滕召勇 陳武

摘 要：回轉(zhuǎn)支承是起重機承載、回轉(zhuǎn)的重要零部件之一，如果其出現(xiàn)故障，不僅會影響起重機正常作業(yè)，而且會造成極大的安全風險。該文以起重機回轉(zhuǎn)支承運行原理為入手點，從系統(tǒng)壓力不穩(wěn)、回轉(zhuǎn)制動閥門無法閉合、回轉(zhuǎn)支承曠動等方面對起重機回轉(zhuǎn)支承故障進行了簡單的分析，并依據(jù)起重機回轉(zhuǎn)支承故障因素，提出了幾點起重機回轉(zhuǎn)支承故障預(yù)防及控制措施。

關(guān)鍵詞：起重機；回轉(zhuǎn)支承；故障預(yù)防；故障控制

中圖分類號：TH213 文獻標志碼：A

0 前言

某一金屬結(jié)構(gòu)廠所采用的起重機為繩索式變幅門座式起重機，其最大額定重量為6×104 kg，最大起重高度為40 m，最大起升幅度為50 m。門座式起重機運行時間較長，且大多在露天場地進行工作。為了降低該起重機運作風險，保證整體作業(yè)場地安全，需要對起重機關(guān)鍵模塊進行定期檢修。該文以該起重機回轉(zhuǎn)支承故障為例，對其預(yù)防及控制進行了簡單分析，具體如下。

1 起重機回轉(zhuǎn)支承運作機理

起重機回轉(zhuǎn)支承具有多種運作模式，在具體設(shè)計過程中大多以滾道直徑為主要參數(shù)，依據(jù)承載能力要求進行逐級遞增。同時為了滿足起重設(shè)備對軸向尺寸及承載重量的多樣化要求，在實際滾動體設(shè)計過程中，還可以選擇單排四點接觸球式、三排滾珠式、雙排球式、單排交叉滾珠式等幾種類型。以三排滾珠式為例，其主要包括上、中、下3個層面均勻排列的滾珠及內(nèi)外兩層滾圈。根據(jù)具體起重機承重荷載，在實際設(shè)計中可設(shè)定不同的滾動直徑，保證起重機可以組合承受徑向力、軸向力等各種作用力。

2 起重機回轉(zhuǎn)支承常見故障

2.1 回轉(zhuǎn)支承無法順利運作

回轉(zhuǎn)支承無法順利運作除了過載問題，還可能為液態(tài)馬達故障、減速器手動控制閥故障、溢流閥故障等因素。除此之外，如果起重機回轉(zhuǎn)支承內(nèi)部出現(xiàn)鋼柱碎裂、變形卡死、滾動軌道壓塌等情況，也會影響回轉(zhuǎn)支承正常運作。

2.2 轉(zhuǎn)盤軸承游隙曠動

轉(zhuǎn)盤軸承曠動主要由于轉(zhuǎn)盤軸承即回轉(zhuǎn)軸承內(nèi)部相關(guān)部件老化或損害，導(dǎo)致轉(zhuǎn)盤軸承游隙超出標準值。

2.3 回轉(zhuǎn)軸承出現(xiàn)異響

回轉(zhuǎn)軸承出現(xiàn)異響主要是由于滾動體破裂、滾動硬度層破損或者出現(xiàn)脫落情況。

2.4 回轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)壓力低于標準值

回轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)壓力低于標準值主要出現(xiàn)于起重機滿載或重載的情況，在其空載、輕載時表現(xiàn)正常，甚至?xí)霈F(xiàn)無法回轉(zhuǎn)或回轉(zhuǎn)阻力過大等問題。

3 起重機回轉(zhuǎn)支承故障預(yù)防及控制

3.1 起重機回轉(zhuǎn)支承故障預(yù)防

起重機回轉(zhuǎn)支承故障大多為機械、電氣等方面故障。一方面為了最大限度地降低起重機回轉(zhuǎn)支承故障發(fā)生概率，維修人員應(yīng)加大對熱繼電器、熔斷器、自動空氣開關(guān)、過電流繼電器等電動機保護元件的核查，避免其長期處于不正常工作狀況導(dǎo)致的回轉(zhuǎn)支承故障。另一方面由于起重機電氣設(shè)備大多處于空氣濕度較大的環(huán)境中，因此應(yīng)加大對電氣線路維護工作的重視，避免接線端子排對地絕緣值低于標準值0.50 MΩ導(dǎo)致的回轉(zhuǎn)支承故障。

3.2 起重機回轉(zhuǎn)支承異響故障控制

以某起重機回轉(zhuǎn)支承故障為例，該起重機在某次裝船作業(yè)中，起重機臂架回轉(zhuǎn)階段出現(xiàn)異常響動。經(jīng)后期檢測發(fā)現(xiàn)，該起重機回轉(zhuǎn)支承異響位置主要為起重機某側(cè)驅(qū)動裝置出現(xiàn)摩擦聲、機械撞擊聲，在起重機反向回轉(zhuǎn)階段異響出現(xiàn)增加情況，隨后減弱。針對上述故障情況，首先應(yīng)對起重機彈性柱銷聯(lián)軸器進行檢測，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)該起重機彈性墊圈、柱銷位置間隔距離超出標準值；在彈性墊圈更換之后，回轉(zhuǎn)支承異常響動仍然存在，隨后采用電阻表對電動機轉(zhuǎn)子、電子繞組對地絕緣進行逐一檢測，均在標準限度；將電動機解體后，其內(nèi)部構(gòu)件均無明顯故障，且各構(gòu)件錐面配合度較高。

