粉通過軸承間隙進入軸承內部，首先污染潤滑脂，稠化潤滑脂，減少基礎油的比例，會使軸承出現焦結高溫現象。其次，進入軸承的煤粉顆粒額外加重軸承滾動體和內外圈的摩擦，加速軸承的損壞。

（3）雨水進入軸承。由于擋灰板密封不嚴密，雨水流入軸承外部和煤粉混合在一起，加重了軸承外部的蓄水量。如果軸承密封不嚴，水通過軸承內外圈進入軸承內部，進入的雨水對軸承產生腐蝕，加重軸承表面點蝕磨損。雨水沖刷潤滑油，會使潤滑油乳化、基礎油流失、氧化等，致使回轉軸承缺少潤滑保護，在運行過程中加快磨損，進而造成軸承損壞。

1.2 潤滑不到位

（1）潤滑脂選擇不對。目前市場上潤滑脂種類很多，應用場合不盡相同，如何選擇一款適合的潤滑脂，是擺在斗輪機回轉軸承檢修人員面前的難題。潤滑脂的選型是一個比較專業的問題，若潤滑脂選型不對，在很短的時間內對軸承造成不可逆轉的損傷。斗輪機長時間處于嚴苛的工作條件，包括高溫、冬季環境溫度低、水污染、沖擊載荷以及加脂周期長的工作環境，如果潤滑油選擇不對，不合適的應用場合將會對軸承帶來不可估計的損失。

（2）潤滑保養不到位，注油周期短，油量偏低。

1.3 地基下沉軌道不平傾斜受力

軌道地基部分地段周邊積水嚴重，造成地基下沉，軌道較另外一側偏低，軌道的高低不平，致使斗輪機門座傾斜，回轉軸承不在水平位置，失去平衡的懸臂在作業時加大傾覆力矩，致使滾珠承受較大受力，可能出現點蝕、剝落或傷痕，長時間運轉造成軸承損壞。

1.4 懸臂斗輪取料或撞擊煤堆過載

斗輪機大部分是人工操作懸臂起升，達到取煤的目的。有時候斗輪機操作工在旋轉懸臂時稍加不注意，懸臂未升到煤堆上方，導致懸臂最前面的斗輪用力撞擊煤堆，致使中部回轉軸承瞬間過載，受到較大的沖擊載荷，致使回轉軸承發生損傷。斗輪在取煤時懸臂選擇合適的下降高度，使得斗輪輪斗每次取適量的煤粉到懸臂皮帶，如果懸臂下降太多，導致斗輪選取更多的煤粉，甚至斗輪陷入煤堆，加大斗輪，懸臂、回轉軸承的受力，超過后部配重的重量，加大中部回轉軸承的傾覆力矩，加劇軸承的磨損。

2 斗輪機回轉支撐軸承損壞維護方法

（1）密封損壞。回轉軸承密封是丁腈橡膠密封，時間長容易老化、變硬甚至開裂，尺寸發生變化，由于舊油的泄漏擠壓密封，導致密封脫落，起不到密封作用。針對密封損壞，檢修主管單位應該每隔半年檢查一次，如有橡膠密封損壞及時上報主管單位，并及時選擇更換新密封。對回轉軸承附近堆煤情況嚴重的設備，最好在密封條上部加裝擋灰板，對密封起到保護作用，防止煤灰落入密封上，防止過多的集煤進入軸承內部，并加強擋灰板日常檢查。

（2）潤滑脂選擇錯誤。市面上潤滑脂的種類繁多，有通用鋰基脂、復合鋰基脂、極壓鋰基脂、合成鋰基脂等，這些潤滑脂根據不同設備應用在不同的場合。如高溫、冬季環境溫度低、水污染、沖擊載荷以及加脂周期長的工作環境，回轉軸承屬于低速、重載，有沖擊載荷，北方冬季面臨-40 ℃的低溫場合，假如選擇一款傾點低的產品，在冬季面臨凍結的情況；如夏季高溫，加上設備運行磨損，過高的溫度會氧化潤滑脂，使潤滑脂短期內失效，如不能及時發現，中部回轉軸承很快會因為缺少潤滑而磨損嚴重。

