斗轮取料机回转支承常见故障分析与改进

张海滨

（鄂钢原料厂）

　　摘　要：本文针对斗轮取料机回转支承常见的噪音增大、产生异常冲击、负荷变大等异常现象及滚道磨损、滚动体破裂等造成回转支承损坏的问题，从安装技术、使用维护及润滑等方面进行原因分析，进而采取改进措施，提高回转支承的使用寿命，减少故障时间，满足生产需要。

　　关键词：斗轮取料机；回转支承；故障分析；改善措施

　　1　前言

　　鄂钢原料厂（下称我厂）斗轮取料机的回转支承（型号：LYC1797/2500K）用以支承取料机的上半部分，是上部工作机构旋转的关键部件，因其直径大且位于构件内部，工作中出现缺陷或故障不易查明原因，加之检修难度大、费用高，在其技术状态和劣化倾向不严重的情况下，一般采取加强日常点检、维护的方式继续使用，但这会使缺陷或故障趋势加剧，容易造成回转支承及其传动装置损坏，影响生产，造成较大的经济损失。

　　回转支承出现故障表现为噪音增大、产生异常冲击、传动功率突然增大等。本文从回转支承常见的异常现象入手，分别从安装、使用维护和润滑等方面进行分析，查找故障原因并采取相应的技术措施，达到延长回转支承的使用寿命，提高使用效率和经济效益。

　　2　结构简介

　　我厂使用的回转支承由洛阳轴承厂制造，主要由外圈、内圈和滚动体构成（如图1），其外径为3258mm，内径为2500mm，高度为260mm。外圈加工有齿，传动齿轮与其啮合周向转动，内圈由上环和下环组成，用来支承取料机的上部工作机构并进行旋转；108个短圆柱滚子滚动体相互交叉90°排列在内外圈的滚道上，滚道平面与水平成45°角。安装时，外圈用36根M36高强度螺栓固定在取料机的支撑平台上，内圈由36根M36高强度双头螺柱和取料机的上部回转工作部分连接。

　　3　故障原因分析

　　取料机工作中，回转支承容易发生滚道磨损、滚动体破裂、内外圈局部接触摩擦、轮齿磨损和崩裂等故障。引起回转支承故障的原因是多方面的，概括起来主要是回转支承质量及其安装、受倾覆力矩影响及润滑不良等3个方面。

　　3.1回转支承质量及其安装

　　安装质量和安装精度是回转支承能否正常使用，使用后能否达到设计使用要求的重要保证，直接影响回转支承的使用年限和大修周期。

　　1）安装前回转支承存在质量缺陷

　　构成回转支承的内圈和外圈直径大，环体又窄又薄，制造、运输、存放等都可能造成回转支承的变形缺损等缺陷。

　　2）安装后回转支承产生变形

　　回转支承安装后，其端面与支撑平台紧密贴合，如果支撑平台的平面度误差超过许可值，将造成回转支承的变形，引起运行不稳定，易产生噪音、冲击或使工作负荷变大。

　　3）回转支承内外圈的淬火软带区容易损坏

　　回转支承内外圈的滚道均采用感应淬火的热处理工艺，都有一段淬火软带区，软带区的强度和硬度较弱，容易损坏。

　　4）螺栓拧紧力不当造成螺栓松动和损坏

　　拧紧螺栓时，如果预紧力不足，在振动、交变载荷和冲击载荷的作用下，联接可能松动，影响回转支承的正常工作，甚至还会造成设备事故；预紧力太大又易使螺栓损坏。

　　5）齿轮啮合精度存在误差

　　齿轮啮合精度存在误差，会使工作齿面的接触应力产生集中，轮齿磨损加快，容易损坏。回转支承的轮齿损坏和严重磨损，需整体更换回转支承。

　　3.2受倾覆力矩影响

　　回转支承在使用过程中要承受轴向载荷Fa，径向载荷Fr以及倾覆力矩M的共同作用（如图1），其承载角为45°。在重载负荷下，如果倾覆力矩过大，会使回转支承内圈受力大的部位向下偏移，造成回转支承内外圈的几何中心线发生倾斜和径向偏移，影响运行的稳定性。如果倾斜和偏移超过允许范围，回转支承的技术状况会急剧恶化致使回转支承报废。因此，减小倾覆力矩对回转支承的影响意义重大。倾覆力矩的产生是由于取料机回转支承上各方向的受力分配不均衡造成的，造成倾覆力矩过大的原因主要有以下方面：

　　1）悬臂的重量增加

　　在多年的使用、维护和检修过程中，我厂在取料机悬臂网格走道上增加了花纹钢板，制作了检修平台以及钢结构的加强、加固等检修安全防护设施，加之取料机的实际取料量大大超过设计能力，悬臂皮带上运载的物料比设计时增加，从而增加了悬臂的重量，增大了倾覆力矩。

　　2）取料机行走不稳定

　　由于轨道基础下沉，轨道、行走轮磨损、台车变形和铰轴、轴孔磨损等缺陷，取料机行走时产生振动、冲击，导致取料机行走不稳，回转支承承受的倾覆力矩瞬间增大或减小。

　　3）技术改造改变了受力平衡

　　1997年6月，我厂对取料机的回转传动装置进行技术改造时，拆除了取料机正后方的直流电机、发电机及1套减速传动装置（约4200