上海振华重工股份有限公司江阴分公司
【摘 要】堆取料机是港口装卸中重要的生产设备，而回转轴承又是堆取料机的重要部件，其工作状态良好直接影响到港口的正常工作。因此本文对港口堆取料机的回转轴承进行探讨分析。
【关键词】港口；回转轴承；堆取料机；运行；维护
引言
港口回转轴承处于结构承上启下的关键部位，拆装十分困难、维修周期长、费用高，因此在设计时回转轴承一般都按机械的终身寿命来计算选型。尽管如此，设计上的保证在实际使用中往往得不到完全体现，特别是企业对回转轴承这种结构形式的运动和动力特性认识不足时，由于选型不当、使用维护不当等因素的影响，也会给回转轴承带来一些故障和隐患，有时还严重影响到港口设备的正常使用，甚至产生重大的安全事故，造成巨大的经济损失。因此，对回转轴承进行应用研究非常重要。
1堆取料机的运行工况特点
堆取料机作为连续式的散料运输机械，其运行工况有别于同属散料运输机械的卸船机、门机、装船机，主要有以下面三个特点：
（1）堆取料机的轨道基础容易沉降。堆取料机作为内场设备，为降低成本，其轨道基础一般为砂石结构，更有甚者是填海而来，没有经过打桩固定，与卸船机以及装船机相比，其轨道基础容易沉降。而轨道的沉降对回转轴承的影响是巨大的，是造成回转轴承损坏的重要原因之一。
（2）堆取料机的回转支承载荷组合较为复杂。堆取料机在实际运行时，回转支承所承受的载荷有上部结构的自重、配重、物料载荷、挖掘力、风雪载荷、轨道坡度引起的载荷，甚至地震，以及各载荷引起的倾覆力矩，针对臂架不同的回转角度以及俯仰不同的角度下的堆料取料工况，有不同的载荷组合情况，在设计选型时，需要认真校核。
（3）堆取料机的回转机构工作级别较高。堆取料机是通过回转机构实现取料功能，堆取料机的回转机构工作组别一般为T8-L4-M8。可以看出，对于堆取料机的回转机构来说，无论是利用等级，还是载荷谱等级，都是较高等级，回转机构所有元器件均需要按照此工作级别进行选型。
2堆取料机回转轴承的选型要求
回转轴承的合理选型，既可以保证轴承充分发挥应有性能，又能保证使用安全。在选型时，主要要考虑以下几个方面因素：
（1）安装方式。大型回转轴承的安装形式有座式安装、挂式安装和垂直安装3 种，但一般采用的都是座式安装。
（2）外形尺寸。外形尺寸（外径、内径、高度）的确定必须以保证承载能力、使用寿命、安装要求和安全性为前提，承载能力和使用寿命预测可以通过理论计算和使用经验等途径获得。在承载能力、使用寿命和安全性一定的情况下，滚子轴承的外形尺寸相对球轴承要小，便于机构尺寸的布置。
（3）承载能力。在轴承旋转直径和截面尺寸基本相同的情况下，静承载能力大小由高到低依次为3 排圆柱滚子组合轴承、4 点接触球轴承、交叉圆柱滚子轴承和双排异径球轴承；动承载能力大小由高到低依次为3排圆柱滚子组合轴承、交叉圆柱滚子轴承、4 点接触球轴承和双排异径球轴承。从承载能力的角度考虑，3排圆柱滚子组合轴承为首选。
（4）摩擦力矩。球轴承的摩擦力矩一般是优于滚子轴承。
（5）传动型式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用带齿圈的回转轴承，能够简化主机的结构，有内齿式和外齿式2 种，内齿式结构紧凑、传动接触应力较低、磨损小、润滑脂容易保持、防尘效果好，但外齿式结构方便齿轮加工、便于齿轮啮合情况检查、获得较大的传动比、小齿轮的圆周力和扭矩较小。因此，外齿传动型式优先选用。
（6）接触应力。在同等载荷条件下，点接触的接触应力大于线接触，故承载能力低于线接触。
（7）刚性。轴承刚性是指在载荷作用下，套圈与滚动体接触部位产生弹性变形的性能。一般情况下，滚子轴承的刚性大于球轴承。
