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  轮斗小型挖掘机主回转轴承维修与更换

  1 主回转轴承损坏情况说明

  轮斗小型挖掘机主回转轴承系球柱联合式转盘轴承,该回转支承主要由外座圈、内座圈、滚子和钢球组成,内座圈和外座圈各有一条水平直线形滚道和一条球形滚道,滚子位于水平直线形滚道内,钢球位于球形滚道内。由水平放置的滚子承受轴向力,径向力由钢球承受,倾翻力矩由两者共同承受。既能承受较大轴向力,同时又能承受一定的倾翻力矩和径向力且截面尺寸较小,润滑方式采用锂基脂开放式润滑,轴承内圈上有平行于两列滚动体的注油孔,利用集中润滑系统给轴承不断打入新油脂同时将废油脂从防尘橡胶密封圈挤出,保证轴承润滑良好。

  究其损坏原因是由于长时间运行导致滚动体及滚道磨损,在滚动体及滚道将渗碳淬火表面磨损后轴承强度下降,同时产生的铁屑加剧了轴承保持架及轴承滚动体、滚道的磨损,使得轴承间隙变大设备运行不稳定及回转阻力增大,有时还会出现回转异响,在发现回转异响后检查轴承排出的废油发现油脂内部含有大量金属磨损物,利用塞尺测量轴承上下盘间隙已经超出规定值,总结上述现象判定故障为主回转轴承磨损损坏。
轮斗小型挖掘机主回转轴承维修与更换
  2 主回转轴承损坏原因分析

  轮斗小型挖掘机所使用的球柱联合式转盘轴承直径较大,在存放、运输和起吊中存在很大的风险回转支承在修复出厂前已涂防锈油,并用薄膜包裹,这种包装的防锈有效期一般3~6个月。其存储温度应该在20±10℃,且相对湿度不大于60%,超过有效期后,应及时保养。回转支承库存一年后应加注润滑脂,并检查其回转的灵活性。回转支承在运输中要固定在托盘上或包装箱中,运输和存放应保持水平,不能碰撞和挤压,不能淋雨,存放处应平整。在安装时开箱后要首先检查轴承外观及有无锈蚀情况,检查轴承回转的灵活性,轴承上设计有4个吊装孔,可以旋入吊环螺栓安全起吊,起吊时要使用4条长短一致的吊链吊装,如果在运输、储存、起吊中有操作不当的情况容易造成轴承变型产生长波形变型或短波形变型。

  在设备运行中轴承会承受轴向、径向力和倾翻力矩,这些力矩在对正常作业中是可以正常承受的,但是如果出现某一条螺栓松动时就会对轴承产生损伤,连续几条螺栓松动就会使轴承存在短波形变型的风险,同时造成轴承局部受力过大,使得滚动体磨损加剧,如果发现某个螺栓松动到规定力矩的80%以下,则该螺栓以及相邻的两个螺栓要换新的。如果发现20%的螺栓松动到规定力矩的80%以下,则全部螺栓要换新的。

  轴承润滑很重要,如果轴承润滑不良很快就会使轴承滚动体和滚道出现点蚀、拉毛卡死现象,该设备主回转轴承采用双管路集中润滑系统,是一种自动控制润滑系统,在设备转动开始就按设定的间隔时间自动给各润滑点供润滑脂的一种润滑方式、比手动润滑方式先进方便。其优点是根据润滑点的要求可以调节分配阀来改变配油量,也可以改变间隔时间来调节润滑周期,在任何时候系统都可以通过增加分配阀而扩大润滑点或润滑量,出现设备在运行而润滑系统不工作就会提示故障,这样可以有效保证轴承润滑。

  3 主回转轴承修理情况介绍

  拆开轮斗小型挖掘机主回转轴承后发现回转支承轨道内呈现不同程度的磨损、剥落,最深处3MM左右;滚道内润滑油呈黑褐色;同时滚动体在滚道内纵横交错状排列。综上判定,该部件已不能按设计要求进行正常承载和运转,此时必须立刻进行该部件维修或更换,否则会影响整体设备的运行危及生产人员的生命安全,还可能会造成更大的安全生产事故,根据损坏现象,由于上、下内圈和外圈在磨损后还有加工余量,因此决定在原始尺寸基础上根据磨损情况,对磨损剥落严重的上、下滚道面进行加工处理,去除剥落面及疲劳层,采用感应淬火对滚道面进行表面淬火,将滚道沿圆周分成4等分,同时对称均匀加热滚道面,使表面硬度达到原图纸要求的HRC=50~55,淬硬层深度控制在4mm左右;采用车床,利用夹具、工装、专用磨具在基准不变的情况下对滚道面进行精磨削和抛光,精磨削0.98mm,最后抛光处理0.02mm。在垂直滚道面方向,上、下内圈和外齿圈各去除3mm,将滚子重新制作并进行热处理,尺寸同比加大,用以补偿滚道3mm的车削量。此工艺去除了损坏滚道面的疲劳层,恢复了滚道表面的精度,不改变滚道的机械性能,而且通过表面热处理恢复滚道表面的机械性能。

