門座式起重機下支承異響分析及解決方案研究

張海濱，王昌盛

（上海振華重工（集團）張家港港機有限公司，江蘇 張家港 215633）

八撐桿轉柱式起重機是船廠及重型設備安裝施工中常用的機型。在使用過程中，經常出現回轉下支承異響。本文以新加坡50T-50M單臂架門機案例，經過分析，多次整改，最終將異響問題解決，確保設備的正常運行。

1 門座式起重機下支承拉出檢查并發現問題

從軸承打開的情況看軸承油質污濁、有水及其他異物進入。軸承的滾道及滾輪上有麻點及凹痕。軸承內部油槽部分有安裝敲擊痕跡。下轉柱與軸承上座接觸的平面存在加工誤差0.82mm。元寶梁上軸承墊板與軸承下座的平面存在加工誤差1.91mm軸承上平面與軸承上座有磨擦及滑動痕跡。軸承滾道與軸承下座有磨擦及滑動痕跡。軸承排裝角度太大，存在4mm的高低差。

2 針對問題提出的解決步驟及解決方案

因八撐桿轉柱式門座起重機軸承異響在以往也經常出現，且多種因素均可導致聲音的出現。首先需要找出導致門機異響的各種因素，然后逐一地進行分析排除，直至最終解決異響，然后再制定相應的具體措施解決問題。

（1）經過分析，產生異響的因素有如下幾種原因產生：①下支承結構件上下結合面不平行，造成下支承回轉軸線與門架中心線產生夾角α，運行時造成軸承受力不均產生異響；②軸承上平面與軸承上座產生位移。由于門機鋼結構件的柔性和軸承上座與軸承配合的原因導致門機在運行過程中軸承上下結合面存在不平行的因素，導致軸承個別滾輪受力不均，阻力增大，當受力情況大于軸承上平面與上座接觸面的摩擦力時，產生應力釋放性的相對位移，即產生異響。③經實際對軸承下座接觸面的測量數據顯示其平整度不理想，導致軸承下座產生輕微的應力變形，導致軸承內部應力集中，當應力釋放時產生的震動異響。

針對上述可能原因，結合現場生產情況，按照以下方案進行逐一排除：步驟一：通過調整墊片調整裝配面平行度，盡量減小α夾角來消除異響的，進行以下步驟：首先，根據所測量的數據，加工墊板；其次，墊板加工好后，把下轉柱頂起，把墊板墊到不平處。中間碰到螺栓位置可以在墊板上開槽。步驟二：如果能確定調整墊片沒有問題，就需要著重檢查下支承軸承的情況。檢查下支承軸承，需要將軸承移出安裝位置，并且需要打開軸承內部進行檢查。

（2）下轉柱頂升方案及下支承拆除方案如下：①下轉柱頂升前，為了保險和安全起見，先將轉柱內部與中心集電器的電纜線在連接處斷開，整改完畢后復位連接。②被頂升部件下轉柱及上部總成總重量為626t。請選擇4只200t千斤，由于頂升空間只有479mm高，故千斤頂的高度不得高于479mm，盡量比此數值低，以方便將千斤頂放入頂升位置。③為了保證頂升的穩定性，頂升開始前需要將臂架放到約86m的位置，并且臂架需要旋轉到垂直門機的軌道方向。此時，上部重心位置近似為旋轉中心處。④千斤頂的擺放。為了保證被頂升部件不因受力變形，故千斤頂放置必須按要求擺放。⑤頂升行程。頂升開始前需要測量旋轉小齒輪與門架支撐環之間的間隙，理論值為21mm。如果頂升行程小于21mm或者測量的間隙值，可以不用拆除旋轉小齒輪(加墊板時）。⑥如果頂升行程大于21mm（或者前述測量的間隙值），就需要拆除旋轉小齒輪，小齒輪拆除時需要將小齒輪做好高空防墜落保護措施(拆除下支承）。⑦為了從根本上解決問題，將下轉柱頂起后，準備拆除下支承。為了拆除下支承，上述步驟中的頂升高度不得低于60mm，需要拆除小齒輪。