最后，通過與起重機維修人員溝通，發(fā)現(xiàn)該起重機回轉(zhuǎn)支承尾部軸承、端蓋間缺乏有效的隔離裝置，促使該回轉(zhuǎn)支承無法進行正常軸向定位。為了驗證上述猜想正確性，在將電動機解體之后，對定子、轉(zhuǎn)子線圈外觀進行檢測，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子線圈某一匝絕緣漆位置出現(xiàn)燒壞變色，在更換至備用電動設(shè)備后，故障問題得到了有效的解決。

3.3 起重機回轉(zhuǎn)支承曠動故障控制

依據(jù)起重機回轉(zhuǎn)支承組裝要求，起重機回轉(zhuǎn)支承滾道、滾動體裝配間隙應(yīng)在0.30 mm～0.49 mm。但是在實際起重機組裝過程中，由于工藝參數(shù)、制造工藝等多種因素的影響，起重機回轉(zhuǎn)支承滾道、滾動體間距離大多在標準值以下。這種情況下起重機回轉(zhuǎn)支承曠動現(xiàn)象發(fā)展概率就大大增加。因此為了從根本上降低起重機回轉(zhuǎn)支承曠動問題，維修人員可依據(jù)起重機回轉(zhuǎn)支承運作標準，進行回轉(zhuǎn)支承載荷計算，并進行具體承載能力曲線的繪制。以門式起重機回轉(zhuǎn)支承為例，其回轉(zhuǎn)360°壽命最高靜荷載系數(shù)為1.450，而其安全使用系數(shù)為1.69，考慮到起重機回轉(zhuǎn)支承在一定范圍內(nèi)會出現(xiàn)疲勞失效情況，因此在具體計算過程中，應(yīng)依據(jù)實際回轉(zhuǎn)角度數(shù)值，進行2次重復(fù)回轉(zhuǎn)計算。在起重機回轉(zhuǎn)支承承載能力曲線繪制完畢之后，可嚴格依據(jù)回轉(zhuǎn)支承制造標準，選擇50Mn材料，或者42CrMo作為替換裝置。

為了降低起重機回轉(zhuǎn)支承運作期間松動、斷裂風險概率，首先在起重機回轉(zhuǎn)支承運作超出4天以后，應(yīng)進行螺栓預(yù)緊力檢測，并在其工作周期達到20天后，進行預(yù)緊力重復(fù)檢查。而在回轉(zhuǎn)支承運作時間超出600天后，進行新型螺栓的更換。其次，在起重機回轉(zhuǎn)支承運作期間，綜合考慮潤滑脂、潤滑周期、潤滑油路暢通度等因素，可進行定期潤滑維護。如果在回轉(zhuǎn)支承運作軌道內(nèi)已存在一定的潤滑優(yōu)良，則可以根據(jù)具體工作要求進行潤滑油的適當添加。根據(jù)不同的運行機構(gòu)，潤滑液添加間隔時期也有不同的要求，如在球式回轉(zhuǎn)支承潤滑時，需要間隔4天進行一次；而滾柱式回轉(zhuǎn)支承潤滑周期則為2天。最后，在起重機回轉(zhuǎn)支承運行過程中，需要每隔10天進行一次全面清洗，避免硬質(zhì)異物堆積對回轉(zhuǎn)支承的不利影響。

3.4 起重機回轉(zhuǎn)支承據(jù)動故障控制

起重機回轉(zhuǎn)作業(yè)進行過程中，驅(qū)動力主要由回轉(zhuǎn)電機發(fā)出，經(jīng)聯(lián)軸器、減速機、回轉(zhuǎn)小齒輪，達到回轉(zhuǎn)支承大齒圈。在整個過程中，齒輪、大齒圈的嚙合對回轉(zhuǎn)作業(yè)順利進行非常重要。因此，在起重機回轉(zhuǎn)支承據(jù)動問題發(fā)生后，維修人員可首先對回轉(zhuǎn)支承外部結(jié)構(gòu)進行檢測，然后逐步對滾道、鋼柱、液態(tài)馬達柱、軸承、減速器齒輪、蝸桿等進行檢查維修，并根據(jù)具體問題因素進行有針對性地解決。特別是在起重機回轉(zhuǎn)支承外圈大齒輪更換過程中，應(yīng)將起重機回轉(zhuǎn)平臺上層、臂架系統(tǒng)進行完全拆除。然后在回轉(zhuǎn)支承齒輪材料選擇過程中，適當調(diào)整齒輪模數(shù)、壽命安全系數(shù)。結(jié)合合理的齒輪根部過渡圓角半徑選擇，可有效提升齒輪抗彎曲效能。

最后，在齒輪重組過程中，可以在調(diào)整齒輪嚙合齒側(cè)間隙及連接剛度的基礎(chǔ)上，添加合理的阻尼元件，最大限度地降低外部荷載對起重機回轉(zhuǎn)支承的不利影響。

此外，在日常檢修過程中，應(yīng)注意對齒輪轉(zhuǎn)動靈活度、光潔度及齒輪邊緣完整性進行檢測。如果齒輪槽位置出現(xiàn)3.0 mm以上的磨損量，或者齒輪槽直徑減少量為驅(qū)動繩直徑的49 %時，則需要進行齒輪更換措施。

4 結(jié)語

綜上所述，回轉(zhuǎn)支承故障的出現(xiàn)，對整體起重機順利、安全運行造成了嚴重的威脅。因此在實際起重機應(yīng)用過程中，維修人員應(yīng)定期對回轉(zhuǎn)支承進行維護管理，并針對起重機回轉(zhuǎn)支承異響、曠動、壓力過低、據(jù)動等問題，進行集中分析處理。逐步完善故障控制機制，保證起重機回轉(zhuǎn)支承故障的及時、有效解決。

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