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斗輪機(jī)軸承加注潤(rùn)滑脂方式改進(jìn)的研究

2013-01-23

作者:趙佩宣 王玨
(寧夏大壩發(fā)電有限公司)
  摘 要:對(duì)發(fā)電廠輸煤斗輪機(jī)在軸承加注潤(rùn)滑脂時(shí)出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析,通過試驗(yàn)研究,提出了斗輪機(jī)行走機(jī)構(gòu)的軸承、懸臂皮帶的滾筒軸承采取油嘴注油方式,減速機(jī)與滾筒側(cè)的軸承采取油杯注油方式,靠近斗輪體與溜煤板下的軸承采取遠(yuǎn)程注油方式的改進(jìn)措施,并在實(shí)踐中得以驗(yàn)證。
  關(guān)鍵詞:斗輪機(jī)軸承;加注潤(rùn)滑脂;研究
  1、問題的提出
  發(fā)電廠輸煤斗輪機(jī)一般采用DQL1000/1200×30型堆取料機(jī),它包括行走機(jī)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、懸臂皮帶機(jī)構(gòu)、進(jìn)料皮帶機(jī)(尾車部分)、俯仰機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、斗輪及斗輪機(jī)構(gòu)。斗輪機(jī)的各轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由許多軸承來支撐完成,斗輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是否工作正常,就看斗輪機(jī)軸承的運(yùn)行狀況,而軸承是否能長(zhǎng)周期的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),主要因素就是潤(rùn)滑脂是否干凈、密封是否完好。在斗輪機(jī)上有大量的軸承,小的如托滾軸承305,大的如斗輪軸軸承3003156 、回轉(zhuǎn)座圈的交叉滾子軸承。其中行走機(jī)構(gòu)和皮帶輸送機(jī)構(gòu)就有138個(gè)軸承,主要可分為以下幾大類:
  1)50%以上軸承潤(rùn)滑脂的加注,是在拆卸端蓋很困難的情況下進(jìn)行的,如行走機(jī)構(gòu)軸承;
  2)有高空作業(yè)危險(xiǎn)性較大的,如拉緊油缸軸承;
  3)有地方狹小,人鉆入狹小空間進(jìn)行拆卸的,如斗輪軸軸承;
  4)有加注潤(rùn)滑脂耗用時(shí)間較長(zhǎng)、用油量較大的,如回轉(zhuǎn)交叉磙子軸承等。
  由于發(fā)電廠輸煤斗輪機(jī)處在煤場(chǎng),氣候干燥、風(fēng)沙大,并有汽車上煤時(shí)排氣管吹起的煤塵,使斗輪機(jī)陷入粉塵包圍之中,工作環(huán)境惡劣。這就要求每三個(gè)月對(duì)斗輪機(jī)進(jìn)行一次維護(hù)、保養(yǎng),主要工作是對(duì)軸承進(jìn)行檢查,加注潤(rùn)滑脂,在這種環(huán)境下,就要對(duì)潤(rùn)滑脂的潔凈度和軸承內(nèi)不能存在有異物等要有必要的保證,可是斗輪機(jī)所處的環(huán)境給加注軸承潤(rùn)滑脂的條件帶來了不便。
  對(duì)于軸承一般要求轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,滾動(dòng)體、保持架、內(nèi)外圈完好無裂紋,無噪音、無明顯珠痕、無麻點(diǎn)、無變色、無嚴(yán)重銹蝕及拉傷。
  造成軸承損壞的原因大致有兩種:
  1)軸承達(dá)到或超過平均使用壽命而自然報(bào)廢的損壞。
  2)由于潤(rùn)滑、保養(yǎng)、拆裝檢修質(zhì)量不良、維護(hù)不當(dāng)所造成的過早損壞,這是一種非正常的、可以避免的損壞。
  第二種的損壞約占50%以上。因此軸承正常持久地使用,雖然取決于很多條件,但其中Z主要的是:維護(hù)保養(yǎng)和良好的潤(rùn)滑,否則會(huì)使軸承過早損壞。因此,有必要對(duì)發(fā)電廠輸煤斗輪機(jī)軸承加注潤(rùn)滑脂方式進(jìn)行試驗(yàn)研究。
