40 t門機回轉軸承更換維修工藝
40 t門機回轉軸承更換維修工藝
趙 雍
滄州渤海港務有限公司
摘 要：以4043門座起重機為例，闡述了門座起重機的回轉軸承拆解更換和軸承安裝面的處理方法，運用該方法可在保證施工安全的前提下，大幅提高更換效率，大大節省維修成本。
關鍵詞：港口; 門座起重機; 回轉軸承; 更換
1 前言
在門機裝卸運行過程中，回轉和起升同時作業時難免産生偶然性離心力和應力集中，導緻回轉大軸承損壞(本文所述的40 t門機所用軸承型号為132.50.1500.03K5)。由于黃骅港區門機所在散雜貨碼頭為水面支撐梁形式，承載能力為8 t/m2，而更換此回轉軸承需要将門機的上、下半部分分離才可取出軸承。門機上半部總重約350 t，如果使用大型吊車将超出碼頭面承載能力；如果使用海上浮吊至少需租用上千噸浮吊，租用費用将超過百萬元。最為節省的方案是在門機回轉軸承下4個支架點位安放重型千斤頂，同時頂升至軸承可抽出的高度即可實現回轉軸承的更換維修作業。但如此維修門機上半部處于懸浮狀态，需緊固以保安全，防風固穩十分重要，頂升工藝要求4台千斤頂同時頂升避免偏置傾倒。要達到以上要求，必須制定嚴格的施工管理方案和科學的更換維修工藝。
2 施工前安全準備
此項維修作業風險主要為：頂升和下落過程門機上半部分懸空無聯接，因此天氣影響因素大，必須查看當地準确的氣象預報，選擇晴朗無風天氣進行作業。為保證頂升過程中突遇大風或其它惡劣天氣時作業的安全性，要做好各項防護措施及應急準備，須制訂防風應急預案後方可進行維修作業，停送電必須經确認後方可實施停送電操作，避免用電安全事故，頂升過程必須在5級以下風力時進行。
維修過程要明确各管理人員職責，需組織公司各部門相關技術管理人員和維修單位共同參與，召開維修準備會，為維修作業過程中需用的機械、工具及相關手續等做詳細布置，為個人分工做詳細安排。
3 回轉軸承更換維修工藝
3.1 焊接支架等前期工作
(1)機下。作業前對維修區域進行遠距離隔離。地上用24#槽鋼拼接門字型框架，中部橫梁焊接手拉葫蘆拆裝軸承時所用吊耳，上機焊接後底部和斜向均加槽鋼及角鋼固定支撐，要保證更換軸承框架水平，以免軸承傾斜對底座的切削和角度過大不易出槽。
(2)機上。頂升支座需切割大吊裝吊耳，打磨平整，下部加焊與底座同厚度長筋闆支撐。對應拆卸軸承框架焊接3個單片吊耳。門機尾部配重上焊接2個吊耳，與二後支撐坐吊耳用于斜拉10 t手拉葫蘆。
(3)中心滑環内部。在高壓斷電後，拆除中心滑環及各控制線路，用厚防水膠布封好接頭，并用記号紙做好标識，中心滑環上用石棉布包裹捆紮，以防電焊、氣割火星對線路損害。内部前、後、左、右4點焊接單片吊耳，用于調整安裝新軸承徑向位置。将回轉錨定拆除，用鐵闆封好。拆除集中潤滑油管24條，并向上折起。将上下梯子沿軸承處切割，用于支撐後上下中心滑環使用(可用移動梯子代替)。檢查中心滑環其他位置有無完全拆除或影響軸承拉出，及時拆除固定好。
(4)定位。将門機大車行走至不影響裝卸作業位置的一個錨定位，連接防風拉索和錨定，下落防風鐵楔。将度幅調整至最大43 m的位置，大臂朝向岸側(安裝時定位位置，同時碼頭風向與大臂平行，減小門機上部承受風力)。拆解回轉大軸承節油盤，清理油盤及軸承潤滑脂。
3.2 頂升保險與測試
(1)頂升前保險螺栓的使用。拆除内、外固定螺栓各80套，由于預緊力過大，可使用氣割縱向切割螺母，分2次拆除。首次拆除内、外2/3固定螺栓，待維修現場無風準備頂升前拆除剩餘1/3螺栓，在拆除的同時對外螺栓孔穿1/3保險螺栓(M42×680)，頂升前千斤頂測試。
(2)因為千斤頂在頂升過程中起重要作用，共需準備6台320 t千斤頂，其中備用2台。将千斤頂底部放平擺放至頂升支座頂升點後，對準上面頂升座。在所有固定螺栓及上下連接拆除後，用4個千斤頂同時試壓，确保每個千斤頂都吃力且同速起升，否則更換備用千斤頂。
3.2 頂升過程
由于頂升過程中風力會造成一定風險，因此必須保證在風力足夠小的情況下在最短時間内一次完成頂升。
