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斗輪機(jī)軸承加注潤(rùn)滑脂方式改進(jìn)的研究

2013-01-23

作者：趙佩宣　王玨
（寧夏大壩發(fā)電有限公司）
　　摘　要：對(duì)發(fā)電廠輸煤斗輪機(jī)在軸承加注潤(rùn)滑脂時(shí)出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析，通過試驗(yàn)研究，提出了斗輪機(jī)行走機(jī)構(gòu)的軸承、懸臂皮帶的滾筒軸承采取油嘴注油方式，減速機(jī)與滾筒側(cè)的軸承采取油杯注油方式，靠近斗輪體與溜煤板下的軸承采取遠(yuǎn)程注油方式的改進(jìn)措施，并在實(shí)踐中得以驗(yàn)證。
　　關(guān)鍵詞：斗輪機(jī)軸承；加注潤(rùn)滑脂；研究
　　1、問題的提出
　　發(fā)電廠輸煤斗輪機(jī)一般采用DQL1000/1200×30型堆取料機(jī)，它包括行走機(jī)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、懸臂皮帶機(jī)構(gòu)、進(jìn)料皮帶機(jī)(尾車部分)、俯仰機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、斗輪及斗輪機(jī)構(gòu)。斗輪機(jī)的各轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由許多軸承來支撐完成，斗輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是否工作正常，就看斗輪機(jī)軸承的運(yùn)行狀況，而軸承是否能長(zhǎng)周期的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，主要因素就是潤(rùn)滑脂是否干凈、密封是否完好。在斗輪機(jī)上有大量的軸承，小的如托滾軸承305，大的如斗輪軸軸承3003156 、回轉(zhuǎn)座圈的交叉滾子軸承。其中行走機(jī)構(gòu)和皮帶輸送機(jī)構(gòu)就有138個(gè)軸承，主要可分為以下幾大類：
　　1)50%以上軸承潤(rùn)滑脂的加注，是在拆卸端蓋很困難的情況下進(jìn)行的，如行走機(jī)構(gòu)軸承；
　　2)有高空作業(yè)危險(xiǎn)性較大的，如拉緊油缸軸承；
　　3)有地方狹小，人鉆入狹小空間進(jìn)行拆卸的，如斗輪軸軸承；
　　4)有加注潤(rùn)滑脂耗用時(shí)間較長(zhǎng)、用油量較大的，如回轉(zhuǎn)交叉磙子軸承等。
　　由于發(fā)電廠輸煤斗輪機(jī)處在煤場(chǎng)，氣候干燥、風(fēng)沙大，并有汽車上煤時(shí)排氣管吹起的煤塵，使斗輪機(jī)陷入粉塵包圍之中，工作環(huán)境惡劣。這就要求每三個(gè)月對(duì)斗輪機(jī)進(jìn)行一次維護(hù)、保養(yǎng)，主要工作是對(duì)軸承進(jìn)行檢查，加注潤(rùn)滑脂，在這種環(huán)境下，就要對(duì)潤(rùn)滑脂的潔凈度和軸承內(nèi)不能存在有異物等要有必要的保證，可是斗輪機(jī)所處的環(huán)境給加注軸承潤(rùn)滑脂的條件帶來了不便。
　　對(duì)于軸承一般要求轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，滾動(dòng)體、保持架、內(nèi)外圈完好無裂紋，無噪音、無明顯珠痕、無麻點(diǎn)、無變色、無嚴(yán)重銹蝕及拉傷。
　　造成軸承損壞的原因大致有兩種：
　　1)軸承達(dá)到或超過平均使用壽命而自然報(bào)廢的損壞。
　　2)由于潤(rùn)滑、保養(yǎng)、拆裝檢修質(zhì)量不良、維護(hù)不當(dāng)所造成的過早損壞，這是一種非正常的、可以避免的損壞。
　　第二種的損壞約占50%以上。因此軸承正常持久地使用，雖然取決于很多條件，但其中Z主要的是：維護(hù)保養(yǎng)和良好的潤(rùn)滑，否則會(huì)使軸承過早損壞。因此，有必要對(duì)發(fā)電廠輸煤斗輪機(jī)軸承加注潤(rùn)滑脂方式進(jìn)行試驗(yàn)研究。
