工艺设计改造及检测检修 Ｃｈｉｎａ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｏｖｅｒｖｉｅｗ 斗轮堆取料机回转机构故障分析及处理 杨光 （神华国华徐州发电有限公司，江苏徐州２２１ １６６） 【摘要】本文介绍了神华国华徐州发电有限公司斗轮堆取料机在回转机构出现故障后的原因分析及处理，并着重介绍了对回转轴承顶升检查 处理的全过程。 【关键词】斗轮堆取料机回转轴承故障分析处理 １概述 我公司积极落实国家“节能减排、上大压小”产业，２００８年 开始关停并拆除６台机组共９９万千瓦容量，在原址建设２台１００万千 瓦超超临界机组，输煤系统共配置２台由长沙重型机器制造有限公 司生产的ＤＱ１５００／２５００．３８型斗轮堆取料机。分布在燃料３个煤场， 并联布置。堆料出力Ｑ＝２５００ｔ／ｈ，与翻车机卸车相匹配，和煤场胶带 机组成一个系统，担负着煤场存、取、配、供煤任务。取料出力 Ｑ＝１５００ｔ／２ａ，与厂内上煤系统出力相匹配。其中２号斗轮式堆取料机 于２０１１年６月开始安装，同年１０月投入运行。 斗轮堆取料机回转机构附于立柱之下和门座之上，由驱动装置 （电机、安全摩擦离合器、制动器、减速机）、开式传动齿轮及回转单排 交叉滚柱式回转支承轴承等构成。该机构担负着臂架的回转驱动， 它与行走机构、俯仰机构配合，可使机器在料场中不同位置进行堆 取料作业。 该设备安装在回转机构上的轴承是由徐州罗特艾德回转机构有 限公司生产的型号为ＨＪｗ一一３５８０Ｆ１单排交叉滚柱外齿式轴承，该 轴承由外齿圈、滚柱、上座圈、下座圈和防尘圈组成，由５４只Ｍ３６× ３００ｍｍ的螺栓连接，在上下座圈的结合面内侧均匀布置１２个 ６ｍｍ 的加油孔。（如图１）。 ２故障分析 ２０１３￣１ｚ７月至８月间，回转机构在运行中连续出现卡涩现象，回 转电流由正常运行的２５Ａ左右，最高升ｇＵ６３Ａ左右，最严重的一次造 成斗轮机回转机构不能够转动，无法运行。将 ２０ｍｍ￣丝绳栓在斗 轮处用推煤机拉的方式使其回转，推煤机将钢丝绳拉断未能拉动， 后用推煤机推的方式将回转机构转动。转动后向回转轴承内部加入 柴油进行清洗后，加入润滑油免强能够运行，但回转电流还是较大， 并在运行中发出嘎嘎的响声。从回转机构的组成对其故障产生的原 因进行分析：（１）电动机的检查。对２台电动机进行测量、检查，未发现 问题，同时与联轴器解开后单独试转，未发现异常情况。（２）联轴器的 检查。回转机构所采用的安全摩擦离合器经检查摩擦片有一定的摩 损，但饭然能够起到传递功率的作用，对系统没有较大影响。（３）减速 机的检查。将传动小齿轮与回转大齿圈分离后，启动回转驱动，减速 机运转平稳，无任何异常发生。（４）齿轮啮合的检查。经检查回转机构 两齿轮付间啮合良好，无任何异常情况。（５）确定回转轴承存在问题。 经过分析，对回转机构出现问题的主要原因集中到回转交叉滚子轴 承上，而造成回转轴承故障的主要原因一是轴承损坏，二是轴承缺 油。①轴承损坏。该轴承主要由外齿圈、上下座圈、滚柱所组成，在其 滚道上排列着１４０只尺寸为由８０Ｘ ７９ｍｍ的滚柱。自２０１１年１０月投入 运行以来运行平稳，未发现异常情况，只是在２０１３年７月后连续出现 卡涩现象，经过清洗、加油后仍能够正常运行，但所用的时间不长， 在８月份出现不能回转后，疑是个别滚柱出现问题，造成卡死现象。 ②轴承缺油：该轴承的润滑方式是由安装在回转平台上的自动加油 泵通过加及设置在上下座圈结合面内侧园周上的１２个 ６ｍｍ 的加油孔向轴承供油。当斗轮机运行时，油泵会自动开启不间断的 向轴承注入润滑脂。自设备投入运行以来，维护人员只要发现油泵 内润滑油较少时，都会向油泵内添加规定的润滑脂。因此，从原理上 该轴承缺油的可能性较小，且在回转轴承的上方安装有防止煤粉进 入轴承内的防尘罩。但是２０１３年７月回转机构出现卡涩现象后，在轴 承上方将防护罩割开向轴承内注入柴油进行清洗，发现其内部有煤 尘，加入机械油后轴承能够转动，在８月份出现不能够回转后，将防 尘罩多处割开后进行清洗，情况有一定的好转，怀疑轴承内严重缺 油的可能性较大。 