（3）下支承拆除清理檢查步驟如下：①根據步驟2中的第6項，將上轉柱頂起60mm。②進入門架中梁內部，先拆除下支承的接管、加油斗、探油器和放油管。降低整個下支承的高度以便于移出下支承。拆除放油管時，需要立即將堵頭旋入放油管安裝處，以免機械油漏出污染機器。③整個下支承重量約為5t，利用兩只5t的手拉葫蘆和槽鋼龍門架將整個下支承抬高并移出下轉柱的安裝位置。④首先空轉下支承，查看下支承本身存不存在旋轉的異響問題，如有條件的可施加不小于100t的載荷在下支承上面旋轉查看異響情況。此步驟僅檢查下支承軸承的整體轉配質量情況。⑤無論有無異響，都需要檢查軸承內部是否存在產生異響的因素。檢查步驟：首先去除內部的機械油等，將內部結構的油污擦拭干凈。檢查軸承內部是否有磨損或損壞碎裂情況發生，檢查軸承內部是否有施工垃圾影響軸承的運行。如果有鐵屑等施工垃圾，需要將垃圾清理干凈，滾動體和滾道擦拭干凈潤滑后重新裝配。為了排除軸承上平面與軸承上座產生位移而產生異響的可能，需要在軸承拖出檢查時將軸承上蓋吊出，對軸承清理后對上部軸孔及與其上蓋的連接部位進行現場測量，根據實際測量尺寸對軸承上蓋的連接部位進行重新堆焊機加工，尺寸控制在+0.03～+0.11，加工好后將軸承上部與上蓋用千斤頂進行配合安裝，保證軸承上蓋及軸承緊密接觸。然后將上支撐重新復位安裝。對于軸承下座接觸面平整度問題，視情況而定，對平面進行重新機加工處理，達到最初的設計標準。再排除以上可能產生的軸承異響因素后按照步驟（2）將下支承安裝到原來的位置，然后將加工好的墊片墊到不平處,減小α夾角的數值。降低千斤頂推桿，將整個上部落回原位置，安裝好下支承的固定螺栓，清除千斤頂等工裝，然后向推力軸承里補充加入因檢查漏掉的機械油，并且加入1kg的MoS2幫助潤滑，接通整機電纜，旋轉門機檢查軸承運轉情況。

（4）墊片調整裝配面平行度，盡量減小α夾角來改善軸承的受力情況。如果還需要增加墊片，可進行接下來的步驟。①根據所測量的數據，加工墊板；②墊板加工好后，把下轉柱頂起，把墊板墊到不平處。中間碰到螺栓位置可以在墊板上開槽。③對軸承清理后將軸承與緊圈部位進行分離檢查。④檢查軸承與緊圈的配合情況，為了增加緊圈與軸承間的配合間隙，對兩者的接觸部位進行拉毛處理，增大軸承與緊圈的相對摩擦力，然后重新裝配。⑤在軸承上蓋裝配時對上蓋與軸承緊圈部位進行間斷電焊進行固定，并在緊圈與上蓋之間的對角部位增加25×25×50的擋塊進行固定。⑥將下支承重新復位安裝。⑦再將下支承重新復位安裝到位后用百分表檢查軸承上下蓋的平行度，并根據測量結果，增加墊片調整軸承的上下蓋間平行度，保證在運轉時平行度差在2mm內。⑧在對軸承進行恢復安裝后，接通電源在平衡點位置旋轉門機，用百分表測量門機軸承的上下蓋的平行度存在誤差，最大的平面誤差在4.1mm，且旋轉時軸承內部又發出6～7聲異響，且聲音很大。在對軸承平面進行墊板處理后，在平衡點臂架86m位置旋轉門機測的調整后平面誤差數據在1.4mm以內，旋轉時聲音消失；但是在收最小幅度過程中軸承內部發出一聲很小的異響，在最小幅度時測的軸承平面度誤差在2.4mm以內，旋轉門機一圈軸承內產生一聲較小的聲音。調整后聲音改善，徹底解決問題。

3 異響問題總結與分析

（1）門機水平輪未調整好。（2）轉柱下支承平面機加工存在問題，且軸承平面度存在誤差沒有排裝好。（3）軸承損壞或者是輥道損壞及軸承內存在垃圾，在實際生產中，尤其要注重下支承的裝配工作，軸承內部齒輪油潤滑工作，防止進水。日常清潔保養工作。（4）在打開下支承后發現軸承與下支承上下座都是間隙配合，且軸承可以自動與上蓋分離，軸承可能在下支承內部存在滑動現象。假設當門機在最小幅度是工作時，軸承上下平面因結構問題或其他原因產生2～3mm傾斜，導致局部滾柱受力增大當力度達到一定程度大于軸承上下平面與支座的平面的摩擦力，是否會產生相對位移，也導致聲音的出現，同時應力得到釋放，滾柱又開始滾動，然后周而復始。排裝好的門機頻率小且聲音小，偶爾發生；如果沒有排裝好的門機，傾斜度較大所以聲音就會產生的頻繁。經過最終分析產生異響的原因是由于軸承上平面與軸承上座產生位移，從而產生異響。由于門機鋼結構件的柔性和軸承上座與軸承配合的原因導致門機在運行過程中軸承上下結合面存在不平行的因素，導致軸承個別滾輪受力不均，阻力增大，當受力情況大于軸承上平面與上座接觸面的摩擦力時，產生應力釋放性的相對位移，即產生異響。

4 結語

總之，回轉下支承的運行狀態直接影響起重機的使用效率。實際使用中問題出現頻率高，也比較多樣，要針對問題產生原因分析，采取針對性措施進行解決，保證起重機設備運行水平提升。同時，要在安裝過程中強化操作的規范性，降低問題發生的概率。