  2、軸承端蓋拆卸法的分析
  以前軸承加注潤(rùn)滑脂的方式是Z原始的-拆卸端蓋法,這種拆卸法在設(shè)備環(huán)境比較干凈的地方適宜,它的優(yōu)點(diǎn)是:拆卸端蓋后可以清楚直觀的檢查軸承滾動(dòng)體、保持架是否完好,內(nèi)外圈溝槽的磨損量,軸承是否有跑套跡象。對(duì)發(fā)電廠輸煤斗輪機(jī)而言,拆卸端蓋法的弊端遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其優(yōu)點(diǎn),主要有:
  1)拆卸困難:軸承端蓋Z簡(jiǎn)單的也有六個(gè)螺栓緊固,用扳手拆卸完后加注潤(rùn)滑脂。對(duì)靠近減速機(jī)輸出軸側(cè)的軸承端蓋、行走機(jī)構(gòu)軸承端蓋、斗輪機(jī)構(gòu)軸承端蓋的拆卸比較煩瑣困難。如斗輪軸軸承“3003156”,軸承座在斗輪盤和溜煤板之間,所處位置狹小,空間在600mm×460mm×450mm的位置,普通人進(jìn)出都很困難,在每次拆卸都是Z為棘手的工作,而每月必須加注一次,據(jù)統(tǒng)計(jì),只加注斗輪軸軸承潤(rùn)滑脂就需2人/天,并且安裝時(shí)困難更大,只能憑手感來判斷緊固螺栓。又如拉緊油缸滾筒軸承在懸臂架下方,檢修人員拆卸時(shí)極為不便。
  2)加注時(shí)潤(rùn)滑脂的質(zhì)量不能得到保證:拆卸端蓋后在加注潤(rùn)滑脂時(shí),斗輪機(jī)所處的地理位置是在煤場(chǎng)腹地,煤塵大,若再遇上刮風(fēng)或煤場(chǎng)汽車進(jìn)煤時(shí),拆卸的端蓋和軸承內(nèi)就要進(jìn)入煤粉,清洗干凈后用紗布包住,雖擋住煤粉的進(jìn)入,可再填充潤(rùn)滑脂時(shí)煤粉沾在潤(rùn)滑脂和軸承上。這樣煤粉進(jìn)入后就對(duì)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響,加速了軸承的磨損。
  3)費(fèi)工費(fèi)時(shí):拆卸端蓋法對(duì)斗輪機(jī)150多個(gè)軸承端蓋來說,是一個(gè)龐大而繁瑣的工作,現(xiàn)在斗輪機(jī)保養(yǎng)維護(hù)只一天時(shí)間,小修兩天,工作人員僅有3名的情況下,是完成不了的。并且重復(fù)性的機(jī)械工作使檢修人員從心理、生理上容易形成麻痹和惰性,在工作中就會(huì)有不安全因素發(fā)生。以前在保養(yǎng)斗輪機(jī)時(shí)都要延期工作(3人需要3天),嚴(yán)重影響著斗輪機(jī)向鍋爐的供煤,給發(fā)電廠的輸煤造成了很大的壓力。
  4)污染設(shè)備:軸承加注潤(rùn)滑脂后,只要有軸承的地方,設(shè)備被潤(rùn)滑脂沾的比比皆是,上面覆蓋著煤粉,雖然經(jīng)過檢修人員仔細(xì)擦拭,可潤(rùn)滑脂的粘性還是殘留在設(shè)備上,使設(shè)備好長(zhǎng)時(shí)間不能恢復(fù)本色,對(duì)環(huán)境造成很多污染,嚴(yán)重影響文明生產(chǎn)。
  5)降低軸承使用壽命:加注潤(rùn)滑脂的同時(shí),煤粉進(jìn)入油脂中,軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中煤粉小顆粒就像沙礫一樣,與滾動(dòng)體、保持架、內(nèi)外圈相互轉(zhuǎn)動(dòng)。由于軸承游隙小,煤粒在隨之轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),劃傷內(nèi)外圈、滾動(dòng)體的表面,由細(xì)小的痕跡逐漸變深、加寬,深度愈來愈深,使游隙增大,軸承噪音增大,磨損加劇,溫度升高,過早的使軸承報(bào)廢,嚴(yán)重時(shí)就燒壞軸承。