　　2、軸承端蓋拆卸法的分析
　　以前軸承加注潤(rùn)滑脂的方式是Z原始的－拆卸端蓋法，這種拆卸法在設(shè)備環(huán)境比較干凈的地方適宜，它的優(yōu)點(diǎn)是：拆卸端蓋后可以清楚直觀的檢查軸承滾動(dòng)體、保持架是否完好，內(nèi)外圈溝槽的磨損量，軸承是否有跑套跡象。對(duì)發(fā)電廠輸煤斗輪機(jī)而言，拆卸端蓋法的弊端遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其優(yōu)點(diǎn)，主要有：
　　1)拆卸困難：軸承端蓋Z簡(jiǎn)單的也有六個(gè)螺栓緊固，用扳手拆卸完后加注潤(rùn)滑脂。對(duì)靠近減速機(jī)輸出軸側(cè)的軸承端蓋、行走機(jī)構(gòu)軸承端蓋、斗輪機(jī)構(gòu)軸承端蓋的拆卸比較煩瑣困難。如斗輪軸軸承“3003156”，軸承座在斗輪盤和溜煤板之間，所處位置狹小，空間在600mm×460mm×450mm的位置，普通人進(jìn)出都很困難，在每次拆卸都是Z為棘手的工作，而每月必須加注一次，據(jù)統(tǒng)計(jì)，只加注斗輪軸軸承潤(rùn)滑脂就需2人/天，并且安裝時(shí)困難更大，只能憑手感來判斷緊固螺栓。又如拉緊油缸滾筒軸承在懸臂架下方，檢修人員拆卸時(shí)極為不便。
　　2)加注時(shí)潤(rùn)滑脂的質(zhì)量不能得到保證：拆卸端蓋后在加注潤(rùn)滑脂時(shí)，斗輪機(jī)所處的地理位置是在煤場(chǎng)腹地，煤塵大，若再遇上刮風(fēng)或煤場(chǎng)汽車進(jìn)煤時(shí)，拆卸的端蓋和軸承內(nèi)就要進(jìn)入煤粉，清洗干凈后用紗布包住，雖擋住煤粉的進(jìn)入，可再填充潤(rùn)滑脂時(shí)煤粉沾在潤(rùn)滑脂和軸承上。這樣煤粉進(jìn)入后就對(duì)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響，加速了軸承的磨損。
　　3)費(fèi)工費(fèi)時(shí)：拆卸端蓋法對(duì)斗輪機(jī)150多個(gè)軸承端蓋來說，是一個(gè)龐大而繁瑣的工作，現(xiàn)在斗輪機(jī)保養(yǎng)維護(hù)只一天時(shí)間，小修兩天，工作人員僅有3名的情況下，是完成不了的。并且重復(fù)性的機(jī)械工作使檢修人員從心理、生理上容易形成麻痹和惰性，在工作中就會(huì)有不安全因素發(fā)生。以前在保養(yǎng)斗輪機(jī)時(shí)都要延期工作(3人需要3天)，嚴(yán)重影響著斗輪機(jī)向鍋爐的供煤，給發(fā)電廠的輸煤造成了很大的壓力。
　　4)污染設(shè)備：軸承加注潤(rùn)滑脂后，只要有軸承的地方，設(shè)備被潤(rùn)滑脂沾的比比皆是，上面覆蓋著煤粉，雖然經(jīng)過檢修人員仔細(xì)擦拭，可潤(rùn)滑脂的粘性還是殘留在設(shè)備上，使設(shè)備好長(zhǎng)時(shí)間不能恢復(fù)本色，對(duì)環(huán)境造成很多污染，嚴(yán)重影響文明生產(chǎn)。
　　5)降低軸承使用壽命：加注潤(rùn)滑脂的同時(shí)，煤粉進(jìn)入油脂中，軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中煤粉小顆粒就像沙礫一樣，與滾動(dòng)體、保持架、內(nèi)外圈相互轉(zhuǎn)動(dòng)。由于軸承游隙小，煤粒在隨之轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，劃傷內(nèi)外圈、滾動(dòng)體的表面，由細(xì)小的痕跡逐漸變深、加寬，深度愈來愈深，使游隙增大，軸承噪音增大，磨損加劇，溫度升高，過早的使軸承報(bào)廢，嚴(yán)重時(shí)就燒壞軸承。
