40 t门机回转轴承更换维修工艺
40 t门机回转轴承更换维修工艺
赵 雍
沧州渤海港务有限公司
摘 要：以4043门座起重机为例，阐述了门座起重机的回转轴承拆解更换和轴承安装面的处理方法，运用该方法可在保证施工安全的前提下，大幅提高更换效率，大大节省维修成本。
关键词：港口; 门座起重机; 回转轴承; 更换
1 前言
在门机装卸运行过程中，回转和起升同时作业时难免产生偶然性离心力和应力集中，导致回转大轴承损坏(本文所述的40 t门机所用轴承型号为132.50.1500.03K5)。由于黄骅港区门机所在散杂货码头为水面支撑梁形式，承载能力为8 t/m2，而更换此回转轴承需要将门机的上、下半部分分离才可取出轴承。门机上半部总重约350 t，如果使用大型吊车将超出码头面承载能力；如果使用海上浮吊至少需租用上千吨浮吊，租用费用将超过百万元。最为节省的方案是在门机回转轴承下4个支架点位安放重型千斤顶，同时顶升至轴承可抽出的高度即可实现回转轴承的更换维修作业。但如此维修门机上半部处于悬浮状态，需紧固以保安全，防风固稳十分重要，顶升工艺要求4台千斤顶同时顶升避免偏置倾倒。要达到以上要求，必须制定严格的施工管理方案和科学的更换维修工艺。
2 施工前安全准备
此项维修作业风险主要为：顶升和下落过程门机上半部分悬空无联接，因此天气影响因素大，必须查看当地准确的气象预报，选择晴朗无风天气进行作业。为保证顶升过程中突遇大风或其它恶劣天气时作业的安全性，要做好各项防护措施及应急准备，须制订防风应急预案后方可进行维修作业，停送电必须经确认后方可实施停送电操作，避免用电安全事故，顶升过程必须在5级以下风力时进行。
维修过程要明确各管理人员职责，需组织公司各部门相关技术管理人员和维修单位共同参与，召开维修准备会，为维修作业过程中需用的机械、工具及相关手续等做详细布置，为个人分工做详细安排。
3 回转轴承更换维修工艺
3.1 焊接支架等前期工作
(1)机下。作业前对维修区域进行远距离隔离。地上用24#槽钢拼接门字型框架，中部横梁焊接手拉葫芦拆装轴承时所用吊耳，上机焊接后底部和斜向均加槽钢及角钢固定支撑，要保证更换轴承框架水平，以免轴承倾斜对底座的切削和角度过大不易出槽。
(2)机上。顶升支座需切割大吊装吊耳，打磨平整，下部加焊与底座同厚度长筋板支撑。对应拆卸轴承框架焊接3个单片吊耳。门机尾部配重上焊接2个吊耳，与二后支撑坐吊耳用于斜拉10 t手拉葫芦。
(3)中心滑环内部。在高压断电后，拆除中心滑环及各控制线路，用厚防水胶布封好接头，并用记号纸做好标识，中心滑环上用石棉布包裹捆扎，以防电焊、气割火星对线路损害。内部前、后、左、右4点焊接单片吊耳，用于调整安装新轴承径向位置。将回转锚定拆除，用铁板封好。拆除集中润滑油管24条，并向上折起。将上下梯子沿轴承处切割，用于支撑后上下中心滑环使用(可用移动梯子代替)。检查中心滑环其他位置有无完全拆除或影响轴承拉出，及时拆除固定好。
(4)定位。将门机大车行走至不影响装卸作业位置的一个锚定位，连接防风拉索和锚定，下落防风铁楔。将度幅调整至最大43 m的位置，大臂朝向岸侧(安装时定位位置，同时码头风向与大臂平行，减小门机上部承受风力)。拆解回转大轴承节油盘，清理油盘及轴承润滑脂。
3.2 顶升保险与测试
(1)顶升前保险螺栓的使用。拆除内、外固定螺栓各80套，由于预紧力过大，可使用气割纵向切割螺母，分2次拆除。首次拆除内、外2/3固定螺栓，待维修现场无风准备顶升前拆除剩余1/3螺栓，在拆除的同时对外螺栓孔穿1/3保险螺栓(M42×680)，顶升前千斤顶测试。
(2)因为千斤顶在顶升过程中起重要作用，共需准备6台320 t千斤顶，其中备用2台。将千斤顶底部放平摆放至顶升支座顶升点后，对准上面顶升座。在所有固定螺栓及上下连接拆除后，用4个千斤顶同时试压，确保每个千斤顶都吃力且同速起升，否则更换备用千斤顶。
3.2 顶升过程
由于顶升过程中风力会造成一定风险，因此必须保证在风力足够小的情况下在最短时间内一次完成顶升。
