斗輪機軸承加注潤滑脂方式改進的研究
2013-01-23
作者：趙佩宣 王玨
（寧夏大壩發電有限公司）
摘 要：對發電廠輸煤斗輪機在軸承加注潤滑脂時出現的問題進行了分析，通過試驗研究，提出了斗輪機行走機構的軸承、懸臂皮帶的滾筒軸承采取油嘴注油方式，減速機與滾筒側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程注油方式的改進措施，并在實踐中得以驗證。（寧夏大壩發電有限公司）
關鍵詞：斗輪機軸承；加注潤滑脂；研究
1、問題的提出
發電廠輸煤斗輪機一般采用DQL1000/1200×30型堆取料機，它包括行走機構、金屬結構、回轉機構、懸臂皮帶機構、進料皮帶機(尾車部分)、俯仰機構、液壓系統、斗輪及斗輪機構。斗輪機的各轉動機構由許多軸承來支撐完成，斗輪機的轉動機構是否工作正常，就看斗輪機軸承的運行狀況，而軸承是否能長周期的運轉平穩，主要因素就是潤滑脂是否干凈、密封是否完好。在斗輪機上有大量的軸承，小的如托滾軸承305，大的如斗輪軸軸承3003156 、回轉座圈的交叉滾子軸承。其中行走機構和皮帶輸送機構就有138個軸承，主要可分為以下幾大類：
1)50%以上軸承潤滑脂的加注，是在拆卸端蓋很困難的情況下進行的，如行走機構軸承；
2)有高空作業危險性較大的，如拉緊油缸軸承；
3)有地方狹小，人鉆入狹小空間進行拆卸的，如斗輪軸軸承；
4)有加注潤滑脂耗用時間較長、用油量較大的，如回轉交叉磙子軸承等。
由于發電廠輸煤斗輪機處在煤場，氣候干燥、風沙大，并有汽車上煤時排氣管吹起的煤塵，使斗輪機陷入粉塵包圍之中，工作環境惡劣。這就要求每三個月對斗輪機進行一次維護、保養，主要工作是對軸承進行檢查，加注潤滑脂，在這種環境下，就要對潤滑脂的潔凈度和軸承內不能存在有異物等要有必要的保證，可是斗輪機所處的環境給加注軸承潤滑脂的條件帶來了不便。
對于軸承一般要求轉動靈活，滾動體、保持架、內外圈完好無裂紋，無噪音、無明顯珠痕、無麻點、無變色、無嚴重銹蝕及拉傷。
造成軸承損壞的原因大致有兩種：
1)軸承達到或超過平均使用壽命而自然報廢的損壞。
2)由于潤滑、保養、拆裝檢修質量不良、維護不當所造成的過早損壞，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：維護保養和良好的潤滑，否則會使軸承過早損壞。因此，有必要對發電廠輸煤斗輪機軸承加注潤滑脂方式進行試驗研究。
2、軸承端蓋拆卸法的分析
以前軸承加注潤滑脂的方式是Z原始的－拆卸端蓋法，這種拆卸法在設備環境比較干凈的地方適宜，它的優點是：拆卸端蓋后可以清楚直觀的檢查軸承滾動體、保持架是否完好，內外圈溝槽的磨損量，軸承是否有跑套跡象。對發電廠輸煤斗輪機而言，拆卸端蓋法的弊端遠遠大于其優點，主要有：
1)拆卸困難：軸承端蓋Z簡單的也有六個螺栓緊固，用扳手拆卸完后加注潤滑脂。對靠近減速機輸出軸側的軸承端蓋、行走機構軸承端蓋、斗輪機構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，據統計，只加注斗輪軸軸承潤滑脂就需2人/天，并且安裝時困難更大，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，檢修人員拆卸時極為不便。
2)加注時潤滑脂的質量不能得到保證：拆卸端蓋后在加注潤滑脂時，斗輪機所處的地理位置是在煤場腹地，煤塵大，若再遇上刮風或煤場汽車進煤時，拆卸的端蓋和軸承內就要進入煤粉，清洗干凈后用紗布包住，雖擋住煤粉的進入，可再填充潤滑脂時煤粉沾在潤滑脂和軸承上。這樣煤粉進入后就對軸承運轉造成影響，加速了軸承的磨損。
3)費工費時：拆卸端蓋法對斗輪機150多個軸承端蓋來說，是一個龐大而繁瑣的工作，現在斗輪機保養維護只一天時間，小修兩天，工作人員僅有3名的情況下，是完成不了的。并且重復性的機械工作使檢修人員從心理、生理上容易形成麻痹和惰性，在工作中就會有不安全因素發生。以前在保養斗輪機時都要延期工作(3人需要3天)，嚴重影響著斗輪機向鍋爐的供煤，給發電廠的輸煤造成了很大的壓力。
4)污染設備：軸承加注潤滑脂后，只要有軸承的地方，設備被潤滑脂沾的比比皆是，上面覆蓋著煤粉，雖然經過檢修人員仔細擦拭，可潤滑脂的粘性還是殘留在設備上，使設備好長時間不能恢復本色，對環境造成很多污染，嚴重影響文明生產。
5)降低軸承使用壽命：加注潤滑脂的同時，煤粉進入油脂中，軸承在運轉中煤粉小顆粒就像沙礫一樣，與滾動體、保持架、內外圈相互轉動。由于軸承游隙小，煤粒在隨之轉動的同時，劃傷內外圈、滾動體的表面，由細小的痕跡逐漸變深、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，過早的使軸承報廢，嚴重時就燒壞軸承。