综上所述，为彻底消除回转机构的卡涩现象，确保设备能够正 常运行，必须对回转机构轴承进行解体检查。 ３回转轴承的顶升检查 ＤＱ１５Ｏ０／２５００．３８型斗轮堆取料机从整体结构上可分为上部回 转机构、下部固定平台和尾车部分，固定平台与行走机构组成一体， 起到支撑整个回转机构的作用，尾车部分与回转机构无钢结构相 联，回转交叉滚子轴承通过联接螺栓固定在回转平台与固定平台之 间，整个回转机构上部结构及设备总重约３２０吨，其大部份结构采用 焊接及高强螺栓联接。根据多年来对斗轮机回转机构进行检修的工 作经验，采用对回转机构整体顶升的方法进行回转轴承解体检修、 检查，是最理想的方案。（如图２）。 ３．１顶升准备 图１ ３８ ２０１４年１ｏ月上第１９期总第１９９期 Ｃｈｉｎａ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｏｖｅｒｖｉｅｗ 工艺设计改造及检测检修 回鞴平台 图２ ３．１．１确定顶升支撑位置 根据斗轮机整体平衡报告，当斗轮机悬臂水平放置时，整个回 转机构的重心偏于后臂架一侧，距回转轴承中心１１０ｍｍ，回转轴承 承受正压力，当拆除轴承上的联接螺栓后，在无外力的作用下，整机 不会倾斜。由于回转机构的整体重量约为３２０吨，选用４台２００吨液压 千斤顶作为顶升设备，为防止轴承螺栓拆除后可能造成向后倾的情 况，工作开始前将斗轮机悬臂按一２。放置，且保持其油缸的压力。根 据斗轮机结构当悬臂中心重直于行走轨道中心时，才能够利用固定 平台箱型框架对回转平台两侧金属结构框架进行顶升，故确定４台 千斤顶的距离为行走轨道方向３２２０ｍｍ，悬臂方向６６３５ｍｍ，在此点 的结构上根据回转与固定平台间的距离，制作、安装千斤顶上、下支 座，以确保工作完成后，原有钢结构不会产生变型。 ３．１．２悬臂支撑准备 由于在顶升过程中，回转平台以上部分重心倾向悬臂一侧，必 须做架子进行支撑。为了利用现场资源，减少费用，利用煤场作为支 架支撑。将斗轮机停在预定位置，回转悬臂使其中心与行走轨道中 心垂直，确定斗轮位置。提前半个月将煤堆高度至悬臂水平高度以 上２米左右，经过Ｅｔ晒、雨淋、压实，确保最后高度稍低于悬臂水平位 置。 ３．１．３技术文件、工器具准备 （１）在工作开始前应真对所要进行检修的设备制定有效的措施 （如检修作业文件包、组织措施等），并进行危险点分析。（２）所用的设 备、工具器材必须安全可靠，起重用器具必须在有效检验期内。 ３．１．４风险预控措施 此项工作为高风险作业，为控制顶升过程中可能产生的风险， 在现场采取了以下控制措施：（１）在工作开始前应真对所要进行检修 的设备制定有效的措施，并进行风险分析，在工作中应对更换方案、 实施步骤、各道工序逐项进行检查，做到心中有数，确保万无一失。 （２ ￡好顶升过程中的事故预想，并组织２次现场演习，确保一旦发生 危险要有序撤离现场。（３）为防止斗轮机工作中产生移动，将设备停 在预定位置后，用木楔从两个方向将驱动台车刹牢，以防滑动。（４）回 转轴承与回转平台间采用５４只Ｍ３６ｍｍ螺栓相联接，螺孔直径为 ３９ｍｍ，为防止顶升、降落过程中产生水平位移，采用 ２７３× ２５ｍｍ， ２０８ Ｘ １７ｒａｍ的合金钢管制作４只活塞套筒，作为定位销配 合千斤顶起落，使回转机构在顶升过程中只能上下移动，不能水平 移动。（５）为防止在顶升过程中千斤顶突然失控使回转机构产生倾 斜，同时确保施工人员的人身安全，在活塞套筒结合面间根据顶升 高度，随时增、减垫片，考虑到每个垫片的重量采用１０ｒａｍ的钢板进 行制作，其数量可根据顶升高度确定。 ３．２轴承的顶升 所有准备工作完成后，将开始进行回转轴承的顶升工作，具体 步骤如下：（１）将斗轮机停在预定位置，回转悬臂使其中心与行走轨 道中心垂直，用木楔从两个方向将驱动台车刹牢，在斗轮处的煤堆 上垫上相应数量的道木，使斗轮悬臂放在上面后向下倾斜２。。按要 求完成该项工作后，办理工作票，执行安全工作程序。