堆取料機懸臂鉸點更換及結(jié)構(gòu)改造

王傳飛，劉長禮

（河北港口集團港口機械有限公司，河北秦皇島 066000）

1 問題的提出

斗輪堆取料機是一種利用機上帶式輸送機連續(xù)堆料，利用斗輪裝置連續(xù)取料，將堆料、取料功能集于一身的散料堆場專用機械。根據(jù)結(jié)構(gòu)，斗輪堆取料機可分為懸臂式和門架式兩類。目前廣泛用于港口、冶金、水泥和電廠等行業(yè)，適用于礦石、煤炭等貨種的堆取作業(yè)。黃驊港務公司S/R 堆取料機是懸臂式結(jié)構(gòu)，它分為行走、俯仰、回轉(zhuǎn)和斗輪等機構(gòu)。在日常作業(yè)俯仰動作過程中出現(xiàn)很明顯的抖動異響，存在很大安全隱患，初步判斷為鉸點軸承損壞。經(jīng)商議，確定由河北港口集團港口機械公司制定施工方案并組織施工。

S/R 堆取料機單側(cè)的懸臂鉸點分別由門柱上一個耳板（內(nèi)有關(guān)節(jié)軸承）、臂架上2 個耳板、固定銷軸和卡板組成。改造前的鉸點結(jié)構(gòu)，更換軸承不方便，軸承無法直接頂出，需更改結(jié)構(gòu)或?qū)⒈奂芏迳穑叱鲩T柱耳板讓出更換軸承空間，方能拆除軸承。常規(guī)更換懸臂鉸點的施工方案，是用大噸位吊車將懸臂吊起，使懸臂根部讓出更換軸承的空間。為節(jié)省500 t 吊車租賃費用，只能另辟蹊徑。本方案采用工裝支架支撐配重懸臂，提前制作連接好法蘭和鋼套，更改臂架外側(cè)耳板結(jié)構(gòu)，更換軸承、新銷軸，鋼套與臂架腹板焊接牢固，拆工裝。消除安全隱患，盡快恢復生產(chǎn)作業(yè)。維修示意如圖1 所示。

圖1 維修示意

2 施工方案

2.1 組裝配重支架

騰出、清理堆取料機兩側(cè)的堆場，選擇一個地面平整并足夠大的空堆場作為維修場地。將懸臂支架、配重支架運送到大機兩側(cè)堆場指定場地，配重支架是4 腿立柱支架，分3 節(jié)，高20.6 m（前期測量、制作），用法蘭盤螺栓連接使用，現(xiàn)場用50 t 吊車將3 節(jié)拼接在一起。懸臂支架使用2 腿支架，均由2 臺吊車進行立工裝。

2.2 定位與支工裝

（1）測量。將堆取料機行進到指定維修位置，臂架與皮帶線成90°夾角水平放置，使用激光測距儀測量配重圓筒最低點距離地面的高度為21.2 m，圓弧底座加300 t 千斤頂?shù)母叨群蜑?.6 m；在配重圓筒正下方位置鋪上鋼板，懸臂支架同理，指揮司機開走堆取料機。

（2）支撐配重。在所鋪設鋼板的位置上豎立配重支架，由于堆場地基偏軟，鋪鋼板防止支架在受力后下陷。立好支架后，堆取料機做俯仰動作，升高配重再開回原位，防止配重碰到支架。司機配合做俯仰動作，使配重圓筒下底面與支架頂部盡量靠近。在支架頂部平臺放置300 t 千斤頂和圓弧鎬座，可以在千斤頂下墊厚鋼板以減少空行程。同時頂升2 個300 t 千斤頂，使圓弧鎬座與配重接觸并與配重箱體焊接固定。

（3）支撐臂架。25 t 吊車與50 t 吊車配合在臂架下方指定位置立起支架，支架上方放置2 個200 t 千斤頂，添加合適墊塊與臂架兩立板底邊接觸，并同時頂升200 t、300 t 千斤頂，直至拉桿連接點下垂停止頂升，此時已消除配重拉桿拉力。

