6000t/h装船机俯仰轴承的一种新型更换工艺

李 伟（神华黄骅港务有限责任公司，河北 黄骅 061113）



6000t/h装船机俯仰轴承的一种新型更换工艺

李 伟
（神华黄骅港务有限责任公司，河北 黄骅 061113）

摘 要：该更换方法包括：在俯仰铰点下方悬臂梁与行走门架箱型梁之间制作工装，并加固悬臂梁腹板，用此工装既可消除俯仰铰点处垂直方向压力，又可消除水平方向压力。工装安装并投入使用后，用塞尺测量俯仰轴销周围间隙，等间隙均匀后顶出销轴，更换轴承即可。

关键词：6000T/h装船机；关节轴承；销轴

一、技术背景

神华黄骅港务公司生产装卸系统应用了世界先进的科学技术，部分设计和关键设备是由国外引进，国内制造的，其自动化水平处于国内领先。神华黄骅港务公司共有6000t/h装船机七台、3000t/ h装船机一台。装船机由俯仰机构、行走机构、臂架机构、溜筒机构等几大部分组成。

装船机作为煤炭码头作业的重要设备，其在装船作业过程中的移舱、移泊等都需要臂架俯仰动作来实现。在俯仰过程中，装船机臂架始终通过铰点的关节轴承绕销轴转动。俯仰工作角度范围为-10°～+89°，转动角速度为3.6°/min。俯仰轴承的工作特点为：小角度、低转速、重载荷转动、工作条件恶劣，且润滑困难。以上特点不利于轴承的正常运转。目前装船悬臂长期运转，大臂铰点关节轴承磨损严重，轴承内、外圈全部断裂损毁，导致轴承与大臂间隙增大，需要及时更换，确保设备的安全、稳定。

二、技术内容

本新型更换方法，有效改善了上述更换方法存在的弊端。在俯仰铰点下方悬臂梁与行走门架箱型梁之间制作工装，并加固悬臂梁腹板。制作此工装上方支撑表面与水平方向成夹角17.13°。在工装上表面安装一个200t千斤顶，在工装水平方向安装一个200t千斤顶，这样此工装既可消除俯仰铰点处垂直方向压力，又可消除水平方向压力。工装安装并投入使用后，用塞尺测量俯仰轴销周围间隙，等间隙均匀后顶出销轴，更换轴承即可。此工艺中，工装制作成本低，并且结构简单，制作方便，减少了施工周期，并且降低了维修安全风险。

分析关节轴承异响断裂原因，是由于润滑脂难以打入轴承承载面形成油膜，轴承球面处在无润滑研磨造成球面粘结，轴承损坏。根据关节轴承受力计算改造，将原关节轴承改造为自润滑关节轴承。此铰点分左右两个铰点，分别由门架箱型梁用轴销压盖固定俯仰轴销，悬臂箱型梁耳孔内安装轴承，并用压盖固定轴承。更换铰点关节轴承时，需要调整并固定悬臂，顶出轴销（如图1），然后拆除损坏轴承。安装新轴承后，穿轴销。为了消除铰点处结构力，需制作工装支撑悬臂。此工装如图2所示。

三、施工方案

（一）准备工作

按图制作臂架顶升镐座，顶销轴镐座和轴承压装兰盘，准备轴承，轴承压盖和密封等配件和螺栓等标准件。搭建平台脚手架、胎具等材料。

（二）放平臂架，右侧焊镐座、顶悬臂

1 设置、焊接水平镐座。悬臂皮带机全部收缩至最短，放平悬臂在0°位置，切断电源，悬臂禁止动作。拆除焊接镐座位置上方的梯子、栏杆，铰点两侧搭建脚手架，外侧脚手架加护栏。50t吊车站在东侧车轮跨在南侧轨道上，吊臂从俯仰钢丝绳下方吊镐座，送入，用手拉葫芦接应，吊镐座到指定位置后焊接镐座。臂架顶升处腹板上焊接两块700×900×20mm的加固板，与腹板焊接成一体，加固板周边满焊，内部开40×80mm的塞焊孔15个均布。安放200t油镐。上方油镐支撑方向与垂直前倾17.13°。水平方向安放200t油镐。在臂架的顶升受力处安放450×360×30mm的垫板，顶升油镐顶升面涂抹润滑脂。