頂升過程由施工負責人統一下口令指揮，保持同步。内、外各設1名測量人員，每頂升50 mm進行一次測量，保證誤差在5 mm以内，通過單獨調整千斤頂來保持頂升上平面高度一緻。頂升同時千斤頂油缸位置加月牙闆進行洩壓保護，頂升後調整保險螺栓長度。待調整上平面一緻後進行下一次頂升。在頂升過程中将上部螺母擰緊，下部螺母與大齒圈留有50 mm間隙，每頂升40 mm高度，擰松下部螺母，直至頂升達到要求高度282 mm。
在頂升支座内側用撐塊和墊塊支撐到門機上部闆筋位置後，保留3 mm縫隙，按指揮人員統一口令進行千斤頂洩壓，待四點落穩後在千斤頂底部添加墊塊，保留千斤頂最小行程。繼續頂升當千斤頂吃力後重複第一次頂升過程。頂升過程要保證門機上部平穩，保證四點人員統一頂升或釋放千斤頂，保證每次頂升後測量誤差不超過5 mm。
保險過程：通過一次倒檔再次頂升到282 mm後停止頂升，最後測量四點位置高度，并調整一緻。用防洩壓月牙墊塊做好保險，使與頂升墊塊達到3 mm空隙後同時釋放千斤頂壓力，用剛性支撐代替油壓做門機剛性支撐。然後用卷尺測量上下支撐座高度，切割同樣長度24#槽鋼焊接在千斤頂側用做縱向拉伸保險。門機前側用∠100×100×8角鋼進行雙向斜拉，做為剛性防微動保險，以防門機轉動産生剪切力；門機後側用2個10 t手拉葫蘆雙向斜拉，做為防止回轉的柔性保險，以吸收部分震動力。框架處需留出可以拆出大軸承的足夠空間。
3.4 拆裝大軸承
(1)拆卸過程
門機頂升各保險固定好後，用2個5 t手拉葫蘆一端懸挂拆裝軸承框架兩側吊耳，另一端懸挂軸承螺栓孔帶帽螺栓上，看兩側間隙進行調整拉伸。拉伸前先用螺旋千斤頂進行離位頂升，然後進行拉出。拉伸過程看情況調整螺栓孔懸挂螺栓位置，以适應兩側間隙和小齒輪縫隙進行拉出。拉到一半位置後懸挂吊裝專用繩扣，将大軸承拉到框架上可吊裝位置後，指揮門機司機吊下軸承。
(2)安裝新軸承過程
安裝前要注意先将新軸承清洗幹淨，加滿潤滑脂，用加油孔堵好油道空。吊裝前起吊離地200 mm進行水平調整，保持大軸承處于水平狀态，以免放在支架上後側滑。為避免剪切底座，應在底座加少量潤滑油。拉伸到位後用圓筒内部4個吊耳調整大軸承位置，螺栓孔對正後準備進行安裝面機加工處理。
3.5 軸承安裝面加工清理
安裝新軸承前先對上、下法蘭面進行清潔測量。測量過程為對角人員各自手持細鋼絲繩選取直徑上最高點為基準點，用塞尺測量同一直線上其他點凹陷量為多少。不觸碰鋼絲可放入縫隙最大塞尺尺寸即為凹陷量，至少測量兩條相互垂直直線8個點位數據。
測量後可安裝新軸承。新軸承到位後如果先進行上法蘭面加工，則需調整軸承上結合面與上法蘭面相對平面度， 然後調整回轉電機輸出小齒輪，小齒輪齒面與大齒圈齒面結合1/3即可。如果兩小齒輪發生幹涉，可拆除其中一個小齒輪，給門機送高壓電，進行1檔回轉，看是否有徑向移動或者竄動。平穩後方可安裝小刀架。刀架平面度與軸承上平面度需極精确， 精度在0.2 mm範圍内才可保證上法蘭
Replacement, Maintenance and Management of the Slewing Bearing for 40 Tons Portal Crane at Huanghua Port
Zhao Yong
Cangzhou Bohai Port Limited Company
Abstract：With the 4043 gantry crane as an example, this paper explicitly illustrates the disassemble and replacement method of the slewing bearing. And the processing method of the bearing mounting surface is also depicted in details. With these measures, replacement efficiency has been improved and maintenance costs are reduced under the safe production premise.
Key words：port; portal crane; slewing bearing; replacement
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