斗轮机回转机构故障分析及处理

2016-05-12

苍云峰
(哈尔滨重型机器有限责任公司)
  摘 要:斗轮机故障是一个连续、多发的问题,其普遍出现在回转机构。本文通过分析回转轴以及大小齿轮之间的间隙,并对相关问题作了研究,制定出科学的故障处理和预防方案,通过重新调整齿轮间隙来保证斗轮机运转效率,提高斗轮机回转机构的运行质量,防止故障的发生。
  关键词:斗轮机;回转机构;大小齿轮
  斗轮机回转机构是斗轮机工作中不可缺少的重要组成部分,它位于门坐以及门柱之间的转盘上面,是通过电动机、传动轴套以及涡轮式减速机共同组成的。回转轴成在整个转轮及运行过程中发挥着支撑作用,是通过上下支座、座圈、轴承本体构成的,上下支座、座圈以及转盘之间通常都采用焊接方式进行焊接,且整个座圈同螺栓之间分别采用了轴承例外串联方式进行连接,是通过电动机驱动运转的。就这种斗轮机工作原理总结,回转机构故障的发生与这些方面不可分开。因此,这里我们就斗轮机回转机构故障的发生以及有关预防措施进行分析。
  一、研究资料总结
  某公司原来的斗轮机型号为DP1250/2000.30,该机械在工作中发挥着重要的作用,是单位堆取材料的主要设备,是通过电动机带动减速箱的方式进行运转的。该机械自从进入单位投入使用之后,一直没有发生过重大事故。但是在2009年,机械在运转的过程中逐渐出现了异常声音,但是受到工作人员工作水平和企业管理制度欠缺的影响,使得当时人们并没有重视斗轮机运转质量。一直到2011年,通过对斗轮机进行解体研究发现,斗轮机内部的轴承滚柱发生了严重的磨损,尤其是上下轴承滚动的地方磨损更为严重,其他部位仅仅出现了一些轻微的磨损痕迹和变形情况。在2012年,公司对原来的设备进行了更换,但是在更换之后该设备仍然存在着一定的问题,本文就该公司斗轮机设备更换之后存在的问题进行了总结,通过分析相关原因探讨了有关预防措施。
  二、斗轮机回转机构故障产生原因及处理措施
  1、回转抽成更换之后出现的问题
  该公司的斗轮机回转轴承在更换之后,投入使用之后不久便出现了传动轴固定不牢靠的现象,甚至是造成支座焊接脱离、大小齿轮错位等现象。虽然在这些故障发生之后有关工作人员及时的对设备进行了抢修,将上下固定座之间的轴承和地板进行了重新安装,且调整了大小齿轮之间的间隙。经过这些抢修之后对斗轮机进行了回转试运行,通过研究发现该接触面与机械原来相比较仅仅占据了五分之一左右,局部地区几乎没有接触,造成了大范围的齿轮间隙磨损,这些磨损情况甚至可以说没有规律性可言。
  2、故障产生原因分析
  根据上述的问题进行分析,斗轮机在检修调整之后所产生的现象十分的突出,经过专业工作人员对斗轮机回转机构的相关问题进行了全面、细致、深入的检测发现,这些问题的产生主要是因为以下几个方面造成的。
  2.1、齿轮齿合间隙测量
  在斗轮机运转回转机构的故障问题分析中,通过在大齿轮上均匀的布置四个测量点,然后在其中得出相关的数据。经过分析研究发现,大小齿轮之间的间隙Z大值为0.7mm,Z小为0.4mm,齿轮顶端的间隙为4.8mm,Z大的间隙为7.3mm。
  2.2对回转大轴承内、外滚圈同心度的测量
  将百分表置于轴承外齿圈端面上表针指向内圈外侧面检取轴承内外圈在转动时的径向变化值在轴承上等分8个检测点并作出标记每转45°角测得一组数据然后对测量的数据进行比较轴承内圈与外圈在运转过程发生径向位移Z大3.3mm轴承内、外滚圈明显不同心。
  2.3检测传动轴锥面与小齿轮内锥孔配合间隙
