劉守紀

摘要：輪斗挖掘機可以沿臺階工作線開采，亦可把臺階劃分為采掘帶開采，后者應用普遍。工作面參數除受結構參數的影響外，還受挖掘方向的影響。文章主要闡述了德國KRUPP（克虜伯）SchRs710/1×15型輪斗挖掘機的設備概述和主回轉軸承損壞的原因分析及維修更換、日常維護保養(yǎng)等建議方法。

關鍵詞：輪斗挖掘機；回轉支撐；軸承平臺；“L”型機架

中圖分類號：TU621 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）07-0068-04

1 輪斗挖掘機采掘工藝簡介

神華準格爾能源有限公黑岱溝露天礦輪斗挖掘機是德國KRUPP（克虜伯）公司設計制造，電氣系統由ABB公司設計，型號SchRs710/1×15型輪斗挖掘機，外形尺寸41000mm×10500mm×10000mm，小時生產能力3100m?/h松散土方或5×106m3/a（松散土方），上挖高度為15m，下挖深度1m，采掘帶寬度20m，最大綜合作業(yè)坡度：作業(yè)時1：20，調動時1：10，整機裝備質量540T，最小離地高度740mm，斗輪臂回轉范圍：斗輪臂相對于下部結構360度，斗輪臂相對于±105度。斗輪最大回轉速度33m/min，主回轉軸承直徑5000mm，回轉減速機減速比1：321，回轉電機轉速200-1000rpm，回轉電機裝機功率（7-35）×2KW，最大行走速度9m/min。

輪斗挖掘機可以沿臺階工作線開采，亦可把臺階劃分為采掘帶開采，后者應用普遍。工作面參數除受結構參數的影響外，還受挖掘方向的影響。輪斗的挖掘方法有水平刨片、垂直刨片和混合刨片之分。采用垂直直刨片挖掘時，工作面高度比水平刨片大約高0.5～0.7倍的斗輪直徑，挖掘過程的能量消耗、輪斗所受的沖擊和挖掘的阻力均比水平刨片低10%～30%。

2 主回轉軸承損壞情況說明

輪斗挖掘機主回轉軸承系球柱聯合式轉盤軸承，該回轉支承主要由外座圈、內座圈、滾子和鋼球組成，內座圈和外座圈各有一條水平直線形滾道和一條球形滾道，滾子位于水平直線形滾道內，鋼球位于球形滾道內。由水平放置的滾子承受軸向力，徑向力由鋼球承受，傾翻力矩由兩者共同承受。既能承受較大軸向力，同時又能承受一定的傾翻力矩和徑向力且截面尺寸較小如（圖1），潤滑方式采用鋰基脂開放式潤滑，軸承內圈上有平行于兩列滾動體的注油孔，利用集中潤滑系統給軸承不斷打入新油脂同時將廢油脂從防塵橡膠密封圈擠出，保證軸承潤滑良好。

圖1 球柱聯合式轉盤軸承結構

輪斗系統在我礦自1996年正式投入使用已經運行17年，其中2#輪斗挖掘機主回轉軸承在2012年6月損壞，在2013年8月進行維修更換，究其損壞原因是由于長時間運行導致滾動體及滾道磨損，在滾動體及滾道將滲碳淬火表面磨損后軸承強度下降，同時產生的鐵屑加劇了軸承保持架及軸承滾動體、滾道的磨損，使得軸承間隙變大設備運行不穩(wěn)定及回轉阻力增大，有時還會出現回轉異響，在發(fā)現回轉異響后檢查軸承排出的廢油發(fā)現油脂內部含有大量金屬磨損物，利用塞尺測量軸承上下盤間隙已經超出規(guī)定值，總結上述現象判定故障為主回轉軸承磨損損壞。

3 主回轉軸承損壞原因分析

輪斗挖掘機所使用的球柱聯合式轉盤軸承直徑較大，在存放、運輸和起吊中存在很大的風險回轉支承在修復出廠前已涂防銹油，并用薄膜包裹，這種包裝的防銹有效期一般3～6個月。其存儲溫度應該在20±10℃，且相對濕度不大于60%，超過有效期后，應及時保養(yǎng)。回轉支承庫存一年后應加注潤滑脂，并檢查其回轉的靈活性?；剞D支承在運輸中要固定在托盤上或包裝箱中，運輸和存放應保持水平，不能碰撞和擠壓，不能淋雨，存放處應平整。在安裝時開箱后要首先檢查軸承外觀及有無銹蝕情況，檢查軸承回轉的靈活性，軸承上設計有4個吊裝孔，可以旋入吊環(huán)螺栓安全起吊，起吊時要使用4條長短一致的吊鏈吊裝，如果在運輸、儲存、起吊中有操作不當的情況容易造成軸承變型產生長波形變型如（圖2）或短波形變型如（圖3）