（8）安装。回转轴承与支承座的连接方式大多采用螺栓连接，这种方式有利于支承座上安装孔的加工和螺栓的检查。
（9）材质。回转轴承套圈主要采用符合42CrMo 材料，套圈滚道表面经淬火处理后达到 HRC55－60的硬度，以确保轴承具有足够的承载能力；轴承滚动体采用符合 GB/T4661《滚动轴承圆柱滚子》的规定要求，热处理符合JB/T1255的规定。
（10）安全性。回转轴承通常载荷较大，所以在满足承载能力和使用寿命的前提下，还要保证一定的安全系数。
3 堆取料机回转轴承的维护保养
（1）通过对油品的检验，尤其是杂质成分的分析，监测轴承表面疲劳剥落和黏着擦伤情况。主要方法是进行油品铁屑定量指数、直读铁谱、分析铁谱的分析。①铁屑定量指数是一个没有单位的定量数值，它与样品中铁屑的含量及颗粒的大小呈线性关系。它是在油液分析过程中的基本工具，它可以识别其他分析技术不能测量的大铁屑颗粒，无需复杂的样品制备。但是如果样品中存在大量外来氧化皮和铁锈颗粒，会导致铁屑定量指数值增加。②直读铁谱分析广泛地应用于各类机器系统的磨损监控和润滑油油品评定，也可用来进行摩擦状态及磨损机理的研究，因此，它是实现机器工况监测、设备故障定位和进行微粒摩擦学研究的重要仪器。其原理是将磨粒有序沉积在沉积管内，利用光电转换原理，测出表征油液样品中大磨粒浓度和小磨粒浓度的 Dl 和 D2 值，绘出铁谱参数曲线，以判断机器磨损变化的进程和趋势。③分析铁谱借助高倍显微镜来观察颗粒磨损的材料、尺寸、特征和数量，从而分析零件的磨损状态。分析铁谱是一种强烈依赖个人经验的技术，结论的正确与否与分析者的个人经验关系极大。利用分析铁谱，可将磨损颗粒分为粘着擦伤磨损颗粒、切削磨损颗粒、疲劳磨损颗粒、有色金属颗粒、污染杂质颗粒、腐蚀磨损颗粒等。由于不同的磨损颗粒代表不同的磨损类型，因此很容易从磨损颗粒的特征看出设备的主要磨损类型。除了要分析磨损颗粒的特征外，还要分析磨损颗粒的尺寸和数量，只有这样才能正确判断设备的磨损状态，并评定磨损等级。磨损等级可分10级，1-3 级正常；4-5 级略高于正常水平，应加强污染控制；6-7 级不正常磨损，应加强取样监测；8-9 级严重磨损状态并趋于失效，应立即取样监测并采取应对措施；10 级紧急，失效或非常接近失效。
（2）通过对滚道系统的检查，宏观测量滚道磨损情况。在长期运行后，滚道系统会有磨损。应每年检查，并制定磨损测量表来测量和记录测量点的磨损情况。为了便于检查，设备安装后要在轴承和接合件上找到合适的测量点并作标记。测量值和基础值之间的差值代表磨损情况。
（3）回转支承轴承备件的储备。由于回转支承轴承体积较大，价格贵，制造周期长，购买后作为长期备件，存放困难。一般保护性存放：如果存放约 6 个月，则保存于带顶的存放区域；如果存放约 12 个月，则保存于密闭的能控制温度的房间内；如需保存更长的时间，则需要特别的保存。因此，必须通过长期的油样监测和滚道测量，了解回转支承轴承的使用状况，并采取及时的应对措施。
结语
总之，回转轴承在港口机械设备上有较广泛的应用。我们应该科学地对其进行保养维护，有效防止设备事故，降低设备故障，提高港口设备的管理水平。
参考文献：
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论文作者:吕颖玉
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第11期
论文发表时间:2016/8/22
标签：轴承论文; 磨损论文; 载荷论文; 颗粒论文; 料机论文; 滚子论文; 球轴承论文; 《低碳地产》2015年第11期论文;