郝瓊

摘 要：回轉(zhuǎn)支承是塔機(jī)的重要部件，然而塔機(jī)在回轉(zhuǎn)過程中時常會出現(xiàn)抖動、異響等故障。本文主要從塔式起重機(jī)工件制造、裝配、使用過程簡要分析回轉(zhuǎn)支承中各構(gòu)件可能產(chǎn)生的故障原因，針對每個故障提出相應(yīng)措施。

關(guān)鍵詞：塔機(jī)；回轉(zhuǎn)支承；故障；預(yù)防

0 引言

回轉(zhuǎn)支承應(yīng)用廣泛，工程機(jī)械是回轉(zhuǎn)支承最初應(yīng)用也是應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，如塔機(jī)、挖掘機(jī)、解體機(jī)、堆取料機(jī)、平地機(jī)、壓路機(jī)、強(qiáng)夯機(jī)、鑿巖機(jī)械、掘進(jìn)機(jī)等，塔機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要由回轉(zhuǎn)支承裝置、回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置以及上下支座構(gòu)成。塔機(jī)在工作過程回轉(zhuǎn)總成經(jīng)常會出現(xiàn)運作不流暢（抖動）并發(fā)出噪音超標(biāo)（異響）故障。筆者結(jié)合自己的工作經(jīng)驗分別從回轉(zhuǎn)支承、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及回轉(zhuǎn)支座可能產(chǎn)生的故障入手，在制造工藝，裝配檢測，設(shè)備保養(yǎng)等方面提出自己的意見和建議。

1 回轉(zhuǎn)支承抖動及異響原因

剛出廠的回轉(zhuǎn)支承在空轉(zhuǎn)時會發(fā)出鋼球滾動的均勻響聲，其屬于正常。如在均勻正常的響聲同時伴有另種異常較大的響聲則為異響。產(chǎn)生故障的原因很多。

當(dāng)塔機(jī)的回轉(zhuǎn)支承運轉(zhuǎn)頻繁和承載力較大時都會產(chǎn)生異響和抖動故障。塔機(jī)應(yīng)用的回轉(zhuǎn)支承主要形式有外嚙合型和內(nèi)嚙合型，大小齒輪嚙合不良，時緊時松，在齒跳最大位置嚙合過緊產(chǎn)生異響。所以制造工藝至關(guān)重要。

1.1 齒輪的加工不夠精密

回轉(zhuǎn)支承其齒輪精度等級應(yīng)在7～11級之間，決定著回轉(zhuǎn)支承傳動的平穩(wěn)性、載荷分布的均勻性及傳動準(zhǔn)確性。齒輪精度越高，嚙合齒面接觸斑點就越密集，這樣其噪聲值減低、運作平穩(wěn)性提高。

1.2 回轉(zhuǎn)支承內(nèi)部加工精度

單排四點接觸球式回轉(zhuǎn)支承內(nèi)部的鋼球加工精度和內(nèi)部滾道的加工精度不高，或存在質(zhì)量缺陷及滾道內(nèi)缺少潤滑油滾體與隔塊碰撞，直接影響回轉(zhuǎn)支承運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性和噪聲的大小，因此檢查回轉(zhuǎn)支承缺陷時，有時候通過更換鋼球來降低故障發(fā)生頻率。

1.3 齒輪及啟動電機(jī)的質(zhì)量問題

由于齒輪受載工作時間長后，齒面節(jié)線附近就會出現(xiàn)小塊金屬或者條形金屬鐵屑的脫落，形成點蝕或者啃齒。齒面點蝕隨工作時間的增大而不斷擴(kuò)展這樣使得嚙合的齒形損壞，塔機(jī)回轉(zhuǎn)時的噪聲和沖擊增大，周而復(fù)始沖擊下來的金屬顆粒又加快了齒面的磨損，形成惡性循環(huán)。再加上回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中啟動電機(jī)的制造和裝配存在自身缺陷自身產(chǎn)生沖擊性抖動，驅(qū)動輪跟支承的嚙合過程工作不穩(wěn)定，這樣也增大了抖動的頻率及異響噪聲的分貝。

1.4 塔機(jī)的上下支座焊接缺陷

塔機(jī)的上下支座結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焊縫比較密集，焊縫的質(zhì)量對塔機(jī)回轉(zhuǎn)異響起到重要影響。

如果焊接的質(zhì)量不合格就需要對焊縫缺陷進(jìn)行返修、補(bǔ)焊。在補(bǔ)焊修復(fù)時不但會產(chǎn)生新的焊接應(yīng)力而且對機(jī)加工安裝面的平面度也會產(chǎn)生極大影響，同時焊接產(chǎn)生的電流在通過回轉(zhuǎn)支承時對內(nèi)部滾動體和滾道也會造成一定的損害。另外，在制造裝配中產(chǎn)生的裝配誤差，現(xiàn)場安裝中銷軸的穿裝和螺栓的預(yù)緊如果達(dá)不到規(guī)定的要求，也會產(chǎn)生異響或者抖動。

2 塔機(jī)回轉(zhuǎn)支承故障預(yù)防措施及維護(hù)保養(yǎng)