圖2 長波形變型

圖3 短波形變型

在設備運行中軸承會承受軸向、徑向力和傾翻力矩，這些力矩在對正常作業(yè)中是可以正常承受的，但是如果出現某一條螺栓松動時就會對軸承產生損傷，連續(xù)幾條螺栓松動就會使軸承存在短波形變型的風險，同時造成軸承局部受力過大，使得滾動體磨損加劇，如果發(fā)現某個螺栓松動到規(guī)定力矩的80%以下，則該螺栓以及相鄰的兩個螺栓要換新的。如果發(fā)現20%的螺栓松動到規(guī)定力矩的80%以下，則全部螺栓要換新的。

軸承潤滑很重要，如果軸承潤滑不良很快就會使軸承滾動體和滾道出現點蝕、拉毛卡死現象，該設備主回轉軸承采用雙管路集中潤滑系統，是一種自動控制潤滑系統，在設備轉動開始就按設定的間隔時間自動給各潤滑點供潤滑脂的一種潤滑方式、比手動潤滑方式先進方便。其優(yōu)點是根據潤滑點的要求可以調節(jié)分配閥來改變配油量，也可以改變間隔時間來調節(jié)潤滑周期，在任何時候系統都可以通過增加分配閥而擴大潤滑點或潤滑量，出現設備在運行而潤滑系統不工作就會提示故障，這樣可以有效保證軸承潤滑。

4 主回轉軸承修理情況介紹

拆開輪斗挖掘機主回轉軸承后發(fā)現回轉支承軌道內呈現不同程度的磨損、剝落，最深處3MM左右如（圖4）；滾道內潤滑油呈黑褐色；同時滾動體在滾道內縱橫交錯狀排列。綜上判定，該部件已不能按設計要求進行正常承載和運轉，此時必須立刻進行該部件維修或更換，否則會影響整體設備的運行危及生產人員的生命安全，還可能會造成更大的安全生產事故，根據損壞現象，由于上、下內圈和外圈在磨損后還有加工余量，因此決定在原始尺寸基礎上根據磨損情況，對磨損剝落嚴重的上、下滾道面進行加工處理，去除剝落面及疲勞層，采用感應淬火對滾道面進行表面淬火，將滾道沿圓周分成4等分，同時對稱均勻加熱滾道面，使表面硬度達到原圖紙要求的HRC=50～55，淬硬層深度控制在4mm左右；采用車床，利用夾具、工裝、專用磨具在基準不變的情況下對滾道面進行精磨削和拋光，精磨削0.98mm，最后拋光處理0.02mm。在垂直滾道面方向，上、下內圈和外齒圈各去除3mm，將滾子重新制作并進行熱處理，尺寸同比加大，用以補償滾道3mm的車削量。此工藝去除了損壞滾道面的疲勞層，恢復了滾道表面的精度，不改變滾道的機械性能，而且通過表面熱處理恢復滾道表面的機械性能。endprint

通過肉眼可觀察到，外齒圈齒輪存在部分點蝕，經過清洗，對外齒圈進行了表面著色探傷，發(fā)現齒根及齒面并無裂紋，因此可以對外齒圈進行整形修復，通過剃齒加工和磨削加工方式對齒圈部分進行研磨修復，最終在機械性能達到要求的情況下，使齒面光潔；為了達到軸承外表面的防銹要求，實施了一系列可靠的表面處理工藝，直至滿足ISO12944標準中規(guī)定的C5-M防銹等級標準。

圖4 支承軌道裂紋

5 主回轉軸承修理效益分析

輪斗挖掘機主回轉軸承在我礦的平均使用壽命為15年，如果新購進一件主回轉軸承能夠使用壽命為15年計算，依照上述方法修復后修復后可以繼續(xù)使用10年時間，如果以新軸承計算10年累計折舊為66.6%，如果返修軸承可以繼續(xù)使用10年計算一件主回轉軸承可以使其使用率提高到160%左右。為設備運行節(jié)約了很大的成本。