（4）桥梁施工安全控制，安全是施工的第一要素，同时这也是整个施工过程中最重要的一个因素。所以为了避免可能出现的一些安全隐患及其可能产生的危险现象，必须确保施工的安全性，对施工过程的合理进行也要做出一些相应的措施，坚决避免一些可以预防的危险现象。

图1 俯仰轴销

图2 支撑工装

2 先拆去装船机大臂铰点端密封盖（大臂端M10×20、门柱端M16×180）和轴端挡板螺栓（M20×50高强螺栓8.8级），拆去轴承压盖螺栓（M30×70高强螺栓8.8级）。焊接顶销轴用镐座，安放200t油镐，参照计算数据表，水平油镐顶到100t左右，垂直镐座处顶到100t左右。顶铰点销轴处油镐至150t～180t，变换水平和垂直镐座处油镐压力，直到销轴顶动为止。记下此时垂直和水平油镐的压力数备用（此时为防止油镐卸压，安全起见，将千斤顶锁紧螺母锁死）。

（三）顶右侧铰点销轴和更换轴承安装销轴

1 继续顶铰点处油镐，顶出销轴，铰点处尾车加上挂2t手拉葫芦，将销轴（销轴重700kg）倒运给50t吊车取下。检查销轴表面修复备用，如果不可用可更换销轴。拆除臂架外侧防尘罩、轴承压盖，用气割割去旧轴承，清理铰点轴孔内表面，用半圆锉和直磨机打磨轴孔和轴圆柱面硬点、伤痕，涂润滑脂。安装臂架外侧轴承压盖。

3 安装销轴。配合面上涂抹润滑脂，销轴轴承侧端面拧入M18×200螺栓，2t手拉葫芦与50t吊车配合将销轴从门架外侧穿入，手拉葫芦从臂架外侧进入吊长螺栓，调整轴头高度，将销轴从门架孔穿出。调整2个200t千斤顶顶升高度，将销轴对准轴承压盖孔穿出。用大锤或游锤将销轴安装到位，注意螺栓孔角度。

4 安装轴承，调整底下工装上2个200t千斤顶顶升高度，臂架耳孔与销轴对正后，用100t油膏通过轴承压盖顶轴承，并用铜棒锤击安装到位。安装油封，压盖，轴端挡板。

（四）拆除右侧焊镐座和平台脚手架。恢复栏杆，平台等。

（五）试车，检查轴承是否有异响，封轴承处密封压盖。

（六）对焊接部位打磨，防腐。

（八）安全措施

1 施工单位、委托单位对进入现场人员进行安全教育，遵守现场作业的各项管理规定，戴好安全帽。提高安全意识，进行预先性分析，采取必要的防护措施，详细交待工作程序和注意事项。电焊工、起重工持证上岗。

2 施工前确定好通信方式，严格停送电程序，运转的设备上不得施工作业。

3 施工过程中严格遵守操作规程，防止蛮干，统一指挥，发现隐患及时报告并采取相应措施。

4 作业现场严禁吸烟，每个动火点不少于两具灭火器。备足水桶，确保消防设备设施齐全有效，并通知消防车现成监护作业。

5 高空作业必须系好安全带，工具物品摆放整齐稳妥，防止高空坠物伤人。上下作业面相互照应配合默契。

（九）以上新工艺的施工工期为4天（每天工作10小时计算）

1 开工前准备、焊接支撑悬臂工装2天。

2 制作臂架顶升胎具、镐座、压盘等工装，搭建脚手架平台。1天。

3 焊接支撑工装，加固臂架侧板；试顶悬臂架1天。

4 顶右侧铰点销轴和更换轴承安装销轴。1天。

5 安装铰点压盖，拆除镐座、脚手架，试车、恢复栏杆，涂装1天。

结语

本文通过改进原有的更换装船机臂架俯仰铰点轴承工艺，形成了一套新型更换工艺。改进后的新工艺只需制作一个工装，可以同时卸掉铰点处水平和垂直方向结构力，极大的降低了维修难度，减少了旧工艺中许多繁杂且耗费工时的步骤，因此新工艺可以大大节省维修资源、缩短维修工期。新工艺经过现场实际检验，使维修工期缩短了约50%，从而显著提高了设备利用率和维修效率。

现场对6000t/h装船机俯仰轴承进行了更换，维修时间由原来计划10天减少到4天，维修时间明显降低，效果良好。

参考文献

［1］鲍建员.装船机俯仰销轴轴承改造［J］.中国科技博览，2011（33）：60-62.

中图分类号：U653

文献标识码：A