  6)損壞密封、浪費(fèi)大:檢修人員在拆卸端蓋時(shí),端蓋自扣較緊,用鏨子剔開時(shí),容易使密封墊剔破,或者在取端蓋時(shí),密封墊長(zhǎng)時(shí)間的與軸承座表面和端蓋面粘合,使密封墊牢牢的粘在結(jié)合面上,拆卸時(shí)損壞密封墊。這種情況頻繁發(fā)生,每年就制作密封墊一項(xiàng),消耗材料費(fèi)就約2000多元,既增加了檢修人員的工作量,又浪費(fèi)了材料。并且加注潤(rùn)滑脂時(shí),緊端蓋螺栓時(shí)潤(rùn)滑脂從端蓋縫隙中擠出,造成很大的浪費(fèi),據(jù)統(tǒng)計(jì),每加一個(gè)軸承擠出潤(rùn)滑脂量約為加注量的1/4,150個(gè)軸承加注潤(rùn)滑脂約需55kg,55×1/4=13.75kg,兩臺(tái)斗輪機(jī)每年加注4次約浪費(fèi)13.75kg/次×4次×2=110kg,浪費(fèi)的潤(rùn)滑脂相當(dāng)于兩次小修注油量,所以,拆卸端蓋法浪費(fèi)人力、物力。
  7)加注潤(rùn)滑脂方法不當(dāng),也能造成事故:某發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)斗輪機(jī)在2004-2005兩年的時(shí)間里,斗輪機(jī)由于油質(zhì)差,造成斗輪軸軸承燒壞兩起惡性事故(圖表一),每次的事故發(fā)生,斗輪機(jī)都要停運(yùn)13天以上,斗輪機(jī)癱瘓,嚴(yán)重影響著斗輪機(jī)與翻車機(jī)配煤,僅僅為了換一盤3003152軸承,就需要拆卸:斗輪馬達(dá)、斗輪減速機(jī)、割斷懸臂皮帶、拆卸漲環(huán)、吊出斗輪體、拆卸斗輪、拔出齒輪、吊出配重后才能拔出軸承。一盤軸承致使8個(gè)檢修人員,工作13個(gè)工作日以上,造成直接、間接損失約幾十萬元。
  依據(jù)上述7項(xiàng)的分析研究可以看出:影響軸承安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵問題是加注潤(rùn)滑脂的方式,所以有必要對(duì)發(fā)電廠輸煤斗輪機(jī)的軸承注油方式進(jìn)行試驗(yàn)研究。以便得出更加完善的、確實(shí)可行的軸承加注潤(rùn)滑脂的方式。
  3、對(duì)軸承注油方式改進(jìn)的試驗(yàn)研究
  要想使軸承正常運(yùn)行,并保證有良好的潤(rùn)滑,必須先保證潤(rùn)滑脂的正常供給。只有純凈的潤(rùn)滑脂供給,就能使軸承正常運(yùn)行。斗輪機(jī)在煤場(chǎng)之中,自然環(huán)境惡劣,先天不足,暴露在室外(斗輪機(jī)長(zhǎng)59.5m×寬15.5m×高15.9m)不可能為其建立一個(gè)檢修室。所以在煤場(chǎng)中想要等一個(gè)無風(fēng)、無汽車進(jìn)煤的日子是很難的,也不利于計(jì)劃?rùn)z修,所以只有在拆卸端蓋上及軸承注油方式上進(jìn)行改進(jìn)研究。
  3.1對(duì)斗輪機(jī)行走機(jī)構(gòu)的軸承、懸臂皮帶的滾筒軸承采取油嘴注油方式的改進(jìn)試驗(yàn)
  經(jīng)過觀察和試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在軸承端蓋上加裝注油嘴,用注油器注油。斗輪機(jī)加注潤(rùn)滑脂時(shí),拆卸下來的端蓋進(jìn)行清洗,在上面確定好位置,用樣沖做好標(biāo)記,鉆φ9mm孔,然后用絲錐攻M10×1的螺紋,安裝注油嘴。清理干凈重新裝好密封墊,用注油器進(jìn)行(注油器在填充潤(rùn)滑脂時(shí)在室內(nèi)可以進(jìn)行,可以完全避免潤(rùn)滑脂的污染)注油,可以杜絕潤(rùn)滑脂的二次污染。在保證了潤(rùn)滑脂的質(zhì)量下,又可使現(xiàn)場(chǎng)干凈,它的優(yōu)點(diǎn)是:
  1)解決了拆卸端蓋之苦。
  2)保證了潤(rùn)滑脂的質(zhì)量。
  3)縮短了加注潤(rùn)滑脂時(shí)間。
  4)徹底解決了污染設(shè)備的根源。
  5)延長(zhǎng)了軸承壽命。
  6)對(duì)密封件無損壞;節(jié)約密封件材料。
  在對(duì)斗輪機(jī)行走機(jī)構(gòu)的軸承、懸臂皮帶的滾筒軸承進(jìn)行改進(jìn)試驗(yàn)后,效果非常顯著,大大降低了小修工作量??墒前l(fā)現(xiàn)這種方式對(duì)斗輪軸軸承和滾筒與減速機(jī)側(cè)的軸承卻不能適用,因此還要作進(jìn)一步的深入試驗(yàn)研究。