6 主回轉軸承拆裝工藝

更換輪斗挖掘機主回轉軸承首先要求有2500平方米的維修場地，場地要求夯實平整，因輪斗挖掘機自身重量為540T，而它只是依靠兩條履帶板來支撐全部重量，如果在維修中存在下雨等惡略天氣時場地不能有滑坡下沉等現象。需要準備14個支護墩，6個可載重在60T以上，8個可載重在30T以上，在挖掘機位置停放好后將挖掘機受、卸料臂和配重臂用支護墩支護平穩(wěn)，將受、卸料臂液壓油缸壓力釋放。由于主回轉軸承在挖掘機中盤安裝，所以需要將挖掘機受料臂和卸料臂全部取下安放在支護墩上，并使用斜拉筋將支護墩相互拉好，防止震動和風暴造成臂架傾倒，在拆卸受料臂時需要4臺140T以上吊車同時配合平穩(wěn)取出，在受、卸料臂取下后將配重臂上的所有配重全部取出，然后就需要在挖掘機正前方“L”型機架前端使用兩臺100T液壓舉升機托舉“L”型機架，后方由支護墩支護配重臂，在支護好后就可以對挖掘機的主回轉軸承進行拆卸了，在將主回轉軸承連接螺栓全部拆除后，利用兩臺液壓舉升機和1臺280T吊車配合將“L”型機架舉升，使得“L”型機架與主回轉軸承及底盤中間有1m的間隙，可以方便軸承的取出及安裝如（圖5）。

圖5 “L”型機架支護

在原始設備組裝時是由下到上的依次安裝所以軸承可以垂直放在挖掘機底盤上，而在維修更換主回轉軸承時是要從中間取出軸承，所以存在很大的難度，因無法使用吊車將軸承平行移出。所以我們自主設計制造了一個更換挖掘機主回轉軸承的專用平臺，可以將軸承安放在平臺上平行取出和裝入。平臺由鋼結構組成與底盤結構軸承安裝底座高度高出50mm距離，上部平臺由多個平臺托輥組成保證軸承在取出和放入時的平穩(wěn)，軸承平臺前部懸臂位置安放在底盤結構平臺上作為力矩支撐點如（圖6）。

圖6 軸承平臺

在軸承鏈接螺栓全部拆卸開后，利用四個10T的千斤頂，在吊點處將軸承平行頂起頂至距離軸承底座100mm的距離，在頂舉軸承時要注意4個千斤頂要頂平穩(wěn)舉升力要相同，防止軸承偏離或變形造成傾翻危險，利用Φ50mm鋼管平行軸承平臺托輥方向鋪設在軸承與底盤中間，起到滾軸作用，然后慢慢放下千斤頂，使軸承平穩(wěn)落在鋼管上如（圖6），在軸承放置平穩(wěn)后用1.5T手動葫蘆，一面掛在軸承吊環(huán)另一面掛在軸承平臺一端，拉動手動葫蘆緩慢將軸承拉出，直至軸承全部安放在軸承平臺上，讓出上部結構垂直面位置，可以利用吊車平穩(wěn)起吊如（圖6），利用吊車將軸承吊下防止平穩(wěn)位置。

在安裝軸承時要首先新軸承進行檢查，外觀檢查無銹蝕鐵屑沙塵等雜物后，對軸承進行注油，將軸承滾道內注滿油脂保證軸承初次運行潤滑良好，軸承油脂注好后利用手動葫蘆將軸承進行上下盤旋轉檢查軸承轉動是否靈活，在全部檢查完成后要將軸承回轉支承的內外圈滾道都有一個軟帶，應放在主負荷平面的兩側。即與主負荷區(qū)錯開90度。軟帶處有一個打了“S”標記。安裝前回轉軸承安裝基準面和支架安裝平面必須清理干凈，去除油污、毛刺、油漆以及其它異物。另外要檢查安裝機座的安裝面粗糙度不大于Ra=12.5，6.3μm，安裝面的平面度的誤差須檢測周向誤差和徑向誤差，周向平面度公差值應符合標準值范圍（具體參照有關標準，徑向誤差基于法蘭實際寬度測量，徑向平面公差值取周向公差值的一半）。就可以將軸承吊裝在軸承平臺上，利用手動葫蘆將軸承拉入至底盤軸承安裝部位，在軸承安裝部位穩(wěn)定好后利用千斤頂將軸承頂起取出軸承與底盤之間的鋼管，慢慢釋放千斤頂壓力使軸承平穩(wěn)落在底盤軸承安裝底座上并對正螺栓孔將連接螺栓安裝，在螺栓的螺紋上抹一點油以保證磨擦阻力的均衡不要在螺栓防松件上用膠。還要檢查回轉支承與安裝面的吻合情況，通常采用塞尺檢查，如果吻合不好，要用適當的材料填充。回轉支承安裝后禁止在支座上進行焊接作業(yè)。在緊固底盤與軸承連接螺栓時應分三步交錯預緊，擰緊螺栓應在180方向對稱連續(xù)進行，三步的力分別是30%、80%、100%，首次用公斤扳手緊固至30%力矩，第二次和第三次使用液力拉伸扳手緊固力矩如（表1）。