　　6)損壞密封、浪費(fèi)大：檢修人員在拆卸端蓋時(shí)，端蓋自扣較緊，用鏨子剔開時(shí)，容易使密封墊剔破，或者在取端蓋時(shí)，密封墊長(zhǎng)時(shí)間的與軸承座表面和端蓋面粘合，使密封墊牢牢的粘在結(jié)合面上，拆卸時(shí)損壞密封墊。這種情況頻繁發(fā)生，每年就制作密封墊一項(xiàng)，消耗材料費(fèi)就約2000多元，既增加了檢修人員的工作量，又浪費(fèi)了材料。并且加注潤(rùn)滑脂時(shí)，緊端蓋螺栓時(shí)潤(rùn)滑脂從端蓋縫隙中擠出，造成很大的浪費(fèi)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每加一個(gè)軸承擠出潤(rùn)滑脂量約為加注量的1/4，150個(gè)軸承加注潤(rùn)滑脂約需55kg，55×1/4=13.75kg，兩臺(tái)斗輪機(jī)每年加注4次約浪費(fèi)13.75kg/次×4次×2=110kg，浪費(fèi)的潤(rùn)滑脂相當(dāng)于兩次小修注油量，所以，拆卸端蓋法浪費(fèi)人力、物力。
　　7)加注潤(rùn)滑脂方法不當(dāng)，也能造成事故：某發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)斗輪機(jī)在2004－2005兩年的時(shí)間里，斗輪機(jī)由于油質(zhì)差，造成斗輪軸軸承燒壞兩起惡性事故（圖表一），每次的事故發(fā)生，斗輪機(jī)都要停運(yùn)13天以上，斗輪機(jī)癱瘓，嚴(yán)重影響著斗輪機(jī)與翻車機(jī)配煤，僅僅為了換一盤3003152軸承，就需要拆卸：斗輪馬達(dá)、斗輪減速機(jī)、割斷懸臂皮帶、拆卸漲環(huán)、吊出斗輪體、拆卸斗輪、拔出齒輪、吊出配重后才能拔出軸承。一盤軸承致使8個(gè)檢修人員，工作13個(gè)工作日以上，造成直接、間接損失約幾十萬(wàn)元。
　　依據(jù)上述7項(xiàng)的分析研究可以看出：影響軸承安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵問題是加注潤(rùn)滑脂的方式，所以有必要對(duì)發(fā)電廠輸煤斗輪機(jī)的軸承注油方式進(jìn)行試驗(yàn)研究。以便得出更加完善的、確實(shí)可行的軸承加注潤(rùn)滑脂的方式。
　　3、對(duì)軸承注油方式改進(jìn)的試驗(yàn)研究
　　要想使軸承正常運(yùn)行，并保證有良好的潤(rùn)滑，必須先保證潤(rùn)滑脂的正常供給。只有純凈的潤(rùn)滑脂供給，就能使軸承正常運(yùn)行。斗輪機(jī)在煤場(chǎng)之中，自然環(huán)境惡劣，先天不足，暴露在室外（斗輪機(jī)長(zhǎng)59.5m×寬15.5m×高15.9m）不可能為其建立一個(gè)檢修室。所以在煤場(chǎng)中想要等一個(gè)無風(fēng)、無汽車進(jìn)煤的日子是很難的，也不利于計(jì)劃?rùn)z修，所以只有在拆卸端蓋上及軸承注油方式上進(jìn)行改進(jìn)研究。
　　3.1對(duì)斗輪機(jī)行走機(jī)構(gòu)的軸承、懸臂皮帶的滾筒軸承采取油嘴注油方式的改進(jìn)試驗(yàn)
　　經(jīng)過觀察和試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在軸承端蓋上加裝注油嘴，用注油器注油。斗輪機(jī)加注潤(rùn)滑脂時(shí)，拆卸下來的端蓋進(jìn)行清洗，在上面確定好位置，用樣沖做好標(biāo)記，鉆φ9mm孔，然后用絲錐攻M10×1的螺紋，安裝注油嘴。清理干凈重新裝好密封墊，用注油器進(jìn)行(注油器在填充潤(rùn)滑脂時(shí)在室內(nèi)可以進(jìn)行，可以完全避免潤(rùn)滑脂的污染)注油，可以杜絕潤(rùn)滑脂的二次污染。在保證了潤(rùn)滑脂的質(zhì)量下，又可使現(xiàn)場(chǎng)干凈，它的優(yōu)點(diǎn)是：
　　1)解決了拆卸端蓋之苦。
　　2)保證了潤(rùn)滑脂的質(zhì)量。
　　3)縮短了加注潤(rùn)滑脂時(shí)間。
　　4)徹底解決了污染設(shè)備的根源。
　　5)延長(zhǎng)了軸承壽命。
　　6)對(duì)密封件無損壞；節(jié)約密封件材料。
