斗轮机回转轴承损坏原因分析及维护方法

任永平

（包头市蒙泰物贸有限责任公司，内蒙古包头 014030）

0 引言

某公司2 号斗轮机为全趴折返尾车悬臂式斗轮堆取料机，其回转机构采用回转交叉滚子转盘轴承，该轴承具有结构紧凑、重量轻，能同时承受轴向力倾覆力矩和较大的径向力的特点。该斗轮机连续运行6 年，一直未对斗轮机中部回转轴承进行检修，斗轮机在后期使用过程中，悬臂回转在-45°～+45°区间内出现转向卡涩，发出异响声，有时伴有振动情况出现。经过拆装检修，发现滚珠磨损严重，轴承内焦结物多，轴承保持架损坏，现对其损坏原因进行分析。

1 斗轮机回转轴承损坏原因分析

1.1 回转支撑轴承密封损坏

（1）密封损坏。回转轴承内圈和外圈通常采用丁腈橡胶密封件，此橡胶密封耐油耐磨性好、弹性低、耐低温性差，斗轮机回转轴承在长时间使用过程，由于环境和设备本身磨损会造成密封老化损坏，是密封损坏的原因之一。另外注新油后，旧油通过密封缝隙被挤出，旧油张力比密封张力大，致使密封不严密。以上因素导致原有设计好的密封起不到密封作用，一方面造成轴承内部润滑油泄漏，导致轴承内部润滑油量不足；另一方面，空气中的水分和氧气和润滑脂充分接触，加快润滑脂的氧化，减弱了润滑脂的性能，对轴承抗磨损能力保护不足。

（2）回转平台长时间堆积煤粉。由于斗轮机每天工作在严苛的工况下，煤粉大量堆积在回转轴承挡灰板上和回转轴承下部，悬臂在回转过程中煤粉有可能进入轴承内部，加大了润滑脂黏稠度，使得润滑脂干结少油膜或无油膜，进而使得轴承滚动体和内外圈干摩擦，加大轴承磨损。煤粉堆积在挡灰板上，如果挡灰板密封不严，煤粉通过轴承间隙进入轴承内部，首先污染润滑脂，稠化润滑脂，减少基础油的比例，会使轴承出现焦结高温现象。其次，进入轴承的煤粉颗粒额外加重轴承滚动体和内外圈的摩擦，加速轴承的损坏。

（3）雨水进入轴承。由于挡灰板密封不严密，雨水流入轴承外部和煤粉混合在一起，加重了轴承外部的蓄水量。如果轴承密封不严，水通过轴承内外圈进入轴承内部，进入的雨水对轴承产生腐蚀，加重轴承表面点蚀磨损。雨水冲刷润滑油，会使润滑油乳化、基础油流失、氧化等，致使回转轴承缺少润滑保护，在运行过程中加快磨损，进而造成轴承损坏。

1.2 润滑不到位

（1）润滑脂选择不对。目前市场上润滑脂种类很多，应用场合不尽相同，如何选择一款适合的润滑脂，是摆在斗轮机回转轴承检修人员面前的难题。润滑脂的选型是一个比较专业的问题，若润滑脂选型不对，在很短的时间内对轴承造成不可逆转的损伤。斗轮机长时间处于严苛的工作条件，包括高温、冬季环境温度低、水污染、冲击载荷以及加脂周期长的工作环境，如果润滑油选择不对，不合适的应用场合将会对轴承带来不可估计的损失。

（2）润滑保养不到位，注油周期短，油量偏低。

1.3 地基下沉轨道不平倾斜受力

轨道地基部分地段周边积水严重，造成地基下沉，轨道较另外一侧偏低，轨道的高低不平，致使斗轮机门座倾斜，回转轴承不在水平位置，失去平衡的悬臂在作业时加大倾覆力矩，致使滚珠承受较大受力，可能出现点蚀、剥落或伤痕，长时间运转造成轴承损坏。

1.4 悬臂斗轮取料或撞击煤堆过载

斗轮机大部分是人工操作悬臂起升，达到取煤的目的。有时候斗轮机操作工在旋转悬臂时稍加不注意，悬臂未升到煤堆上方，导致悬臂最前面的斗轮用力撞击煤堆，致使中部回转轴承瞬间过载，受到较大的冲击载荷，致使回转轴承发生损伤。斗轮在取煤时悬臂选择合适的下降高度，使得斗轮轮斗每次取适量的煤粉到悬臂皮带，如果悬臂下降太多，导致斗轮选取更多的煤粉，甚至斗轮陷入煤堆，加大斗轮，悬臂、回转轴承的受力，超过后部配重的重量，加大中部回转轴承的倾覆力矩，加剧轴承的磨损。