2.1 回轉(zhuǎn)支承齒輪要求

根據(jù)ISO6336-1：2006，ISO6336-2：2006和ISO6336-3：2006對齒輪極限載荷和疲勞載荷下的接觸強(qiáng)度和彎曲度分別進(jìn)行計算和驗證，當(dāng)小齒輪最大輸出扭矩10700N-M，大齒輪的接觸強(qiáng)度計算安全系數(shù)Sh為1.14，彎曲強(qiáng)度計算安全系數(shù)Sf為1.48，齒輪嚙合間隙根據(jù)齒輪節(jié)圓徑向跳動最高點調(diào)節(jié)齒側(cè)間隙。齒側(cè)間隙最小值一般為0.03～0.04x模數(shù)，在最終緊固支承之后需要對整個圓周上的小齒輪的齒輪嚙合間隙進(jìn)行重新檢查。

2.2 回轉(zhuǎn)支承內(nèi)部潤滑

在日常的使用中應(yīng)當(dāng)及時、按時按使用說明書中對各個部件按潤滑劑、潤滑方式、潤滑周期規(guī)定進(jìn)行潤滑。對應(yīng)球類回轉(zhuǎn)支承一般每運轉(zhuǎn)100小時加注一次，滾柱類回轉(zhuǎn)支承每50小時加注一次，對于灰塵多、濕度大、溫差高的特殊工作環(huán)境應(yīng)當(dāng)縮短潤滑周期。每次潤滑必須將滾道注滿直至潤滑油滲出，加注的同時需要慢慢轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)支承使得潤滑脂均勻填充。通過加注潤滑油保養(yǎng)，可以減少齒輪副之間的摩擦力，減緩齒輪齒圈的磨損速度，形成的油膜也可以起到減震圈的作用，消除運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的部分振動能量。另外潤滑油膜還可以很好的潤滑清潔各摩擦面，防止銹蝕，消除了鐵屑對摩擦表面的影響。從而降低運轉(zhuǎn)的摩擦噪音增大支承的使用壽命。

2.3 緊固螺栓

回轉(zhuǎn)支承與上下支座的連結(jié)螺栓除了承受預(yù)緊力外還有受軸向脈動載荷，這樣就會造成螺栓拉長或者連接面變形，使得螺栓松動。螺栓聯(lián)結(jié)松動預(yù)緊力達(dá)不到要求后軸向間隙增大，滾動體受到較大傾覆力矩旋轉(zhuǎn)，滾道邊緣受到巨大的接觸應(yīng)力，造成滾道邊緣破壞。所以必須定期檢查回轉(zhuǎn)支承螺栓的緊固情況，使其達(dá)到規(guī)定的預(yù)緊力，其預(yù)緊力一般為400-500N.m。某市曾發(fā)生過一臺Q T Z 25塔機(jī)上部結(jié)構(gòu)傾覆事故， 直接原因是回轉(zhuǎn)支承與上支座聯(lián)結(jié)螺栓在非規(guī)定的條件下工作，致使各個螺栓組依次地、 陸續(xù)地受到超過其承載能力的載荷而失效， 最后導(dǎo)致塔機(jī)上部結(jié)構(gòu) （帶著回轉(zhuǎn)支承）脫開塔身結(jié)構(gòu)而翻落。 經(jīng)計算當(dāng)有4根螺栓退出工作時，螺栓中最大拉力為原設(shè)計計算時的2.5倍，當(dāng)8根螺栓退出工作時' 螺栓中的最大拉力增加了6倍。因此， 回轉(zhuǎn)支承螺栓緊固及其強(qiáng)度等級選用非常重要。因此回轉(zhuǎn)支承螺栓緊固及其強(qiáng)度等級的選型非常重要。

2.4 安裝及運行

安裝回轉(zhuǎn)支承應(yīng)選用高強(qiáng)度螺栓，螺栓及螺母應(yīng)符合GB3098.1及GB3098.2標(biāo)準(zhǔn)要求禁止使用彈簧墊圈。在安裝螺栓擰緊前，須進(jìn)行大小齒輪嚙合調(diào)整（側(cè)隙），應(yīng)保證回轉(zhuǎn)支承與小齒輪嚙合符合要求。擰緊安裝螺栓應(yīng)在180°，安裝平面必須清潔、平整，不得有毛邊、鐵屑等雜物，其平面必須滿足以下表要求：

塔機(jī)回轉(zhuǎn)支承在運行中往往也會出現(xiàn)斷齒故障，所以塔機(jī)在運行中也要考慮到風(fēng)力對回轉(zhuǎn)支承的影響，如果超過規(guī)定風(fēng)力作業(yè)或停止作業(yè)后吊臂不能隨風(fēng)自由轉(zhuǎn)動，這樣可能會損壞與支承嚙合的齒輪或者回轉(zhuǎn)支承，嚴(yán)重就會發(fā)生安全事故。所以塔機(jī)在安裝及運行都應(yīng)做好詳細(xì)檢查。

3 結(jié)束語

近幾年全國的塔機(jī)安全事故頻發(fā)，作為塔機(jī)操作者，我不可能去廠家參與設(shè)備的制造和驗收，操作者無法根據(jù)自己的操作經(jīng)驗控制回轉(zhuǎn)支承自身制作及裝配上的誤差，由于施工現(xiàn)場環(huán)境的特殊即便制造加工符合技術(shù)要求，回轉(zhuǎn)支承在使用過程也會偶爾出現(xiàn)振動及異響。綜上所述回轉(zhuǎn)支承出現(xiàn)故障的因素很多，除了要把好設(shè)計制造的質(zhì)量關(guān)外，操作者更要做好日常的維護(hù)及保養(yǎng)工作。避免安全事故的發(fā)生。

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