　　在對(duì)斗輪機(jī)行走機(jī)構(gòu)的軸承、懸臂皮帶的滾筒軸承進(jìn)行改進(jìn)試驗(yàn)后，效果非常顯著，大大降低了小修工作量。可是發(fā)現(xiàn)這種方式對(duì)斗輪軸軸承和滾筒與減速機(jī)側(cè)的軸承卻不能適用，因此還要作進(jìn)一步的深入試驗(yàn)研究。
　　3.2對(duì)減速機(jī)與滾筒側(cè)的軸承采取油杯注油方式的改進(jìn)試驗(yàn)
　　減速機(jī)與滾筒側(cè)的軸承是與輸出軸相連，端蓋套在軸上，每次加注潤(rùn)滑脂時(shí)拆卸端蓋，但無法在上面上攻絲裝油嘴。看來裝油嘴是行不通的。如果把軸承座的上半部分拆下來在頂部鉆孔、攻絲、把油嘴改成油杯。經(jīng)過討論和分析研究，是一種切實(shí)可行之法，拆下軸承座上蓋，在頂部鉆φ17.5mm通孔，攻M20螺紋，在上蓋的孔的底部處銑出長(zhǎng)度為L(zhǎng)，L=軸承外圈寬度+（10~20mm），深8mm，寬10mm的油槽。加工油杯，把油杯的下半部分旋緊與軸承座為一體，旋轉(zhuǎn)油杯上半部分，在螺紋的旋轉(zhuǎn)下油杯下移，潤(rùn)滑脂在擠壓下沿著銑出的油槽注入軸承內(nèi)。油杯注油方式的改進(jìn)試驗(yàn)的成功，大大方便了對(duì)減速機(jī)與滾筒側(cè)的軸承的注油，但這種油杯注油方式的改進(jìn)對(duì)靠近斗輪體與溜煤板下的軸承作用不大。因此，還要作更深入的試驗(yàn)研究。
　　3.3對(duì)靠近斗輪體與溜煤板下的軸承采取遠(yuǎn)程注油方式的改進(jìn)研究
　　用上述同樣的方法，對(duì)斗輪軸的一個(gè)軸承（3003152）進(jìn)行改進(jìn)。但是在靠近斗輪體與溜煤板下的軸承3003156卻行不通。首先，安裝油嘴后注油器不能再里面進(jìn)行注油，地方狹小。其次，安裝油杯時(shí)，拆卸軸承座上蓋是無法辦到的。
　　針對(duì)上述問題，我們采取遠(yuǎn)程注油法，人鉆入皮帶下用手提鉆在軸成端蓋上鉆φ10mm的通孔，用φ14×2的鋼管引申出來，在皮帶架上固定后用油杯注油。這樣檢修人員就可以在寬敞的地方用油杯遠(yuǎn)距離對(duì)軸承加注潤(rùn)滑脂了。斗輪機(jī)的軸承加注潤(rùn)滑脂的難題被全部攻克了。
　　4、結(jié)論
　　針對(duì)發(fā)電廠輸煤斗輪機(jī)在軸承加注潤(rùn)滑脂時(shí)出現(xiàn)的問題，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，分別試驗(yàn)研究出了斗輪機(jī)行走機(jī)構(gòu)的軸承、懸臂皮帶的滾筒軸承采取油嘴注油方式;減速機(jī)與滾筒側(cè)的軸承采取油杯注油方式;靠近斗輪體與溜煤板下的軸承采取遠(yuǎn)程注油方式等三種注油方式，可以根據(jù)實(shí)際情況具體運(yùn)用。自斗輪機(jī)軸承注油方式改進(jìn)后，再無由于轉(zhuǎn)動(dòng)軸承缺潤(rùn)滑脂、油脂差、密封損壞等原因造成斗輪機(jī)停運(yùn)的不安全事故。卻提高了對(duì)斗輪機(jī)的保養(yǎng)、軸承加油速度，減少了檢修人員的工作量。從圖表2可以看出，改進(jìn)前軸承加注潤(rùn)滑脂需要3天，改進(jìn)后只需半天的時(shí)間，并且提高了油脂，延長(zhǎng)了軸承使用壽命。
　　通過對(duì)發(fā)電廠輸煤斗輪機(jī)在軸承加注潤(rùn)滑脂方式改進(jìn)的必要性和可行性進(jìn)行分析，試驗(yàn)研究出了確實(shí)可行的改進(jìn)方案，自對(duì)斗輪機(jī)在軸承加注潤(rùn)滑脂方式改進(jìn)后，大大降低了檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，告別了注油拿榔頭、扳手、鏨子等工具繁瑣的工作。現(xiàn)在兩人用注油器注油，一人用油杯對(duì)斗輪機(jī)軸承加注潤(rùn)滑脂，不到一天就可以全部完成保養(yǎng)。減少了檢修人員的工作量，提高了注油率，縮短了時(shí)間，油脂的質(zhì)量得到了保證，污染物再也無法進(jìn)入軸承，徹底解決了污染設(shè)備、環(huán)境的不利局面，節(jié)約材料，不再對(duì)密封墊每次進(jìn)行更換，每年節(jié)約費(fèi)用6000多元，延長(zhǎng)了軸承使用壽命。