6)損壞密封、浪費大：檢修人員在拆卸端蓋時，端蓋自扣較緊，用鏨子剔開時，容易使密封墊剔破，或者在取端蓋時，密封墊長時間的與軸承座表面和端蓋面粘合，使密封墊牢牢的粘在結合面上，拆卸時損壞密封墊。這種情況頻繁發生，每年就制作密封墊一項，消耗材料費就約2000多元，既增加了檢修人員的工作量，又浪費了材料。并且加注潤滑脂時，緊端蓋螺栓時潤滑脂從端蓋縫隙中擠出，造成很大的浪費，據統計，每加一個軸承擠出潤滑脂量約為加注量的1/4，150個軸承加注潤滑脂約需55kg，55×1/4=13.75kg，兩臺斗輪機每年加注4次約浪費13.75kg/次×4次×2=110kg，浪費的潤滑脂相當于兩次小修注油量，所以，拆卸端蓋法浪費人力、物力。
7)加注潤滑脂方法不當，也能造成事故：某發電廠輸煤系統斗輪機在2004－2005兩年的時間里，斗輪機由于油質差，造成斗輪軸軸承燒壞兩起惡性事故（圖表一），每次的事故發生，斗輪機都要停運13天以上，斗輪機癱瘓，嚴重影響著斗輪機與翻車機配煤，僅僅為了換一盤3003152軸承，就需要拆卸：斗輪馬達、斗輪減速機、割斷懸臂皮帶、拆卸漲環、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個檢修人員，工作13個工作日以上，造成直接、間接損失約幾十萬元。
3、對軸承注油方式改進的試驗研究
要想使軸承正常運行，并保證有良好的潤滑，必須先保證潤滑脂的正常供給。只有純凈的潤滑脂供給，就能使軸承正常運行。斗輪機在煤場之中，自然環境惡劣，先天不足，暴露在室外（斗輪機長59.5m×寬15.5m×高15.9m）不可能為其建立一個檢修室。所以在煤場中想要等一個無風、無汽車進煤的日子是很難的，也不利于計劃檢修，所以只有在拆卸端蓋上及軸承注油方式上進行改進研究。
3.1對斗輪機行走機構的軸承、懸臂皮帶的滾筒軸承采取油嘴注油方式的改進試驗
經過觀察和試驗研究發現，在軸承端蓋上加裝注油嘴，用注油器注油。斗輪機加注潤滑脂時，拆卸下來的端蓋進行清洗，在上面確定好位置，用樣沖做好標記，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，用注油器進行(注油器在填充潤滑脂時在室內可以進行，可以完全避免潤滑脂的污染)注油，可以杜絕潤滑脂的二次污染。在保證了潤滑脂的質量下，又可使現場干凈，它的優點是：
1)解決了拆卸端蓋之苦。
2)保證了潤滑脂的質量。
3)縮短了加注潤滑脂時間。
4)徹底解決了污染設備的根源。
5)延長了軸承壽命。
6)對密封件無損壞；節約密封件材料。
在對斗輪機行走機構的軸承、懸臂皮帶的滾筒軸承進行改進試驗后，效果非常顯著，大大降低了小修工作量。可是發現這種方式對斗輪軸軸承和滾筒與減速機側的軸承卻不能適用，因此還要作進一步的深入試驗研究。
3.2對減速機與滾筒側的軸承采取油杯注油方式的改進試驗
減速機與滾筒側的軸承是與輸出軸相連，端蓋套在軸上，每次加注潤滑脂時拆卸端蓋，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。經過討論和分析研究，是一種切實可行之法，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度為L，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，旋轉油杯上半部分，在螺紋的旋轉下油杯下移，潤滑脂在擠壓下沿著銑出的油槽注入軸承內。油杯注油方式的改進試驗的成功，大大方便了對減速機與滾筒側的軸承的注油，但這種油杯注油方式的改進對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研究。
3.3對靠近斗輪體與溜煤板下的軸承采取遠程注油方式的改進研究
用上述同樣的方法，對斗輪軸的一個軸承（3003152）進行改進。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行注油，地方狹小。其次，安裝油杯時，拆卸軸承座上蓋是無法辦到的。
針對上述問題，我們采取遠程注油法，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距離對軸承加注潤滑脂了。斗輪機的軸承加注潤滑脂的難題被全部攻克了。
4、結論
針對發電廠輸煤斗輪機在軸承加注潤滑脂時出現的問題，根據現場的實際情況，分別試驗研究出了斗輪機行走機構的軸承、懸臂皮帶的滾筒軸承采取油嘴注油方式;減速機與滾筒側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程注油方式等三種注油方式，可以根據實際情況具體運用。自斗輪機軸承注油方式改進后，再無由于轉動軸承缺潤滑脂、油脂差、密封損壞等原因造成斗輪機停運的不安全事故。卻提高了對斗輪機的保養、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，改進前軸承加注潤滑脂需要3天，改進后只需半天的時間，并且提高了油脂，延長了軸承使用壽命。