表1 液力拉伸扳手緊固力矩表

螺栓型號 第一次拉力 第一次手動泵顯示力 第二次拉力 第二次手動泵顯示力

M36 300KN 1000BAR（100MPa） 540KN 1800BAR（180MPa）

M27 200KN 700BAR（70MPa） 300KN 1000BAR（100MPa）

底盤軸承機座螺栓緊固好后就可以將上部結構“L”型架落下，利用吊車和液壓舉升支架配合將配重臂支護墩撤出，緩慢釋放吊車直至上部結構與軸承完全吻合，并依照底盤螺栓安裝方法安裝上部結構連接螺栓，首次用公斤扳手緊固至30%力矩，第二次和第三次使用液力拉伸扳手緊固力矩如（表1）。螺栓全部緊固好后在安裝受卸料臂及舉升油缸等輔助部件，在試運行前要檢查軸承齒圈和減速機齒輪側隙，正確地調整齒輪側隙很重要?？稍邶X輪徑向跳動最高點處用塞尺測量調整，也可用壓鉛絲或其它適合方法。如果側隙不在規(guī)定值以內，可移動小齒輪改變中心距。調定后把回轉支承至少轉一整圈以確認沒有其他齒跳高點，在回轉支承最終固定后再檢查一次側隙假冒隙。齒輪徑向跳動最高點用綠漆標記在齒溝中。

7 主回轉軸承的保養(yǎng)

使用過程中應經常清除回轉支承表面的雜物，檢查回轉支承密封條是否老化、干裂、破損或者脫離，若有其中之一情況發(fā)生，應及時更換密封條，防止?jié)L道內進入雜物和潤滑脂的流失，更換后應涂抹相應的潤滑脂，避免滾動體和滾道拉毛卡死或銹蝕。

回轉支承自安裝起，首次運轉100小時后，應檢查螺栓的預緊力，以后每運轉500小檢查一次，必須保持足夠的與盡力。設備累計工作2000小時后，如果發(fā)現某個螺栓松動到規(guī)定力矩的80%以下，則該螺栓以及相鄰的兩個螺栓更換新的；如果發(fā)現20%的螺栓松動到規(guī)定力矩的80%以下，則全部螺栓更換成新的。設備累計工作達到14000小時后，全部螺栓更換成新的，在使用前兩至四個月后，對各堅固件進行重新堅固，然后過渡到每年的系統性檢查。在使用中要密切關注回轉支承的運轉情況，如發(fā)現噪音、沖擊、功率突然增大，應立即停機檢查，直至排除所有故障，必要時需要拆開檢查?；剞D支承在使用中，禁止用水直接沖刷回轉支承，避免水進入滾道造成生銹；嚴防較硬異物接近或進入嚙合區(qū)，以免造成齒部受傷或不必要的麻煩。

8 結語

通過本文描述介紹了輪斗挖掘機詳細參數、采掘工藝、對應主回轉軸承的損壞原因進行了分析介紹，詳細描述了軸承的維護保養(yǎng)方法，對于軸承的損壞程度判定、修復工藝及價值、更換工藝新方法等做了詳細闡述，可為以后設備的安全運行及大尺寸轉盤軸承故障鑒定、更換方法有了良好的依據。

參考文獻

[1] 輪斗挖掘機機械圖冊：KRUPP[M].1994/95.

[2] 輪斗挖掘機安裝手冊：KRUPP[M].1995.

[3] 輪斗挖掘機維護保養(yǎng)手冊：KRUPP[M].1995.

[4] 卜炎主編.實用軸承技術手冊[M].機械工業(yè)出版

社，2003.endprint

通過肉眼可觀察到，外齒圈齒輪存在部分點蝕，經過清洗，對外齒圈進行了表面著色探傷，發(fā)現齒根及齒面并無裂紋，因此可以對外齒圈進行整形修復，通過剃齒加工和磨削加工方式對齒圈部分進行研磨修復，最終在機械性能達到要求的情況下，使齒面光潔；為了達到軸承外表面的防銹要求，實施了一系列可靠的表面處理工藝，直至滿足ISO12944標準中規(guī)定的C5-M防銹等級標準。

圖4 支承軌道裂紋

5 主回轉軸承修理效益分析

輪斗挖掘機主回轉軸承在我礦的平均使用壽命為15年，如果新購進一件主回轉軸承能夠使用壽命為15年計算，依照上述方法修復后修復后可以繼續(xù)使用10年時間，如果以新軸承計算10年累計折舊為66.6%，如果返修軸承可以繼續(xù)使用10年計算一件主回轉軸承可以使其使用率提高到160%左右。為設備運行節(jié)約了很大的成本。