  用塞尺分别测量齿轮孔与轴上、下配合间隙上端面齿轮孔与轴配合处用0.01mm塞尺可以塞入下端面齿轮孔与轴配合处用0.5mm塞尺可沿圆周方向塞入200mm。解体小齿轮发现传动轴锥面两键槽中的其中一个键槽磨损严重已无法使用两个平键存在不同程度磨损。
  2.4回转驱动轴径向弯曲跳动检查
  拆除小齿轮使传动轴处于不带负荷状态,将百分表座置于传动轴套端盖上,表针指向轴上部的直面上,正反各转动数周,表针读数为1.08mm,表针指向轴Z下部锥面,正反各转动数周,表针读数为2.5mm,轴在运转过程中存在弯曲现象。
  3、处理措施
  三、结论分析与方案设计
  根据以上检测数据,进行了分析讨论,得出以下结论,传动轴套上下固定座法兰位置发生了变化,轴承内圈与外圈中心不正,造成运转过程中两齿轮的中心距变化大,小齿轮与大齿轮啮合时两节圆无法相切,导致小齿轮中心不正,需重新找正。传动轴在长期使用过程中,下部锥面处发生扭曲变形,存在1.08mm的弯曲,应更换新轴。传动轴锥面键槽损坏,小齿轮内锥孔与传动轴锥面配合不紧,间隙较大。
  处理方法及过程,根据得出的结论,专业制定了技术方案进行实施。逐一拆除油马达、蜗轮减速机,解开小齿轮,解体更换磨损件及变形的传动轴,调整轴承间隙在0.2mm~0.3mm间,按要求加润滑油后组装好。解体涡轮减速机,检查更换损坏件,调整蜗杆两端的轴承间隙应在0.15mm~0.30mm间,蜗轮轴承间隙应在0.10mm~0.2mm间。用千分表测量蜗轮、蜗杆轮齿间的侧隙符合0.38mm~0.53mm,齿顶间隙应符合0.44mm~0.66mm;检测调整蜗轮、蜗杆的接触斑点按齿高和齿长方向均不得小于55%。调整完后按工艺要求组装减速机,加润滑油后用专用工具转动蜗杆,减速机应运转应平稳、连续、无卡阻现象。松开回转大轴承上、下座圈连接螺栓,然后人工拉动悬臂架,反复转动轴承使内外圈回到同心位置,对称均匀地紧固连接螺栓,预紧力为螺栓屈服极限的60%~70%。割除传动轴套上、下固定座法兰并清理底座焊疤,将传动轴套吊装到上、下固定座内,用千斤顶将小齿轮与传动轴进行装配,使轴的锥面与小齿轮内锥孔配合紧固。重新确定小齿轮安装位置,将上下固定座法兰处于活动状态,在大小齿轮上下齿面间各垫δ0.8mm的铜片,在小齿轮齿上下各装设一个千斤顶对准大齿轮方向均匀施加作用力,缓慢进行直至将大小齿面两侧铜片压死,将上、下固定座法兰点焊,取出铜片测量大小齿轮啮合间隙:齿侧间隙为1.7mm,齿顶间隙为6.25mm。人工拉动悬臂架旋转180°,再次测量大小齿轮啮合间隙:齿侧间隙为1.68mm,齿顶间隙为6.25mm,符合技术要求,将上、下固定座法兰焊牢。
  将蜗轮减速器吊装到安装位置进行找正,要求蜗轮轴与传动轴的径向偏差小于0.5mm,对称均匀拧紧地脚螺栓。吊装液压马达,装好各部油管接头。在大小齿轮的齿面薄薄涂上一层红丹粉,组织斗轮机回转试运,观察大小齿轮啮合时接触面积在齿高方向约为40%左右,齿长方向约为60%左右,回转机构运行平稳,无异常响声和卡涩现象,符合技术要求。
  四、结束语
  通过对斗轮机回转机构的检测,对设备故障现象进行分析,找到了故障发生的原因并制定方案实施。目前斗轮机回转机构运行稳定,大小齿轮啮合情况符合要求,未发生异常现象,为斗轮机回转机构检修积累了丰富的实践经验,有助于提高检修水平。
  参考文献
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来源:《科学与财富》2014年9期