王喜才，李武帥

（中交一航局第一工程有限公司，天津 300456）

0 引言

轉(zhuǎn)盤軸承也稱為回轉(zhuǎn)支撐，它將多種功能集于一身，可以同時承載較大的載荷，所承受的載荷可以是軸向載荷、徑向載荷和傾覆力矩等綜合載荷，是一種高技術含量、高附加值的產(chǎn)品。轉(zhuǎn)盤軸承所處的工作條件是低速、重載，它的體形結(jié)構較大，直徑通常在0.4～10.0 m，有時甚至達到40.0 m。一方面，轉(zhuǎn)盤軸承自身均帶有安裝孔、潤滑油孔和密封裝置，可以滿足更多的需求，另一方面，它所具備緊湊的結(jié)構、引導旋轉(zhuǎn)方便、安裝簡便和維護容易等特點而被廣泛應用。下面主要針對轉(zhuǎn)盤軸承的主要結(jié)構型式、技術要求、設計及加工、測量技術、安裝維護等方面作簡單介紹。

1 轉(zhuǎn)盤軸承的主要結(jié)構形式

雖然轉(zhuǎn)盤軸承的結(jié)構形式各類很多，但應用較廣的主要有四點接觸球轉(zhuǎn)盤軸承、雙排異徑球轉(zhuǎn)盤軸承、交叉圓柱滾子轉(zhuǎn)盤軸承、三排圓柱滾子組合轉(zhuǎn)盤軸承。也可以按其是否帶齒及輪齒的分布部位，分為無齒式、外齒式和內(nèi)齒式。

轉(zhuǎn)盤軸承的不同結(jié)構形式的設計是為了滿足不同工況條件下的各類主機的不同需求，例如，在履帶吊轉(zhuǎn)盤設計中采用了三排圓柱滾子組合轉(zhuǎn)盤軸承，它大幅縮小了直徑，使主機結(jié)構緊湊，還有效地保證了履帶吊的受重能力。

2 轉(zhuǎn)盤軸承修復的可行性研究

中交一航局第一工程有限公司的德馬格136 t 履帶吊為20 世紀70 年代進口的起重設備，其轉(zhuǎn)盤軸承為三排圓柱滾子組合形式，由于長期使用圓柱滾子之間的隔離膠塊已經(jīng)全部磨損形成顆粒狀，使轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)部圓柱滾子之間相互摩擦并與滾道之間產(chǎn)生滑動磨損，造成三排圓柱滾子整體尺寸縮小，對滾道也形成了一定的損傷，轉(zhuǎn)盤軸承的軸向和徑向間隙嚴重超出使用極限（圖1）。

通過對專業(yè)廠家的咨詢及轉(zhuǎn)盤軸承國家標準查閱，對原轉(zhuǎn)盤軸承修復可行性進行研究。

（1）首先對轉(zhuǎn)盤軸承的套圈進行材料化驗。依據(jù)GB/T 699—2015《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼》規(guī)定，一般選用符合的50Mn 鋼或符合GB/T 3077—2015《合金結(jié)構鋼》規(guī)定的42CrMo 鋼。經(jīng)化驗得出，套圈材料為42CrMo 鋼。在對套圈整體探傷并無損傷，整體性能良好，對套圈滾道進行硬度檢測值為55～62 HRC。對套圈的材料化驗和整體檢測數(shù)據(jù)，符合JB/T 10471—2004《滾動軸承 轉(zhuǎn)盤軸承》標準，可以對原轉(zhuǎn)盤軸承進行修復。

圖1 磨損的圓柱滾子

（2）由于套圈內(nèi)滾道長期的磨損軸向及徑向間隙加大到0.2～0.5 mm，表面硬度深度降低，如果配合原尺寸滾珠后，軸向及徑向間隙仍無法達到標準，需對滾道進行研磨加工0.5 mm。在重新進行熱處理后，要求整體調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)狀態(tài)的套圈硬度要求為229～269 HB。套圈滾道需表面淬火，硬度要求為55～62 HRC，其有效硬化層深度DS 值應符合表1。其中，淬火軟帶寬度為Dw，DS 為硬度≥48 HRC 的滾道表層深度。

（3）滾道淬火完成后對其表面進行精磨拋光。最后對表面硬度及深度進行檢測，參數(shù)全部達到上述標準。滾道用磁粉或滲透探傷方法對表面裂紋的檢測。依據(jù)JBT 7361—2007《滾動軸承 零件硬度試驗方法》標準定制圓柱型滾珠，尺寸加大0.5 mm 時對滾道加工量進行補償，使之軸向及徑向間隙符合標準。

（4）保持架制造材料有聚酰胺（應符合HG/T 2349—1992《聚酰胺1010 樹脂》的規(guī)定）、黃銅、鋼或鑄鋁，保持架的結(jié)構、制造材料與軸承的結(jié)構類型息息相關。

表1 套圈滾道有效硬層深度DS mm

（5）密封圈制造材料有采用耐油的丁腈橡膠（應符合HG/T 2811—1996《旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈橡膠材料》的規(guī)定）、毛氈或氟橡膠。

（6）其他技術要求：①軸承零件表面不應有裂紋、銹蝕、毛刺和銳邊等；②軸承零件不允許有白點、夾雜、折疊和縮孔等缺陷；③軸承應旋轉(zhuǎn)靈活，密封圈不應松動或脫落；④具有特殊要求的專用軸承，應符合用戶與制造廠雙方協(xié)商規(guī)定的補充技術要求。