6 主回轉軸承拆裝工藝

更換輪斗挖掘機主回轉軸承首先要求有2500平方米的維修場地，場地要求夯實平整，因輪斗挖掘機自身重量為540T，而它只是依靠兩條履帶板來支撐全部重量，如果在維修中存在下雨等惡略天氣時場地不能有滑坡下沉等現象。需要準備14個支護墩，6個可載重在60T以上，8個可載重在30T以上，在挖掘機位置停放好后將挖掘機受、卸料臂和配重臂用支護墩支護平穩(wěn)，將受、卸料臂液壓油缸壓力釋放。由于主回轉軸承在挖掘機中盤安裝，所以需要將挖掘機受料臂和卸料臂全部取下安放在支護墩上，并使用斜拉筋將支護墩相互拉好，防止震動和風暴造成臂架傾倒，在拆卸受料臂時需要4臺140T以上吊車同時配合平穩(wěn)取出，在受、卸料臂取下后將配重臂上的所有配重全部取出，然后就需要在挖掘機正前方“L”型機架前端使用兩臺100T液壓舉升機托舉“L”型機架，后方由支護墩支護配重臂，在支護好后就可以對挖掘機的主回轉軸承進行拆卸了，在將主回轉軸承連接螺栓全部拆除后，利用兩臺液壓舉升機和1臺280T吊車配合將“L”型機架舉升，使得“L”型機架與主回轉軸承及底盤中間有1m的間隙，可以方便軸承的取出及安裝如（圖5）。

圖5 “L”型機架支護

在原始設備組裝時是由下到上的依次安裝所以軸承可以垂直放在挖掘機底盤上，而在維修更換主回轉軸承時是要從中間取出軸承，所以存在很大的難度，因無法使用吊車將軸承平行移出。所以我們自主設計制造了一個更換挖掘機主回轉軸承的專用平臺，可以將軸承安放在平臺上平行取出和裝入。平臺由鋼結構組成與底盤結構軸承安裝底座高度高出50mm距離，上部平臺由多個平臺托輥組成保證軸承在取出和放入時的平穩(wěn)，軸承平臺前部懸臂位置安放在底盤結構平臺上作為力矩支撐點如（圖6）。

圖6 軸承平臺

在軸承鏈接螺栓全部拆卸開后，利用四個10T的千斤頂，在吊點處將軸承平行頂起頂至距離軸承底座100mm的距離，在頂舉軸承時要注意4個千斤頂要頂平穩(wěn)舉升力要相同，防止軸承偏離或變形造成傾翻危險，利用Φ50mm鋼管平行軸承平臺托輥方向鋪設在軸承與底盤中間，起到滾軸作用，然后慢慢放下千斤頂，使軸承平穩(wěn)落在鋼管上如（圖6），在軸承放置平穩(wěn)后用1.5T手動葫蘆，一面掛在軸承吊環(huán)另一面掛在軸承平臺一端，拉動手動葫蘆緩慢將軸承拉出，直至軸承全部安放在軸承平臺上，讓出上部結構垂直面位置，可以利用吊車平穩(wěn)起吊如（圖6），利用吊車將軸承吊下防止平穩(wěn)位置。

在安裝軸承時要首先新軸承進行檢查，外觀檢查無銹蝕鐵屑沙塵等雜物后，對軸承進行注油，將軸承滾道內注滿油脂保證軸承初次運行潤滑良好，軸承油脂注好后利用手動葫蘆將軸承進行上下盤旋轉檢查軸承轉動是否靈活，在全部檢查完成后要將軸承回轉支承的內外圈滾道都有一個軟帶，應放在主負荷平面的兩側。即與主負荷區(qū)錯開90度。軟帶處有一個打了“S”標記。安裝前回轉軸承安裝基準面和支架安裝平面必須清理干凈，去除油污、毛刺、油漆以及其它異物。另外要檢查安裝機座的安裝面粗糙度不大于Ra=12.5，6.3μm，安裝面的平面度的誤差須檢測周向誤差和徑向誤差，周向平面度公差值應符合標準值范圍（具體參照有關標準，徑向誤差基于法蘭實際寬度測量，徑向平面公差值取周向公差值的一半）。就可以將軸承吊裝在軸承平臺上，利用手動葫蘆將軸承拉入至底盤軸承安裝部位，在軸承安裝部位穩(wěn)定好后利用千斤頂將軸承頂起取出軸承與底盤之間的鋼管，慢慢釋放千斤頂壓力使軸承平穩(wěn)落在底盤軸承安裝底座上并對正螺栓孔將連接螺栓安裝，在螺栓的螺紋上抹一點油以保證磨擦阻力的均衡不要在螺栓防松件上用膠。還要檢查回轉支承與安裝面的吻合情況，通常采用塞尺檢查，如果吻合不好，要用適當的材料填充?；剞D支承安裝后禁止在支座上進行焊接作業(yè)。在緊固底盤與軸承連接螺栓時應分三步交錯預緊，擰緊螺栓應在180方向對稱連續(xù)進行，三步的力分別是30%、80%、100%，首次用公斤扳手緊固至30%力矩，第二次和第三次使用液力拉伸扳手緊固力矩如（表1）。