  通过肉眼可观察到,外齿圈齿轮存在部分点蚀,经过清洗,对外齿圈进行了表面着色探伤,发现齿根及齿面并无裂纹,因此可以对外齿圈进行整形修复,通过剃齿加工和磨削加工方式对齿圈部分进行研磨修复,最终在机械性能达到要求的情况下,使齿面光洁;为了达到轴承外表面的防锈要求,实施了一系列可靠的表面处理工艺,直至满足ISO12944标准中规定的C5-M防锈等级标准。
轮斗小型挖掘机主回转轴承维修与更换
  4 主回转轴承修理效益分析

  轮斗小型挖掘机主回转轴承在我矿的平均使用寿命为15年,如果新购进一件主回转轴承能够使用寿命为15年计算,依照上述方法修复后修复后可以继续使用10年时间,如果以新轴承计算10年累计折旧为66.6%,如果返修轴承可以继续使用10年计算一件主回转轴承可以使其使用率提高到160%左右。为设备运行节约了很大的成本。

  5 主回转轴承拆装工艺

  更换轮斗小型挖掘机主回转轴承首先要求有2500平方米的维修场地,场地要求夯实平整,因轮斗小型挖掘机自身重量为540T,而它只是依靠两条履带板来支撑全部重量,如果在维修中存在下雨等恶略天气时场地不能有滑坡下沉等现象。需要准备14个支护墩,6个可载重在60T以上,8个可载重在30T以上,在小型挖掘机位置停放好后将小型挖掘机受、卸料臂和配重臂用支护墩支护平稳,将受、卸料臂液压油缸压力释放。由于主回转轴承在小型挖掘机中盘安装,所以需要将小型挖掘机受料臂和卸料臂全部取下安放在支护墩上,并使用斜拉筋将支护墩相互拉好,防止震动和风暴造成臂架倾倒,在拆卸受料臂时需要4台140T以上吊车同时配合平稳取出,在受、卸料臂取下后将配重臂上的所有配重全部取出,然后就需要在小型挖掘机正前方“L”型机架前端使用两台100T液压举升机托举“L”型机架,后方由支护墩支护配重臂,在支护好后就可以对小型挖掘机的主回转轴承进行拆卸了,在将主回转轴承连接螺栓全部拆除后,利用两台液压举升机和1台280T吊车配合将“L”型机架举升,使得“L”型机架与主回转轴承及底盘中间有1m的间隙,可以方便轴承的取出及安装。

  6 主回转轴承的保养

  使用过程中应经常清除回转支承表面的杂物,检查回转支承密封条是否老化、干裂、破损或者脱离,若有其中之一情况发生,应及时更换密封条,防止滚道内进入杂物和润滑脂的流失,更换后应涂抹相应的润滑脂,避免滚动体和滚道拉毛卡死或锈蚀。

  回转支承自安装起,首次运转100小时后,应检查螺栓的预紧力,以后每运转500小检查一次,必须保持足够的与尽力。设备累计工作2000小时后,如果发现某个螺栓松动到规定力矩的80%以下,则该螺栓以及相邻的两个螺栓更换新的;如果发现20%的螺栓松动到规定力矩的80%以下,则全部螺栓更换成新的。设备累计工作达到14000小时后,全部螺栓更换成新的,在使用前两至四个月后,对各坚固件进行重新坚固,然后过渡到每年的系统性检查。在使用中要密切关注回转支承的运转情况,如发现噪音、冲击、功率突然增大,应立即停机检查,直至排除所有故障,必要时需要拆开检查。回转支承在使用中,禁止用水直接冲刷回转支承,避免水进入滚道造成生锈;严防较硬异物接近或进入啮合区,以免造成齿部受伤或不必要的麻烦。
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