徐 剛，蔡圣華，黃 斌

（上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司，上海 200125）

0 引言

斗輪堆取料機(jī)在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中作用不容忽視，常被用于大宗散狀物料的連續(xù)裝卸，在港口、冶金、焦化廠、發(fā)電廠和儲(chǔ)煤廠等多個(gè)領(lǐng)域有所應(yīng)用。實(shí)踐表明，斗輪堆取料機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)易出現(xiàn)故障，影響設(shè)備高效作業(yè)，必須加以重視，予以解決。

1 斗輪堆取料機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)概述

斗輪堆取料機(jī)是儲(chǔ)料場必不可少的裝卸設(shè)備，通常與裝車機(jī)、帶式運(yùn)輸機(jī)、卸車機(jī)等裝置配合使用，形成一整套運(yùn)輸系統(tǒng)，主要用于散料的堆存、挖取和均料，即經(jīng)斗輪取料后利用帶式運(yùn)輸機(jī)將物料輸送至堆場，生產(chǎn)能力可達(dá)10 000 t/h 以上。斗輪堆取料機(jī)憑借高效、規(guī)律以及易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的作業(yè)優(yōu)勢，在礦場、港口等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。

斗輪堆取料機(jī)有臂式和橋式之分，其中臂式斗輪堆取料機(jī)最為常見，主要包括斗輪裝置、俯仰機(jī)構(gòu)、運(yùn)行系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、尾車以及帶式刷送機(jī)等部分，功能以堆料和取料為主?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由滾柱大軸承支撐和固定于轉(zhuǎn)盤后的驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成，大軸承又包括軸承本體與上座圈、下座圈，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)又分為液壓驅(qū)動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在斗輪堆取料機(jī)的位置比較特殊，可通過上部回旋體的旋轉(zhuǎn)配合起升、變幅等相關(guān)機(jī)構(gòu)完成物料堆取，是斗輪堆取料機(jī)的關(guān)鍵構(gòu)成[1]。一旦回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障，則會(huì)干擾設(shè)備正常作業(yè)，甚至引發(fā)停產(chǎn)。為此，要分析其常見故障，積極尋求有效解決措施，以期最大限度減少故障隱患，提高斗輪堆取料機(jī)生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

2 斗輪堆取料機(jī)回轉(zhuǎn)支承故障

一般情況下，斗輪堆取料機(jī)回轉(zhuǎn)軸承是回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)的重要支護(hù)，無論是對支撐間隙還是運(yùn)轉(zhuǎn)性能都有嚴(yán)格要求。因此運(yùn)轉(zhuǎn)100 h 后，必須對限力矩聯(lián)軸器進(jìn)行全面檢查，每運(yùn)轉(zhuǎn)500 h后進(jìn)行復(fù)檢，為設(shè)備正常運(yùn)行提供重要保障。即使這樣，回轉(zhuǎn)支承還是不可避免會(huì)出現(xiàn)故障，具體分析如下。

2.1 回轉(zhuǎn)軸承銹蝕損壞

隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不斷延長，軸承都會(huì)或多或少出現(xiàn)故障，斗輪堆取料機(jī)中的回轉(zhuǎn)軸承同樣如此。如果軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長，潤滑不到位，檢修不及時(shí)等，則故障率會(huì)大大增加。常見故障有滾道銹蝕、磨損、破裂，內(nèi)外圈變形嚴(yán)重，滾珠表面粗糙或發(fā)生銹蝕、裂紋等。

對此，應(yīng)該對回轉(zhuǎn)軸承長期運(yùn)行結(jié)果有一個(gè)合理預(yù)測，并詳細(xì)記錄軌道測量數(shù)據(jù)和磨損情況，結(jié)合日常維護(hù)和檢修消除故障隱患。如發(fā)現(xiàn)滾珠表面粗糙或銹蝕情況，及時(shí)更換，發(fā)現(xiàn)內(nèi)外圈變形或滾道裂紋，及時(shí)維修，必要時(shí)更換。在結(jié)束檢修后確認(rèn)徑向間隙和軸向間隙等是否與國家標(biāo)準(zhǔn)相符，并使用同一潤滑劑潤滑回轉(zhuǎn)軌道與內(nèi)外圈、滾動(dòng)體，使其協(xié)調(diào)運(yùn)作。