2 斗轮机回转支撑轴承损坏维护方法

（1）密封损坏。回转轴承密封是丁腈橡胶密封，时间长容易老化、变硬甚至开裂，尺寸发生变化，由于旧油的泄漏挤压密封，导致密封脱落，起不到密封作用。针对密封损坏，检修主管单位应该每隔半年检查一次，如有橡胶密封损坏及时上报主管单位，并及时选择更换新密封。对回转轴承附近堆煤情况严重的设备，最好在密封条上部加装挡灰板，对密封起到保护作用，防止煤灰落入密封上，防止过多的集煤进入轴承内部，并加强挡灰板日常检查。

（2）润滑脂选择错误。市面上润滑脂的种类繁多，有通用锂基脂、复合锂基脂、极压锂基脂、合成锂基脂等，这些润滑脂根据不同设备应用在不同的场合。如高温、冬季环境温度低、水污染、冲击载荷以及加脂周期长的工作环境，回转轴承属于低速、重载，有冲击载荷，北方冬季面临-40 ℃的低温场合，假如选择一款倾点低的产品，在冬季面临冻结的情况；如夏季高温，加上设备运行磨损，过高的温度会氧化润滑脂，使润滑脂短期内失效，如不能及时发现，中部回转轴承很快会因为缺少润滑而磨损严重。

（3）润滑不到位。润滑不到位是回转轴承损坏的主要原因。部分单位疏于管理，不重视斗轮机日常维护，缺乏对斗轮机的日常维护，由于斗轮机一般会长时间取料或者堆料，回转轴承一直处于重负荷运转，良好的润滑是保障回转轴承正常运转的基础。若轴承润滑不到位，或轴承内部已经出现缺油或者油品失效，如果补油不及时，将造成轴承高温，一是加速轴承磨损，二是润滑油长时间高温产生油泥。如果轴承内部有结焦物还采用人工补油，新油进入轴承内部量很少，焦结的油泥是挤不出去的，注入新油的量很少，如果现场检修人员不能及时发现，无形中造成轴承缺油，加速了回转轴承的磨损。总结以上分析，良好的润滑是保证回转轴承使用寿命的主要手段，在严苛工况下能更好地保护轴承磨损。

（4）轨道不在同一水平面。势必造成斗轮机往轨道低的一侧倾覆，这时配重和悬臂的平衡就会被打破。发生倾覆的一侧受力偏大，斗轮在取煤时更加大了倾覆力矩，加载在滚珠和内外圈接触面的受力，致使润滑脂形成的油膜更易被挤压，油膜更薄或者干摩擦导致轴承发生点蚀、剥落、高温或者保持架损坏。轨道的水平度可以使用水准仪进行检测，如有严重超差应及时进行调整，或外包给专业队伍维修轨道地基。

（5）斗轮悬臂瞬间载荷过大。斗轮悬臂在回转时要提升到煤层上方，才能最大限度地避免悬臂撞到煤层，防止瞬间受力严重挤伤回转轴承。悬臂放在取煤位置时，斗轮头部要控制取煤厚度，在取煤时更要把握悬臂回转速度，防止回转速度过快致使中部回转轴承受力严重，以延长轴承寿命。

（6）加强设备维护、消缺。设备管理部门要加强管理，尤其是维护队伍，要加强管理，若轴承异响严重，必须进行大修，采用顶升法将斗轮机上部顶起，打开轴承内部查看轴承设备。若无异响，每半年进行一次注油，注油过程中旋转悬臂，尽可能将轴承内废油排出，再清洗干净，装好密封条。

（7）分析轴承状态。定期对斗轮机进行斗轮机中部的回转轴承运行状况分析，弥补日常工作中的不足。若发现不良反应，应该采取相应的维修保养措施，提前预防有助于减少设备回转轴承的磨损。

（8）定期对在用油样做油品检测。光谱分析项目的技术报告里要包含磨损元素，如铁和铜等，水分、黏度等主要指标，为回转轴承状况监测提供技术保障。

3 结语

斗轮机广泛用在电厂、采矿、港口等，大部分国内厂家具备300～6000 t/h 生产能力、20～60 m 回转半径斗轮兑取料机系列产品的设计制造能力。随着工业技术的进步，设备上料、堆料能力取得了长足进步，企业的使用时间成倍增加，检修时间压缩得越来越少，造成设备隐患不能及时发现，错失设备维修最佳时间，导致斗轮机损伤的不可维修性，只能更换备件。由于我国南北气候差异大，冬季夏季温差大，斗轮机回转轴承在选润滑脂的过程中存在误区，由于油品选择错误，导致设备润滑效果不好，加速回转轴承的磨损损坏。还有企业检修队伍专业素质层次不齐，日常对斗轮机维护力度不够，不能及时发现设备隐患，造成设备关键部位损坏。某些企业主要依靠斗轮机年度大修消缺，平时主要依靠操作工反馈斗轮机运行故障信息，等到斗轮机无法运行时才派检修人员去维修，这样迟缓地检修对斗轮机造成不可逆的损伤。因此，加强对斗轮机的维修与管理，加强周期润滑，加强密封检查，适时大修维护，对延长产品寿命、保障连续作业起到强有力的支撑。