顶升过程由施工负责人统一下口令指挥，保持同步。内、外各设1名测量人员，每顶升50 mm进行一次测量，保证误差在5 mm以内，通过单独调整千斤顶来保持顶升上平面高度一致。顶升同时千斤顶油缸位置加月牙板进行泄压保护，顶升后调整保险螺栓长度。待调整上平面一致后进行下一次顶升。在顶升过程中将上部螺母拧紧，下部螺母与大齿圈留有50 mm间隙，每顶升40 mm高度，拧松下部螺母，直至顶升达到要求高度282 mm。
在顶升支座内侧用撑块和垫块支撑到门机上部板筋位置后，保留3 mm缝隙，按指挥人员统一口令进行千斤顶泄压，待四点落稳后在千斤顶底部添加垫块，保留千斤顶最小行程。继续顶升当千斤顶吃力后重复第一次顶升过程。顶升过程要保证门机上部平稳，保证四点人员统一顶升或释放千斤顶，保证每次顶升后测量误差不超过5 mm。
保险过程：通过一次倒档再次顶升到282 mm后停止顶升，最后测量四点位置高度，并调整一致。用防泄压月牙垫块做好保险，使与顶升垫块达到3 mm空隙后同时释放千斤顶压力，用刚性支撑代替油压做门机刚性支撑。然后用卷尺测量上下支撑座高度，切割同样长度24#槽钢焊接在千斤顶侧用做纵向拉伸保险。门机前侧用∠100×100×8角钢进行双向斜拉，做为刚性防微动保险，以防门机转动产生剪切力；门机后侧用2个10 t手拉葫芦双向斜拉，做为防止回转的柔性保险，以吸收部分震动力。框架处需留出可以拆出大轴承的足够空间。
3.4 拆装大轴承
(1)拆卸过程
门机顶升各保险固定好后，用2个5 t手拉葫芦一端悬挂拆装轴承框架两侧吊耳，另一端悬挂轴承螺栓孔带帽螺栓上，看两侧间隙进行调整拉伸。拉伸前先用螺旋千斤顶进行离位顶升，然后进行拉出。拉伸过程看情况调整螺栓孔悬挂螺栓位置，以适应两侧间隙和小齿轮缝隙进行拉出。拉到一半位置后悬挂吊装专用绳扣，将大轴承拉到框架上可吊装位置后，指挥门机司机吊下轴承。
(2)安装新轴承过程
安装前要注意先将新轴承清洗干净，加满润滑脂，用加油孔堵好油道空。吊装前起吊离地200 mm进行水平调整，保持大轴承处于水平状态，以免放在支架上后侧滑。为避免剪切底座，应在底座加少量润滑油。拉伸到位后用圆筒内部4个吊耳调整大轴承位置，螺栓孔对正后准备进行安装面机加工处理。
3.5 轴承安装面加工清理
安装新轴承前先对上、下法兰面进行清洁测量。测量过程为对角人员各自手持细钢丝绳选取直径上最高点为基准点，用塞尺测量同一直线上其他点凹陷量为多少。不触碰钢丝可放入缝隙最大塞尺尺寸即为凹陷量，至少测量两条相互垂直直线8个点位数据。
测量后可安装新轴承。新轴承到位后如果先进行上法兰面加工，则需调整轴承上结合面与上法兰面相对平面度， 然后调整回转电机输出小齿轮，小齿轮齿面与大齿圈齿面结合1/3即可。如果两小齿轮发生干涉，可拆除其中一个小齿轮，给门机送高压电，进行1档回转，看是否有径向移动或者窜动。平稳后方可安装小刀架。刀架平面度与轴承上平面度需极精确， 精度在0.2 mm范围内才可保证上法兰
Replacement, Maintenance and Management of the Slewing Bearing for 40 Tons Portal Crane at Huanghua Port
Zhao Yong
Cangzhou Bohai Port Limited Company
Abstract：With the 4043 gantry crane as an example, this paper explicitly illustrates the disassemble and replacement method of the slewing bearing. And the processing method of the bearing mounting surface is also depicted in details. With these measures, replacement efficiency has been improved and maintenance costs are reduced under the safe production premise.
Key words：port; portal crane; slewing bearing; replacement
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