  3.2對(duì)減速機(jī)與滾筒側(cè)的軸承采取油杯注油方式的改進(jìn)試驗(yàn)
  減速機(jī)與滾筒側(cè)的軸承是與輸出軸相連,端蓋套在軸上,每次加注潤(rùn)滑脂時(shí)拆卸端蓋,但無法在上面上攻絲裝油嘴。看來裝油嘴是行不通的。如果把軸承座的上半部分拆下來在頂部鉆孔、攻絲、把油嘴改成油杯。經(jīng)過討論和分析研究,是一種切實(shí)可行之法,拆下軸承座上蓋,在頂部鉆φ17.5mm通孔,攻M20螺紋,在上蓋的孔的底部處銑出長(zhǎng)度為L(zhǎng),L=軸承外圈寬度+(10~20mm),深8mm,寬10mm的油槽。加工油杯,把油杯的下半部分旋緊與軸承座為一體,旋轉(zhuǎn)油杯上半部分,在螺紋的旋轉(zhuǎn)下油杯下移,潤(rùn)滑脂在擠壓下沿著銑出的油槽注入軸承內(nèi)。油杯注油方式的改進(jìn)試驗(yàn)的成功,大大方便了對(duì)減速機(jī)與滾筒側(cè)的軸承的注油,但這種油杯注油方式的改進(jìn)對(duì)靠近斗輪體與溜煤板下的軸承作用不大。因此,還要作更深入的試驗(yàn)研究。
  3.3對(duì)靠近斗輪體與溜煤板下的軸承采取遠(yuǎn)程注油方式的改進(jìn)研究
  用上述同樣的方法,對(duì)斗輪軸的一個(gè)軸承(3003152)進(jìn)行改進(jìn)。但是在靠近斗輪體與溜煤板下的軸承3003156卻行不通。首先,安裝油嘴后注油器不能再里面進(jìn)行注油,地方狹小。其次,安裝油杯時(shí),拆卸軸承座上蓋是無法辦到的。
  針對(duì)上述問題,我們采取遠(yuǎn)程注油法,人鉆入皮帶下用手提鉆在軸成端蓋上鉆φ10mm的通孔,用φ14×2的鋼管引申出來,在皮帶架上固定后用油杯注油。這樣檢修人員就可以在寬敞的地方用油杯遠(yuǎn)距離對(duì)軸承加注潤(rùn)滑脂了。斗輪機(jī)的軸承加注潤(rùn)滑脂的難題被全部攻克了。
  4、結(jié)論
  針對(duì)發(fā)電廠輸煤斗輪機(jī)在軸承加注潤(rùn)滑脂時(shí)出現(xiàn)的問題,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,分別試驗(yàn)研究出了斗輪機(jī)行走機(jī)構(gòu)的軸承、懸臂皮帶的滾筒軸承采取油嘴注油方式;減速機(jī)與滾筒側(cè)的軸承采取油杯注油方式;靠近斗輪體與溜煤板下的軸承采取遠(yuǎn)程注油方式等三種注油方式,可以根據(jù)實(shí)際情況具體運(yùn)用。自斗輪機(jī)軸承注油方式改進(jìn)后,再無由于轉(zhuǎn)動(dòng)軸承缺潤(rùn)滑脂、油脂差、密封損壞等原因造成斗輪機(jī)停運(yùn)的不安全事故。卻提高了對(duì)斗輪機(jī)的保養(yǎng)、軸承加油速度,減少了檢修人員的工作量。從圖表2可以看出,改進(jìn)前軸承加注潤(rùn)滑脂需要3天,改進(jìn)后只需半天的時(shí)間,并且提高了油脂,延長(zhǎng)了軸承使用壽命。
  通過對(duì)發(fā)電廠輸煤斗輪機(jī)在軸承加注潤(rùn)滑脂方式改進(jìn)的必要性和可行性進(jìn)行分析,試驗(yàn)研究出了確實(shí)可行的改進(jìn)方案,自對(duì)斗輪機(jī)在軸承加注潤(rùn)滑脂方式改進(jìn)后,大大降低了檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,告別了注油拿榔頭、扳手、鏨子等工具繁瑣的工作?,F(xiàn)在兩人用注油器注油,一人用油杯對(duì)斗輪機(jī)軸承加注潤(rùn)滑脂,不到一天就可以全部完成保養(yǎng)。減少了檢修人員的工作量,提高了注油率,縮短了時(shí)間,油脂的質(zhì)量得到了保證,污染物再也無法進(jìn)入軸承,徹底解決了污染設(shè)備、環(huán)境的不利局面,節(jié)約材料,不再對(duì)密封墊每次進(jìn)行更換,每年節(jié)約費(fèi)用6000多元,延長(zhǎng)了軸承使用壽命。