薛永杰，吳 文

(青島港灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東 青島 266404)

斗輪堆取料機(jī)廣泛使用于散貨港口、礦山及火力電廠，在港口的使用數(shù)量也急劇增多，取料能力由300t/h增加到6000t/h。港口所使用的斗輪堆取料機(jī)正向著大型化發(fā)展。

以下以青島港集團(tuán)公司前港分公司礦石系統(tǒng)堆取料機(jī)斗輪軸故障為例，對(duì)平衡布置的斗輪機(jī)構(gòu)(見圖1)長(zhǎng)軸軸承部位磨損的修理恢復(fù)過程進(jìn)行介紹。

一、問題背景

2007年11月12日，12#堆取料機(jī)在作業(yè)過程中，運(yùn)行人員聽見異常聲響，經(jīng)停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)：斗輪機(jī)構(gòu)斗輪內(nèi)側(cè)支撐軸承座磨損嚴(yán)重，經(jīng)開蓋檢查，軸承破碎，長(zhǎng)軸的軸頸粘著磨損較嚴(yán)重。

二、問題處理方案

為了縮短修理工期及保障修理質(zhì)量，通過與福世藍(lán)(1STLINE)公司產(chǎn)品的代理商溝通，決定采用1STLINE2211高分子復(fù)合金屬修復(fù)材料，并配以1STLINE803脫膜劑進(jìn)行軸的修復(fù)。

該材料的主要特點(diǎn)：

(1)附著性能?？梢愿街阢~、鋁、鐵、不銹鋼、PVC、混凝土等幾乎所有堅(jiān)硬的表面。

(2)機(jī)械性能。附著力22.50N/mm2，抗壓強(qiáng)度103N/mm2。

(3)固化時(shí)間。材料溫度在24℃情況下12h達(dá)到機(jī)械性能，溫度每提高11℃固化時(shí)間縮短一半。

(4)抗腐性能?？沟投取⒅卸鹊乃岷透鞣N介質(zhì)。

(5)抗溫性能。干燥250℃，浸泡150℃。

(6)老化性能。沒有揮發(fā)，100%固體；極好的抗老化性能。

對(duì)于斗輪機(jī)構(gòu)軸承處，主要考慮高分子復(fù)合金屬修復(fù)材料的抗壓性。長(zhǎng)軸軸承處軸徑300mm，軸承寬160mm，由于主要是軸承內(nèi)套底端面受力，受力投影面積A=300mm×160mm2，由于福世藍(lán)2211高分子復(fù)合金屬修復(fù)材料的抗壓強(qiáng)度為103N/mm2，因此，理論上講，在該處的抗壓力應(yīng)為FTH=300×160×103=4944000N。

對(duì)于軸承對(duì)軸的表面壓力也進(jìn)行了分析和驗(yàn)算。

斗輪側(cè)軸承對(duì)軸的表面壓力主要有三個(gè)方面的影響因素。一是輪斗的掘取力，二是斗輪自重，另一個(gè)是沖擊影響。

輪斗掘取力計(jì)算。由于斗輪半徑R=2.7m，額度轉(zhuǎn)速n=6.9r/min，電機(jī)功率P=110kW。不計(jì)功率損失，反推之，最大理論掘取力FQ=9550P/nR=56387N。

斗輪機(jī)構(gòu)(含輪斗另一側(cè)的平衡減速箱和電機(jī)重量)自重約G=50000N。因是長(zhǎng)軸為兩點(diǎn)支撐，所以對(duì)于自重應(yīng)由兩軸承大體均分，則任一側(cè)軸承的受力約為FG=G/2=25000N。

對(duì)于輪斗側(cè)，由于輪斗掘取貨物，因此，應(yīng)在自重的基礎(chǔ)上加上掘取力（實(shí)際挖掘力小于理論值），輪斗側(cè)軸承總受力約FD=FQ+FG=81387N。實(shí)際運(yùn)行過程中，由于輪斗的額度轉(zhuǎn)速僅6.9r/min，因此沖擊力很小，可忽略不計(jì)。

對(duì)比輪斗側(cè)軸承處理論抗壓力和總受力可以看出，福世藍(lán)2211高分子復(fù)合金屬修復(fù)材料的抗壓力FTH遠(yuǎn)大于FD，所以材料的抗壓能力從理論上講是足夠的。

三、維修過程

為確保維修安全及維修時(shí)間，對(duì)斗輪軸的修復(fù)工作做出了詳細(xì)的維修工藝。首先對(duì)斗輪體進(jìn)行拆除，后對(duì)斗輪軸承粘著磨損部位進(jìn)行清理，徑向除去約1～2mm，并處理掉軸承部位表面的油污。

按照軸承配合精度的要求，制作剖分模具一副，模具寬度尺寸略寬于軸承寬度，以便定出涂層與軸的同心度。按說明書的要求resin(復(fù)合材料)和hardener(固化劑)按2：1比例均勻調(diào)和(產(chǎn)品已經(jīng)按比例包裝)，并均勻涂抹于軸承所在軸頸。同時(shí)，剖分模具內(nèi)表面均勻涂抹803脫模劑。迅速將模具加持于修復(fù)處，上述操作在25min內(nèi)操作完畢。為保證修復(fù)強(qiáng)度，進(jìn)行了12h的加溫保溫。拆除模具后，對(duì)邊邊角角進(jìn)行修整。對(duì)軸承進(jìn)行溫度控制在200℃以內(nèi)恒溫加熱，均勻受熱約1h后，順利進(jìn)行了安裝修復(fù)。

四、使用效果

自2007年11月份修復(fù)至今，12#堆取料機(jī)斗輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。斗輪機(jī)構(gòu)從故障發(fā)生到修復(fù)僅用了3.5天，比常規(guī)的維修時(shí)間大為縮短，為生產(chǎn)贏得寶貴的時(shí)間。

[1]馬喬林.港口機(jī)械修理[M].人民交通出版社，2004.

[2]邵明亮,于國飛,耿華等.斗輪堆取料機(jī)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2007.