表1 液力拉伸扳手緊固力矩表

螺栓型號 第一次拉力 第一次手動泵顯示力 第二次拉力 第二次手動泵顯示力

M36 300KN 1000BAR（100MPa） 540KN 1800BAR（180MPa）

M27 200KN 700BAR（70MPa） 300KN 1000BAR（100MPa）

底盤軸承機座螺栓緊固好后就可以將上部結構“L”型架落下，利用吊車和液壓舉升支架配合將配重臂支護墩撤出，緩慢釋放吊車直至上部結構與軸承完全吻合，并依照底盤螺栓安裝方法安裝上部結構連接螺栓，首次用公斤扳手緊固至30%力矩，第二次和第三次使用液力拉伸扳手緊固力矩如（表1）。螺栓全部緊固好后在安裝受卸料臂及舉升油缸等輔助部件，在試運行前要檢查軸承齒圈和減速機齒輪側隙，正確地調整齒輪側隙很重要?？稍邶X輪徑向跳動最高點處用塞尺測量調整，也可用壓鉛絲或其它適合方法。如果側隙不在規(guī)定值以內，可移動小齒輪改變中心距。調定后把回轉支承至少轉一整圈以確認沒有其他齒跳高點，在回轉支承最終固定后再檢查一次側隙假冒隙。齒輪徑向跳動最高點用綠漆標記在齒溝中。

7 主回轉軸承的保養(yǎng)

使用過程中應經常清除回轉支承表面的雜物，檢查回轉支承密封條是否老化、干裂、破損或者脫離，若有其中之一情況發(fā)生，應及時更換密封條，防止?jié)L道內進入雜物和潤滑脂的流失，更換后應涂抹相應的潤滑脂，避免滾動體和滾道拉毛卡死或銹蝕。

回轉支承自安裝起，首次運轉100小時后，應檢查螺栓的預緊力，以后每運轉500小檢查一次，必須保持足夠的與盡力。設備累計工作2000小時后，如果發(fā)現某個螺栓松動到規(guī)定力矩的80%以下，則該螺栓以及相鄰的兩個螺栓更換新的；如果發(fā)現20%的螺栓松動到規(guī)定力矩的80%以下，則全部螺栓更換成新的。設備累計工作達到14000小時后，全部螺栓更換成新的，在使用前兩至四個月后，對各堅固件進行重新堅固，然后過渡到每年的系統性檢查。在使用中要密切關注回轉支承的運轉情況，如發(fā)現噪音、沖擊、功率突然增大，應立即停機檢查，直至排除所有故障，必要時需要拆開檢查。回轉支承在使用中，禁止用水直接沖刷回轉支承，避免水進入滾道造成生銹；嚴防較硬異物接近或進入嚙合區(qū)，以免造成齒部受傷或不必要的麻煩。

8 結語

通過本文描述介紹了輪斗挖掘機詳細參數、采掘工藝、對應主回轉軸承的損壞原因進行了分析介紹，詳細描述了軸承的維護保養(yǎng)方法，對于軸承的損壞程度判定、修復工藝及價值、更換工藝新方法等做了詳細闡述，可為以后設備的安全運行及大尺寸轉盤軸承故障鑒定、更換方法有了良好的依據。

參考文獻

[1] 輪斗挖掘機機械圖冊：KRUPP[M].1994/95.

[2] 輪斗挖掘機安裝手冊：KRUPP[M].1995.

[3] 輪斗挖掘機維護保養(yǎng)手冊：KRUPP[M].1995.