3 游隙的測量

（1）軸向游隙的測量。將軸承一個套圈的基準端面置于三等分支點或大平臺上，沿圓周等距安放3 個測量表架，表架的表頭指在另一個套圈上。軸向游隙值測量方法是：底部圓周等距的支承，3 個支承是可以移動的，將支承緩慢均勻地接觸到非支承的套圈端面并慢慢向上突起，直到支承的套圈端面離開大平臺，此時測頭所顯示的移動量的算術平均值就是軸承軸向游隙值。

（2）徑向游隙的測量。將軸承垂直放在平面（或V 形架）上，軸承的軸線處于水平位置，在一個套圈上安放測量表架，并使表頭指在另一個套圈上，吊起一個套圈，用另一個套圈的自重測量其間隙，沿圓周120°測量3 處（其值均應在規(guī)定范圍內(nèi)），取其平均值即為其徑向游隙。

4 轉(zhuǎn)盤軸承的安裝與保養(yǎng)

4.1 轉(zhuǎn)盤軸承的安裝與調(diào)試

（1）轉(zhuǎn)盤軸承在安裝前應放置在寬敞的場所進行，在安裝注油脂嘴或連接管前，應將油孔安裝孔中的堵塞物取出。

（2）安裝前應確保轉(zhuǎn)盤軸承座結(jié)構與技術要求相符合，檢查支承座安裝部有無金屬屑、焊粒、銹蝕痕跡等，并檢查轉(zhuǎn)盤軸承與支承座是否貼靠良好，確保支承座與轉(zhuǎn)盤軸承水平一致。

（3）轉(zhuǎn)盤軸承安裝基準面和支架安裝平面時，必須將油污、毛刺、油漆等異物清除干凈。為了保證轉(zhuǎn)盤軸承靈活運轉(zhuǎn)，避免局部過載，在所有焊接工作完成后，安裝支架要進行消除內(nèi)應力處理，并保證其平面度（包括水平面的角度偏差）在一定控制范圍內(nèi)，安裝支架平面度范圍見表2。

圖2 對滾道檢測

圖3 滾珠及保持架安裝

表2 不同方式下安裝支架的平面偏差P mm

（4）轉(zhuǎn)盤軸承所使用的螺栓尺寸應符合GB/T 5782—2016《六角頭螺栓：全螺紋》和GB/T 5783—2000《六角頭螺栓：全螺紋》的有關規(guī)定，轉(zhuǎn)盤軸承螺栓是10.8 級以上的高強螺栓，它常運用于受力較大的部位。為了避免嚴重事故發(fā)生，在拆解過程中工作人員應當進行嚴格檢驗，任何有問題的螺栓都應及時更換。在安裝時，要根據(jù)相應的規(guī)定保證預緊力，擰緊時可以在螺紋處涂少量的油，以保持潤滑。

（5）螺栓擰緊前根據(jù)齒輪節(jié)圓徑向跳動最高點，調(diào)節(jié)齒側(cè)間隙，應保證轉(zhuǎn)盤軸承大齒輪的嚙合側(cè)隙值為該轉(zhuǎn)盤軸承軸向間隙的1.5 倍；在螺栓擰緊時，應在螺紋和螺母端面涂抹潤滑油，使用扭矩扳手在圓周內(nèi)180°方向均勻、對稱地連續(xù)進行擰緊，最后用扭矩扳手檢查每個螺母的扭矩，避免遺漏，保障所有螺栓有相同的預緊力。

4.2 轉(zhuǎn)盤軸承的維護與保養(yǎng)

（1）為了保證轉(zhuǎn)盤軸承的靈活運轉(zhuǎn)，應定期加注潤滑脂，針對不同類型的轉(zhuǎn)盤軸承，加注周期有所不同，例如：球式每運轉(zhuǎn)100 h 加注一次潤滑脂，滾柱式每運轉(zhuǎn)50 h 加注一次潤滑脂。在特殊的工作環(huán)境下，潤滑脂的加注周期有所有不同，如熱帶、溫差較大、雨水較多、灰塵多及持續(xù)工作的狀態(tài)時，要提高加注頻率；長期未運轉(zhuǎn)的設備要重新加注潤滑脂，慢慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤軸承將滾道均勻充滿。

（2）在使用轉(zhuǎn)盤軸承的過程中，檢查和清潔工作也相當重要。例如，密封條能有效防止雜物進入滾道、避免潤滑脂的流失，隨時檢查密封條，如果發(fā)現(xiàn)其有老化、干裂、破損或脫離的情況，應及時更換。

（3）為了轉(zhuǎn)盤軸承保持足夠的預緊力，首次運轉(zhuǎn)100 h 須檢查螺栓的預緊力，此后每運轉(zhuǎn)500 h 須檢查一次。

（4）日常維護保養(yǎng)時，要保證螺栓在規(guī)定力矩條件下工作，發(fā)現(xiàn)螺栓有松動時要采取相應的措施，設備累計達到14 000 h，則要全面更換新螺栓。

（5）在設備使用過程中要時刻關注轉(zhuǎn)盤軸承的運轉(zhuǎn)情況，任何異響、數(shù)據(jù)指標異常等，都應停機排除故障。