2.2 限力矩聯(lián)軸器打滑

斗輪堆取料機(jī)采用的限力矩聯(lián)軸器普遍為摩擦片式，目的在于當(dāng)回轉(zhuǎn)過程中懸臂突然碰到障礙物時(shí)可發(fā)揮離合器的作用，保護(hù)減速器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其經(jīng)常出現(xiàn)打滑故障。以某礦石場斗輪堆取料機(jī)為例，其所用限力矩聯(lián)軸器打滑故障頻繁發(fā)生，對正常的礦石堆存以及裝車疏港作業(yè)造成干擾。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，故障原因有：減速機(jī)構(gòu)與限力矩聯(lián)軸器選型均偏小，致使轉(zhuǎn)動(dòng)力矩傳遞量偏小，通常要求傳遞力矩為2 倍的額定驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出扭矩[2]；由于該廠斗輪堆取料機(jī)僅回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)重約500 t，當(dāng)其突然制動(dòng)時(shí)往往伴隨著巨大的慣性力矩并作用于聯(lián)軸器，進(jìn)而導(dǎo)致摩擦片極易打滑；受回轉(zhuǎn)制動(dòng)器安裝位置的影響（圖1），裝于驅(qū)動(dòng)電機(jī)端的回轉(zhuǎn)制動(dòng)器也難以規(guī)避巨大慣性力矩對聯(lián)軸器的沖擊作用，進(jìn)而引發(fā)打滑故障。

圖1 回轉(zhuǎn)制動(dòng)器的安裝位置

考慮到不能盲目增大限力矩聯(lián)軸器的型號(hào)，一方面可以為其增設(shè)打滑檢測裝置，同時(shí)定期緊固摩擦片鎖緊螺母，及時(shí)更換磨損的摩擦片。這樣既便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)打滑問題，合理調(diào)整工作負(fù)荷，也能最大限度控制不良影響；另一方面則要適當(dāng)延長正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)的時(shí)間間隔，斗輪堆取料機(jī)突然制動(dòng)時(shí)的慣性力矩非常大，若此時(shí)大臂尚未停穩(wěn)便反轉(zhuǎn)很可能加劇打滑，因此可將正反轉(zhuǎn)間隔時(shí)間由最初的4 s 調(diào)整至6 s，保證大臂回轉(zhuǎn)停穩(wěn)后再反轉(zhuǎn)，以免沖擊損壞回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。

2.3 回轉(zhuǎn)支承失衡問題

斗輪堆取料機(jī)中的回轉(zhuǎn)支承還可能出現(xiàn)失衡問題，而且多發(fā)生在上車體。這是因?yàn)樯舷萝圀w之間并無固定的連接方式，要想在整體上保證穩(wěn)定和平衡，只能依靠上車體自身的平衡性，但其回轉(zhuǎn)中心并不固定，在移動(dòng)過程中極易因側(cè)輪裝置失效而整體失衡，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成安全事故。

在處理此類問題時(shí)，一般需要在上車體下部安裝6 個(gè)側(cè)輪，以此有效控制上車體平移幅度。同時(shí)嚴(yán)格控制上下車體回轉(zhuǎn)中心的安裝參數(shù)，使其誤差處于允許范圍內(nèi)，配以磨損構(gòu)件的科學(xué)維護(hù)和及時(shí)更換，盡可能減少失衡故障。

3 斗輪堆取料機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置故障

斗輪堆取料機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的故障類型比較多，如減速器、電機(jī)、制動(dòng)器和齒輪等都可能在長期運(yùn)行過程中發(fā)生故障，從而影響驅(qū)動(dòng)裝置效用，甚至造成斗輪堆取料機(jī)停機(jī)，故此類故障不可小覷。下面分析不同驅(qū)動(dòng)裝置故障。

3.1 減速器故障

斗輪堆取料機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的減速器也是故障多發(fā)點(diǎn)，因此當(dāng)其運(yùn)行時(shí)間較長后既要及時(shí)進(jìn)行潤滑也要檢查齒輪狀態(tài)。若工作不到位則易產(chǎn)生多種故障，如潤滑不足致使齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活，齒輪咬合不穩(wěn)、噪聲異?；蚵┯?。因固定螺栓老化而松動(dòng)甚至斷裂，以及油箱清洗不徹底、油量不達(dá)標(biāo)等情況，都可能成為減速器故障的原因。

因此應(yīng)根據(jù)具體情況，處理減速器故障。針對潤滑不足帶來的齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)問題，可按照相關(guān)規(guī)定定期補(bǔ)充或更換潤滑油，通常情況下每年至少更換1 次；針對齒輪咬合問題，可在測量器、千分表等專業(yè)工具的輔助下認(rèn)真測量、檢查齒輪徑向與軸向參數(shù)，控制兩側(cè)小齒輪與回轉(zhuǎn)支承頂區(qū)嚙合間隙小于1 mm，及時(shí)有效維護(hù)、修補(bǔ)不合理之處；噪聲異?？赡芘c螺栓狀態(tài)有關(guān)，可檢查確認(rèn)有無松動(dòng)、老化缺陷，并予以及時(shí)緊固或更換，必要時(shí)可在底座法蘭直邊位置增設(shè)抗剪塊，以期固定減少安全隱患；針對漏油情況，則要依據(jù)潤滑油清換要求，規(guī)范操作，如徹底清理油箱，保證潤滑油高度達(dá)到油箱最高位置，既不少加也不過量，若清換時(shí)間為夏季，可選用常溫潤滑油，若為冬季需選用低溫潤滑油，并保證油品性能指標(biāo)合格，以免因溫度影響正常使用[3]。