[4] 卜炎主編.實用軸承技術手冊[M].機械工業(yè)出版

社，2003.endprint

通過肉眼可觀察到，外齒圈齒輪存在部分點蝕，經過清洗，對外齒圈進行了表面著色探傷，發(fā)現齒根及齒面并無裂紋，因此可以對外齒圈進行整形修復，通過剃齒加工和磨削加工方式對齒圈部分進行研磨修復，最終在機械性能達到要求的情況下，使齒面光潔；為了達到軸承外表面的防銹要求，實施了一系列可靠的表面處理工藝，直至滿足ISO12944標準中規(guī)定的C5-M防銹等級標準。

圖4 支承軌道裂紋

5 主回轉軸承修理效益分析

輪斗挖掘機主回轉軸承在我礦的平均使用壽命為15年，如果新購進一件主回轉軸承能夠使用壽命為15年計算，依照上述方法修復后修復后可以繼續(xù)使用10年時間，如果以新軸承計算10年累計折舊為66.6%，如果返修軸承可以繼續(xù)使用10年計算一件主回轉軸承可以使其使用率提高到160%左右。為設備運行節(jié)約了很大的成本。

6 主回轉軸承拆裝工藝

更換輪斗挖掘機主回轉軸承首先要求有2500平方米的維修場地，場地要求夯實平整，因輪斗挖掘機自身重量為540T，而它只是依靠兩條履帶板來支撐全部重量，如果在維修中存在下雨等惡略天氣時場地不能有滑坡下沉等現象。需要準備14個支護墩，6個可載重在60T以上，8個可載重在30T以上，在挖掘機位置停放好后將挖掘機受、卸料臂和配重臂用支護墩支護平穩(wěn)，將受、卸料臂液壓油缸壓力釋放。由于主回轉軸承在挖掘機中盤安裝，所以需要將挖掘機受料臂和卸料臂全部取下安放在支護墩上，并使用斜拉筋將支護墩相互拉好，防止震動和風暴造成臂架傾倒，在拆卸受料臂時需要4臺140T以上吊車同時配合平穩(wěn)取出，在受、卸料臂取下后將配重臂上的所有配重全部取出，然后就需要在挖掘機正前方“L”型機架前端使用兩臺100T液壓舉升機托舉“L”型機架，后方由支護墩支護配重臂，在支護好后就可以對挖掘機的主回轉軸承進行拆卸了，在將主回轉軸承連接螺栓全部拆除后，利用兩臺液壓舉升機和1臺280T吊車配合將“L”型機架舉升，使得“L”型機架與主回轉軸承及底盤中間有1m的間隙，可以方便軸承的取出及安裝如（圖5）。

圖5 “L”型機架支護

在原始設備組裝時是由下到上的依次安裝所以軸承可以垂直放在挖掘機底盤上，而在維修更換主回轉軸承時是要從中間取出軸承，所以存在很大的難度，因無法使用吊車將軸承平行移出。所以我們自主設計制造了一個更換挖掘機主回轉軸承的專用平臺，可以將軸承安放在平臺上平行取出和裝入。平臺由鋼結構組成與底盤結構軸承安裝底座高度高出50mm距離，上部平臺由多個平臺托輥組成保證軸承在取出和放入時的平穩(wěn)，軸承平臺前部懸臂位置安放在底盤結構平臺上作為力矩支撐點如（圖6）。

圖6 軸承平臺

在軸承鏈接螺栓全部拆卸開后，利用四個10T的千斤頂，在吊點處將軸承平行頂起頂至距離軸承底座100mm的距離，在頂舉軸承時要注意4個千斤頂要頂平穩(wěn)舉升力要相同，防止軸承偏離或變形造成傾翻危險，利用Φ50mm鋼管平行軸承平臺托輥方向鋪設在軸承與底盤中間，起到滾軸作用，然后慢慢放下千斤頂，使軸承平穩(wěn)落在鋼管上如（圖6），在軸承放置平穩(wěn)后用1.5T手動葫蘆，一面掛在軸承吊環(huán)另一面掛在軸承平臺一端，拉動手動葫蘆緩慢將軸承拉出，直至軸承全部安放在軸承平臺上，讓出上部結構垂直面位置，可以利用吊車平穩(wěn)起吊如（圖6），利用吊車將軸承吊下防止平穩(wěn)位置。

