门座式起重机回转轴承过早失效原因分析

门座式起重机回转轴承过早失效原因 《装备制造技术))2Ol1年第11期 门座式起重机回转轴承过早失效原因分析 徐鑫 (新陆桥(连云港)码头有限公司技术部,江苏连云港222042) 摘要:通过对近年来出现过的回转轴承过早失效的原因分析,得出了失效影响因素 和相关防范措施,为今后的设备管 理工作提供了有益借鉴. 关键词:门座式起重机;回转轴承;失效;影响因素;防范措施 中图分类号:TH213.4文献标识码:B文章编号:1672—545X(2011)11一O139—03 回转轴承是门座式起重机的重要部件,其正常 有效寿命最长可以与机体相同,但2003年至今,新 陆桥(连云港)码头有限公司的7台门座式起重机 中,有2台出现过回转轴承提前失效更换情况.详情 介绍如下: 1案例一 2005年3月份,7#门机回转支承出现局部异常 响声,就是一定角度内响声较大,其他角度范围内几 乎没有响声,齿圈密封条周围发现少许金属粉末,怀 疑回转支承保持架损坏,后提前准备大轴承,门机继 续观察使用3个月后,回转轴承卡死,不能再使用, 只有解体更换回转轴承. 原因分析——该门机系2003年10月份新购门 机,使用不到两年,该回转轴承就出现异常响声,很 不正常. 刚出现异响时,首先检查润滑系统,使用的是老 式单线多分配器集中润滑系统,检查8个润滑点需 将分配器8个出口接头取下,检查确认8个点出油 都正常,排除润滑不良原因. 检查回转机构各部分固定良好,固定螺栓压板 无松动情况;检查回转轴承外齿圈和小齿轮啮合情 况良好. 根据以上检查,判断损坏原因可能是回转轴承本 身品质有问,或是回转轴承安装品质存在问题【". 在门机解体后,对回转轴承做了解体,发现轴承 保持架局部已损坏,造成数个轴承滚子位置错位,并 最终卡住轴承滚道,经过请专业机构检查滚子和滚 道,均符合要求,排除轴承制造质量问题;再对 门架塔筒上表面,回转轴承安装下基面清洗后检查 测量发现,门机轴承安装下基面不平整,高出标准两 倍多,说明门架制造安装品质存在严重问题. 轴承失效原因,应是安装基面不平导致大轴承 运行中受力不均,久而久之造成大轴承内部保持架 局部损坏,进而造成滚子错位卡死轴承. 发现问题后我们现场对基面进行铣刨处理,达到 标准要求后,安装新轴承,门机至今使用正常. 2案例二 公司4#门机2009年2月份发现回转轴承工作 中发出异响,声音显示为金属摩擦声,4月份回转轴 承又发出较大的声响,回转出现卡滞情况,旋转机构 电机过载保护,无法正常旋转使用,后解体门机,更 换新轴承. 原因分析:从现场塔筒外部观察,密封条处有大 量油脂溢出,轴承端面和机架底座法兰盘及机舱底 座法兰盘连接处,由于涂抹有防锈用油漆,间隙无法 检查,没有发现明显的装配间隙. 在塔筒内部观察,发现从密封条处有少量油脂 溢出(溢出油脂明显少于塔筒外部),油脂颜色在灯 光照射下发出银灰色,用手碾压可以看到油脂中有 大量的金属粉末,疑似金属铝粉,同时在油脂中发现 少量固体金属脱落物,最大体积为30mill×20mm× 51'/1//1,从材质不难看出,这些金属脱落物为铝块,是 转盘轴承内部保持架损坏后随油脂溢出. 转盘轴承齿面啮合痕迹发现有异常现象,一齿面 收稿日期.-2011-08—06 作者简介:徐鑫(1975一),男,江苏赣榆人,工程师,学士学位,研究方向:机械专业. 139 EquipmentManufaetringTechnologyNo.11,2011 一 ?I图2啮合异常情况 从齿面图片上可以很直观地看出,转盘轴承齿 面有较大的损伤,损伤主要表现为刮擦和挤压痕迹, 齿的厚度已经变薄. 从两个驱动轮安装情况来看,在每个驱动轮固 定法兰盘上有4处采用压铁对驱动轮进行固定,但 现场两个驱动轮压铁的状况并不一致,一个驱动轮 固定压铁有轻微的倾斜现象,另一个有较明显的倾 斜现象.这两种现象可以看出非安装时有意这样安 装造成,疑似由于安装时预紧力不够或结构不合理, 造成使用过程中受到扭矩的作用,驱动轮轴产生偏 斜造成(如图3). 图3安装异常情况 该回转轴承是在2007年5月下旬安装调试,但 在现场没有提供出当时安装时的一些测量检验记 录,特别是回转轴承和底座法兰结合表面间的间隙 实际测量值,以及旋转机构安装相关测量检验记录. 此外,我们缺失详细的回转轴承在使用过程中保养 注油记录,特别是注油量的控制记录. 通过以上现有资料及现场观察和检测,初步可 以判定该轴承出现卡滞现象的原因为: 140 回转轴承在安装过程中,驱动轮采用压铁固定, 由于压铁支撑面积较小,压紧力无法确定,驱动轮在 运转过程中,对于驱动轮轴产生一定的扭矩,该力量 为交变载荷,压铁在受到驱动轮轴由于交变载荷下 产生的震动作用,压紧力无法固定驱动轮,致使驱动 轮轴产生偏斜,致使驱动轮回转轴线和转盘轴承齿 圈回转轴线产生夹角,从而使齿轮在啮合过程中,齿 面不能正常接触,造成齿轮副啮合侧隙间隙减小直 至消失,驱动齿轮在进入啮合区时,齿顶挤压和刮擦 转盘轴承齿面,产生较大的径向交变载荷,由于驱动 轮经过淬火处理,表面硬度高于转盘轴承齿面硬度, 故在转盘轴承齿面出现条状脱落物. 