（3）潤滑不到位。潤滑不到位是回轉軸承損壞的主要原因。部分單位疏于管理，不重視斗輪機日常維護，缺乏對斗輪機的日常維護，由于斗輪機一般會長時間取料或者堆料，回轉軸承一直處于重負荷運轉，良好的潤滑是保障回轉軸承正常運轉的基礎。若軸承潤滑不到位，或軸承內部已經出現缺油或者油品失效，如果補油不及時，將造成軸承高溫，一是加速軸承磨損，二是潤滑油長時間高溫產生油泥。如果軸承內部有結焦物還采用人工補油，新油進入軸承內部量很少，焦結的油泥是擠不出去的，注入新油的量很少，如果現場檢修人員不能及時發現，無形中造成軸承缺油，加速了回轉軸承的磨損。總結以上分析，良好的潤滑是保證回轉軸承使用壽命的主要手段，在嚴苛工況下能更好地保護軸承磨損。

（4）軌道不在同一水平面。勢必造成斗輪機往軌道低的一側傾覆，這時配重和懸臂的平衡就會被打破。發生傾覆的一側受力偏大，斗輪在取煤時更加大了傾覆力矩，加載在滾珠和內外圈接觸面的受力，致使潤滑脂形成的油膜更易被擠壓，油膜更薄或者干摩擦導致軸承發生點蝕、剝落、高溫或者保持架損壞。軌道的水平度可以使用水準儀進行檢測，如有嚴重超差應及時進行調整，或外包給專業隊伍維修軌道地基。

（5）斗輪懸臂瞬間載荷過大。斗輪懸臂在回轉時要提升到煤層上方，才能最大限度地避免懸臂撞到煤層，防止瞬間受力嚴重擠傷回轉軸承。懸臂放在取煤位置時，斗輪頭部要控制取煤厚度，在取煤時更要把握懸臂回轉速度，防止回轉速度過快致使中部回轉軸承受力嚴重，以延長軸承壽命。

（6）加強設備維護、消缺。設備管理部門要加強管理，尤其是維護隊伍，要加強管理，若軸承異響嚴重，必須進行大修，采用頂升法將斗輪機上部頂起，打開軸承內部查看軸承設備。若無異響，每半年進行一次注油，注油過程中旋轉懸臂，盡可能將軸承內廢油排出，再清洗干凈，裝好密封條。

（7）分析軸承狀態。定期對斗輪機進行斗輪機中部的回轉軸承運行狀況分析，彌補日常工作中的不足。若發現不良反應，應該采取相應的維修保養措施，提前預防有助于減少設備回轉軸承的磨損。

（8）定期對在用油樣做油品檢測。光譜分析項目的技術報告里要包含磨損元素，如鐵和銅等，水分、黏度等主要指標，為回轉軸承狀況監測提供技術保障。

3 結語

斗輪機廣泛用在電廠、采礦、港口等，大部分國內廠家具備300～6000 t/h 生產能力、20～60 m 回轉半徑斗輪兌取料機系列產品的設計制造能力。隨著工業技術的進步，設備上料、堆料能力取得了長足進步，企業的使用時間成倍增加，檢修時間壓縮得越來越少，造成設備隱患不能及時發現，錯失設備維修最佳時間，導致斗輪機損傷的不可維修性，只能更換備件。由于我國南北氣候差異大，冬季夏季溫差大，斗輪機回轉軸承在選潤滑脂的過程中存在誤區，由于油品選擇錯誤，導致設備潤滑效果不好，加速回轉軸承的磨損損壞。還有企業檢修隊伍專業素質層次不齊，日常對斗輪機維護力度不夠，不能及時發現設備隱患，造成設備關鍵部位損壞。某些企業主要依靠斗輪機年度大修消缺，平時主要依靠操作工反饋斗輪機運行故障信息，等到斗輪機無法運行時才派檢修人員去維修，這樣遲緩地檢修對斗輪機造成不可逆的損傷。因此，加強對斗輪機的維修與管理，加強周期潤滑，加強密封檢查，適時大修維護，對延長產品壽命、保障連續作業起到強有力的支撐。