在安裝軸承時要首先新軸承進行檢查，外觀檢查無銹蝕鐵屑沙塵等雜物后，對軸承進行注油，將軸承滾道內注滿油脂保證軸承初次運行潤滑良好，軸承油脂注好后利用手動葫蘆將軸承進行上下盤旋轉檢查軸承轉動是否靈活，在全部檢查完成后要將軸承回轉支承的內外圈滾道都有一個軟帶，應放在主負荷平面的兩側。即與主負荷區(qū)錯開90度。軟帶處有一個打了“S”標記。安裝前回轉軸承安裝基準面和支架安裝平面必須清理干凈，去除油污、毛刺、油漆以及其它異物。另外要檢查安裝機座的安裝面粗糙度不大于Ra=12.5，6.3μm，安裝面的平面度的誤差須檢測周向誤差和徑向誤差，周向平面度公差值應符合標準值范圍（具體參照有關標準，徑向誤差基于法蘭實際寬度測量，徑向平面公差值取周向公差值的一半）。就可以將軸承吊裝在軸承平臺上，利用手動葫蘆將軸承拉入至底盤軸承安裝部位，在軸承安裝部位穩(wěn)定好后利用千斤頂將軸承頂起取出軸承與底盤之間的鋼管，慢慢釋放千斤頂壓力使軸承平穩(wěn)落在底盤軸承安裝底座上并對正螺栓孔將連接螺栓安裝，在螺栓的螺紋上抹一點油以保證磨擦阻力的均衡不要在螺栓防松件上用膠。還要檢查回轉支承與安裝面的吻合情況，通常采用塞尺檢查，如果吻合不好，要用適當的材料填充。回轉支承安裝后禁止在支座上進行焊接作業(yè)。在緊固底盤與軸承連接螺栓時應分三步交錯預緊，擰緊螺栓應在180方向對稱連續(xù)進行，三步的力分別是30%、80%、100%，首次用公斤扳手緊固至30%力矩，第二次和第三次使用液力拉伸扳手緊固力矩如（表1）。

表1 液力拉伸扳手緊固力矩表

螺栓型號 第一次拉力 第一次手動泵顯示力 第二次拉力 第二次手動泵顯示力

M36 300KN 1000BAR（100MPa） 540KN 1800BAR（180MPa）

M27 200KN 700BAR（70MPa） 300KN 1000BAR（100MPa）

底盤軸承機座螺栓緊固好后就可以將上部結構“L”型架落下，利用吊車和液壓舉升支架配合將配重臂支護墩撤出，緩慢釋放吊車直至上部結構與軸承完全吻合，并依照底盤螺栓安裝方法安裝上部結構連接螺栓，首次用公斤扳手緊固至30%力矩，第二次和第三次使用液力拉伸扳手緊固力矩如（表1）。螺栓全部緊固好后在安裝受卸料臂及舉升油缸等輔助部件，在試運行前要檢查軸承齒圈和減速機齒輪側隙，正確地調整齒輪側隙很重要?？稍邶X輪徑向跳動最高點處用塞尺測量調整，也可用壓鉛絲或其它適合方法。如果側隙不在規(guī)定值以內，可移動小齒輪改變中心距。調定后把回轉支承至少轉一整圈以確認沒有其他齒跳高點，在回轉支承最終固定后再檢查一次側隙假冒隙。齒輪徑向跳動最高點用綠漆標記在齒溝中。

7 主回轉軸承的保養(yǎng)

使用過程中應經常清除回轉支承表面的雜物，檢查回轉支承密封條是否老化、干裂、破損或者脫離，若有其中之一情況發(fā)生，應及時更換密封條，防止?jié)L道內進入雜物和潤滑脂的流失，更換后應涂抹相應的潤滑脂，避免滾動體和滾道拉毛卡死或銹蝕。

回轉支承自安裝起，首次運轉100小時后，應檢查螺栓的預緊力，以后每運轉500小檢查一次，必須保持足夠的與盡力。設備累計工作2000小時后，如果發(fā)現某個螺栓松動到規(guī)定力矩的80%以下，則該螺栓以及相鄰的兩個螺栓更換新的；如果發(fā)現20%的螺栓松動到規(guī)定力矩的80%以下，則全部螺栓更換成新的。設備累計工作達到14000小時后，全部螺栓更換成新的，在使用前兩至四個月后，對各堅固件進行重新堅固，然后過渡到每年的系統性檢查。在使用中要密切關注回轉支承的運轉情況，如發(fā)現噪音、沖擊、功率突然增大，應立即停機檢查，直至排除所有故障，必要時需要拆開檢查?；剞D支承在使用中，禁止用水直接沖刷回轉支承，避免水進入滾道造成生銹；嚴防較硬異物接近或進入嚙合區(qū)，以免造成齒部受傷或不必要的麻煩。

8 結語

通過本文描述介紹了輪斗挖掘機詳細參數、采掘工藝、對應主回轉軸承的損壞原因進行了分析介紹，詳細描述了軸承的維護保養(yǎng)方法，對于軸承的損壞程度判定、修復工藝及價值、更換工藝新方法等做了詳細闡述，可為以后設備的安全運行及大尺寸轉盤軸承故障鑒定、更換方法有了良好的依據。

參考文獻

[1] 輪斗挖掘機機械圖冊：KRUPP[M].1994/95.

[2] 輪斗挖掘機安裝手冊：KRUPP[M].1995.

[3] 輪斗挖掘機維護保養(yǎng)手冊：KRUPP[M].1995.

[4] 卜炎主編.實用軸承技術手冊[M].機械工業(yè)出版

社，2003.endprint