驱动轮轴的倾斜,不仅造成转盘轴承齿面的损 坏,同时也造成轴承内部径向滚子的受力不均匀,在 啮合挤压过程中,径向滚子受到交变应力的作用,存 在加快滚子表面疲劳脱落的可能,出现滚子表面疲 劳脱落物进入轴向受力滚道,这些脱落物进入轴向 受力滚道以后,阻碍了受力滚子的正常运转,在驱动 轮的驱动下,此时部分保持架受力,出现损坏[21. 从内外密封条溢出油脂来看,轴承内端面密封 条溢出油脂较少,而油脂内含有大量的铝粉,由此可 以判定,转盘轴承在安装前期,内部注油较少,保持 架和侧壁引导面出现干摩擦而脱落较多铝粉,后期 加大了注油量,使内部干摩擦出现的铝粉随油脂溢 出密封条. 经对集中润滑装置分配器8个点出油情况看, 有一个点出油不正常,从这一点也可认为由于前期 局部润滑不良加快了轴承的损坏,再加上驱动轮轴 的倾斜,促使转盘轴承径向受力不均,最终造成轴承 卡滞现象的产生. 3影响因素和防范措施 从以上案例分析情况,我们得出以下回转轴承 提前失效几个主要影响因素和防范措施: (1)国内几家大型回转轴承厂家制作工艺成熟, 品质可靠性较高,因为轴承本身品质问题而引起回 转轴承提前失效的情况,仅占极少数; (2)制定合理的保养检查记录,强调润滑工作的 重要性,确保回转轴承得到良好润滑.老式的集中润 滑系统不便检查,润滑系统出现故障不易发现,极可 能造成局部润滑不良情况发生,我们目前正改换智 能型集中润滑系统,能直观显示各润滑点的润滑情 况,便于人员检查,避免出现润滑不良情况; (3)抓好大机制作安装维修过程的品质控制工 作,在制作,安装,维修过程中对关键部位要专人负 《装备制造技术)2011年第11期 责检验品质工作,做好相关记录,从而保障各重要环 节的制作安装维修品质; 前期安装质量和后期使用维护的重要性,做好这些, 一 些故障本可以避免的,这些经验教训对我们今后 (4)及时维修,减少损失.出现轴承异响加大和设备管理中对门座式起重机以及其 它带有回转机构 卡阻现象时不可再强行使用,此时轴承损坏情况还的设备有着积极的借鉴作用. 不严重,应及时更换维修备用,否则会造成轴承报 废,造成更大损失. 4结束语 通过对案例的分析,我们可以看出回转支承的 参考文献: [1]徐立民,陈卓.回转支承【M】.合肥:安徽科学技术出版 社,1999. [2】JTTI'717-2008,港口连续装卸机械修理技术规范[s】 PortalCraneRotaryBearingFailureReasonEarlyAnalysis XUXin (DepartmenofTechnology,NewLandBridge(Lianyungang)TerminalCo.,Ltd.,Lianyunga ngJiangsu222042,China) Abstract:Thispapermajorfaultisthroughtomycompanyappearedinrecentyearstherotaryb earingfailurecause prematureanalysis,wecangetbackbearingsfailureandthefactorsaffectingtheearlyrelatedp reventivemeasures,SO thatweinthefutureinthemanagementofequipmentforreference. Keywords:portalcrane;rotarybearing;failure;influencingfactors;preventivemeasures (上接第131页) 参考文献: 【1]何兆风.公差配合与技术测量(第二版)[M].北京:中国劳 动社会保障出版社,2001. 【2]肖庆中.金属切削原理与刀具(第二版)[M].北京:中国劳 动社会保障出版社,2001. [3】机械工程手册编辑委员会.机械工程手册[M].北京:机械 工业出版社,1983. [4]冯高头,高学平.常见粗糙度缺陷的原因分析与排除[J].机 械工人,2002,(2):61-62. CausesofSurfaceRoughnessandAnalysisofInfluenceFactorsandContro LIZhi-jiang (XuzhouTechnicianCollege,XuzhouJiangsu221151,China) Abstract:Thispaperanalyzestheeffectofsi.u~aceroughhessontheperformanceofparts,sHr faceroughhessofcauses ofandfactorsinfluencingsurfaceroughness,proposed technicianshavesomereferencevalue. severalmethodsofcontrollingsurfaceroughness,themachining Keywords:SUl~aceroughhess;causes;influencefactors;controlmeasure. 141