（２）拆除回转轴 承防尘罩，拆除尾车头部落煤筒影响顶升部分，拆除回转限位开关 及支架，拆除回转小齿轮。（３）测量、安装导向活塞及千斤顶上下支 座，导向活塞要求满焊，其焊缝高度不是小于１６ｒａｍ，千斤顶支座可 根据实际情况采用不同的焊接方式，安装工作完成后，将４只千斤顶 分别安装四个支点上，将制作好的垫片运至现场导向活塞边上。（４） 在回转平台上垂直范围内吊２根铅垂线，并做明显记号，以观察上升 时水平度。在４台千斤顶座上分别固定一节短尺，以便顶升过程中随 时量算尺寸。（５）在轴承下座圈与固定平台间安装３只１０吨千斤顶，并 略微受力，防止轴承上下座圈固定螺钉拆除后，下座圈脱落。（６）在轴 承上座圈与回转平台座内部园周上均布焊接８付吊板，并用Ｍ３０的螺 栓将其固定，使上座圈在顶升过程中随回转平台一同上升。（７）分组 拆卸轴承内圈与斗轮机回转上座圈连接５４只Ｍ３６螺栓，拆除轴承上 下座圈紧固螺钉。（８）均匀顶升４台２００Ｔ千斤顶，各顶升ｌｍｍ后，停止 顶升，静置５分钟，检查４台千斤顶有无泄压明显、渗漏油等现象，检查 上下底座有无变形、焊缝开焊等现象。（９）顶升４台２００Ｔ千斤顶：上升 高度为５ｒａｍ，停止顶升，静置５分钟。检查４台千斤顶有无泄压明显、 渗漏油等现象，检查上下底座有无变形、焊缝开焊等现象。（１０）继续 顶升：每次上升高度为１０ｍｍ，在４只导向套管结合面处各插入１０ｒａｍ 的垫板一块。起升至所需的高度时，停止顶升，确认此高度是否具备 轴承滚柱检修工作需要，若具备，千斤顶保持紧顶状态，再次检查４ 台千斤顶有无泄压明显、渗漏油等现象，检查上下底座有无变形、焊 缝开焊等现象。 ３．３存在的问题、原因分析及处理 ３．３．１存在的问题 回转轴承解体后发现，轴承上下座圈轨道完好，无磨掼隋况发 生，１４０只滚子不同程度存在锈蚀现象，且有６只滚子产生少量直线 磨损，轴承内缺油严重，大部份轨道内存在煤粉，且加油孔堵塞。 ３．３．２产生故障的原国分析 （１）回转轴承在安装时未进行解体加油，只是利用自动加油泵在 设备运行中进行加油，油量较少。（２）轴承生产厂商为了调整轴承滚 柱与轨道间的间隙，在轴承上下座圈的结合面上增垫了０．５ｍｍ的垫 片，将原本中６ｍｍ的加油孔从中间隔离，使润滑油不能够顺利进入 轴承内。（３）自动加油泵除供给回转轴承润滑油外，还向回转减速机 下部轴承供油，由于向回转减速机供油的管道短，且油路惕通，而向 轴承供油的管道长，同时被垫片堵塞，造成润滑油未能够加到轴承 内，至使轴承长期于无油状态下运行。 ３．３．３问题处理 （１）对全部滚柱、上下座圈滚道进行清洗，清理锈蚀，并测量滚柱 磨损情况，做好记录。 （２）将结合面处的垫片在加油孔处剪开，并疏通供道，并检 查轴承密封情况。 ３．４轴承的回装 （１）检查、修理轴承后，按拆除时的顺序安装滚柱，安装后在轴承 内加入适量润滑脂。（２）轴承加油后，按顶升时的要求人员到位，并在 轴承内部安排１人观察其下降隋况，同时进行螺栓对位工作。（３）取出 活塞套筒两结合面处的全部垫片；现场统一指挥，开始下降：每次下 降高度为１０ｒａｍ，当下降至最后１５ｒａｍ时，应检查上座圈与下座圈之 间的间隙是否一致，发现问题及时调整，轴承就位后．安装、紧固轴 承上下座圈螺钉。（４）安装轴承内圈与斗轮机回转上座圈连接５４只 Ｍ３６螺栓，并按照对称顺序将其紧固。（５）拆除此次顶升工作所安装 的所有部件，安装、恢复所拆除的斗轮机所有护罩、落煤筒、限位开 关及支座等，全部工作完成后即或送电试车。 ４结语 斗轮堆取料机回转机构交叉滚子轴承无论是更换，还是解体检 修，采用顶升法都是一种安全、可靠、工期短、费用低的方法。但在整 个工作过程中应注意以下几点：（１）全过程要统一指挥，且工作人员 服从指挥。（２）工作中各工作点要有专人监护。（３）检修前、过程中的技 术数据必须认真测量记录。 经过近３个月的运行，斗轮机回转机构运转平稳，大小齿轮啮合 良好，各项运行数据稳定，达到额定出力。至此，回转机构故障缺陷 彻底消除。 ２０１４９１０）￣上第１９期总第１９９期 ３９