3.2 電機(jī)故障

斗輪堆取料機(jī)應(yīng)用日益頻繁，使得驅(qū)動(dòng)裝置中的電機(jī)故障率隨之上升。分析故障數(shù)據(jù)可知原因復(fù)雜，如氣溫偏高時(shí)容易造成電壓不穩(wěn)，導(dǎo)致持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)損壞；受高溫環(huán)境影響，電機(jī)排熱能力本就受限，加之自身運(yùn)動(dòng)生成的高熱則易導(dǎo)致排熱系統(tǒng)失靈，最終造成電機(jī)損壞，干擾回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)正常運(yùn)行；當(dāng)電機(jī)軸承運(yùn)行時(shí)間過長且潤滑不到位時(shí)，軸承磨損會(huì)不斷加劇直至引發(fā)電機(jī)故障，不合理的軸承間隙也有造成軸承故障的可能；如果處于寒冷的冬季，當(dāng)電機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，容易因加熱器啟動(dòng)不及時(shí)而結(jié)冰結(jié)露，進(jìn)而增大電機(jī)損壞的概率。

在日常維護(hù)中要格外注意檢查斗輪堆取料機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，檢查電機(jī)是否可以正常啟閉，是否有噪聲以及異味，零部件是否松動(dòng)老化。確認(rèn)上述問題得到妥善解決后，還要在特殊時(shí)期采取特殊措施，保證冬季電機(jī)停止運(yùn)行后，加熱器能夠自動(dòng)且快速投入運(yùn)行，保證夏季時(shí)電機(jī)通風(fēng)散熱狀況良好，以免因溫度過低或過高埋下故障隱患。

3.3 制動(dòng)器故障

制動(dòng)器作為斗輪堆取料機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的重要構(gòu)成，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)漏油和制動(dòng)不靈活，這多數(shù)與制動(dòng)器襯塊和表面間隙不合理有關(guān)。進(jìn)一步分為兩種情況：①當(dāng)各處管道的接頭與閥門不緊時(shí)會(huì)降低密封性，或損壞的密封裝置未得到及時(shí)更換，制動(dòng)器漏油風(fēng)險(xiǎn)較高；②當(dāng)兩者間隙過小時(shí)，抱閘難以及時(shí)松開，而間隙過大又不能快速實(shí)現(xiàn)剎車，造成制動(dòng)器制動(dòng)不靈。

當(dāng)制動(dòng)器出現(xiàn)故障時(shí)，要先檢查其外觀，確認(rèn)是否表面平整、光滑無油漬，隨后檢查襯塊是否牢固，與制動(dòng)輪的間隙是否處于0.6～2.2 mm。若襯塊存在磨損且已達(dá)1/2，則要更換。對于漏油問題，要從不同管道的接頭和閥門著手加以檢查，對于漏油部位既要注意緊固接頭，還要及時(shí)更換損壞的密封件，以此保證管路具有良好的密封性，防止出現(xiàn)漏油事故。

3.4 齒輪磨損問題

回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)離不開大小各異齒輪的支持，故齒輪磨損在斗輪堆取料機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)故障中十分常見。齒輪磨損情況有輕有重，當(dāng)其變形但并不嚴(yán)重時(shí)一般會(huì)影響齒輪間隙，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)加劇磨損甚至損壞相關(guān)構(gòu)件，影響回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)功能的發(fā)揮。分析原因可能與齒輪自身制造工藝和生產(chǎn)質(zhì)量有關(guān)，也可能是運(yùn)行時(shí)間長、潤滑維護(hù)不及時(shí)。

解決齒輪磨損問題時(shí)最可靠的方式是預(yù)防維護(hù)，磨損是齒輪長期運(yùn)轉(zhuǎn)的必然結(jié)果，只是程度不一而已。這就需要切實(shí)做好防范工作，如正式投運(yùn)前檢查齒輪質(zhì)量是否合格，按照運(yùn)維制度定期使用合適的潤滑油潤滑齒輪。在運(yùn)行一段時(shí)間后若發(fā)現(xiàn)齒輪有所磨損且變形較輕，可對齒輪嚙合間隙進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，輔以潤滑處理，減少齒輪磨損，延長使用壽命。如果齒輪磨損變形嚴(yán)重?zé)o法使用，則需要更換。

4 結(jié)束語

解決斗輪堆取料機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)故障，關(guān)鍵在于加以有效防范。因此要在分析、了解回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)常見故障表現(xiàn)的基礎(chǔ)上，制定行之有效的處理措施，減少故障發(fā)生，降低其不良影響，進(jìn)而更好服務(wù)于斗輪堆取料機(jī)高效作業(yè)。