2.3 消除鉸點處結(jié)構(gòu)應力

在臂架根部頂升臂架消除鉸點處結(jié)構(gòu)應力，將臂架根部與門柱用事先準備好的板條焊接牢固。在臂架兩耳板之間用厚板焊接加固支撐，防止在頂鉸點軸時耳板變形撕扯。頂銷軸時注意板條焊縫。

2.4 拆除懸皮改向滾筒

2臺吊車配合將懸皮配重吊起，將配重封住，皮帶松弛，拆除改向滾筒，增大作業(yè)空間，方便銷軸的更換安裝。

2.5 割除臂架外側(cè)耳板腹板

拆除臂架鉸點外側(cè)潤滑油管，臂架鉸點外側(cè)中心孔處架割規(guī)，在大臂外側(cè)耳板開孔（此孔與鋼套焊接），從開孔處拆除軸承壓緊法蘭。

2.6 頂銷軸

拆除鉸點兩側(cè)卡軸板、軸端擋板，鉸點內(nèi)側(cè)焊接鎬座，用200 t 千斤頂加壓頂鉸點軸，直到頂出銷軸為止，用50 t 吊車吊下。

2.7 頂出軸承

制作壓板頂鉸點內(nèi)側(cè)定位套，利用空心千斤頂將關(guān)節(jié)軸承頂出。如果頂出困難，可用氣割破壞性拆除。

2.8 清理軸承座孔、和臂架耳板外側(cè)割口，安裝軸承。

按照圖紙修改割口尺寸，開出55°單邊坡口，打磨清理坡口直到露出金屬光澤。軸承座孔用直磨機拋光磨頭打磨干凈。用內(nèi)徑千分尺測量檢查軸承座內(nèi)孔尺寸公差。確認后，使用空心液壓千斤頂配合絲杠和壓軸承胎具將關(guān)節(jié)軸承安裝在座孔內(nèi)，如圖2 所示，安裝油封、壓緊法蘭。

圖2 壓裝軸承示意

2.9 安裝新銷軸

用50 t 吊車將新銷軸吊到安裝位置，穿入軸承內(nèi)孔，焊接頂銷軸胎具，將鉸點軸從臂架內(nèi)側(cè)耳板穿出，安裝內(nèi)側(cè)軸承定位套，安裝內(nèi)側(cè)卡軸板。

2.10 安裝臂架耳板鋼套并焊接

50 t 吊車將提前組裝好的鋼套法蘭吊到鉸點處，按照圖紙要求套到銷軸上，安裝固定卡軸板。保障鋼套與臂架耳板平面度一致，嚴格按照焊接工藝施焊，焊縫要均勻平整，打磨干凈鉸點處氣割和焊接部位。焊后24 h 對焊接部位進行超聲探傷檢查，UT100%達到GBⅡ級要求。不得有咬邊、氣孔、夾渣、未熔透等焊接缺陷。

2.11 更換改造另一側(cè)鉸點

2.12 拆除工裝、試車、涂裝

（1）安裝完成后恢復臂架尾部滾筒、油管、梯子護欄等附屬部件，拆除所有工裝及支架等臨時設施，清理現(xiàn)場，試車、補漆。

（2）臂架做俯仰動作試車，無異響，油管線布置加油順暢，螺栓緊固力矩合理，涂裝按底漆：富鋅底漆80 μm，中間漆：環(huán)氧云鐵中間漆80 μm，面漆：聚氨酯面漆80 μm，2 遍。

使用臂架耳板割孔、焊接鋼套、加裝法蘭更換鉸點的辦法。經(jīng)建模驗算分析后，改造后的鉸點結(jié)構(gòu)，強度符合使用要求，可拆裝法蘭方便下次鉸點軸承更換。施工方案對維修過程進行了優(yōu)化，廠內(nèi)備件提前制作，現(xiàn)場施工組織安排合理，減少了許多冗雜耗時的工作量，壓縮了工期。通過對整機俯仰重心、鉸點結(jié)構(gòu)強度進行分析，支架工裝合理放置，減少了大噸位吊車的使用。空心液壓千斤頂配合絲杠、專用胎具拆除安裝軸承，效率提高的同時安全性也增加。對港口裝卸機械設備的鉸點維修具有借鑒意義。