堆取料機回轉(zhuǎn)支承頂升法更換工藝

吳華兵

馬鞍山港口（集團）有限責任公司 馬鞍山 243023

堆取料機是在散貨堆場應(yīng)用較為廣泛的一種移動式裝備，可實現(xiàn)物料的堆和取兩個功能，一般取料和堆料的生產(chǎn)能力不一致，堆料大于取料，取料裝置是斗輪式的，即為斗輪堆取料機。斗輪堆取料機可通過回轉(zhuǎn)支承實現(xiàn)一定范圍的回轉(zhuǎn)，完成不同位置的堆料或取料。一旦回轉(zhuǎn)支承產(chǎn)生故障，將嚴重影響生產(chǎn)，造成較大損失。文中結(jié)合實際介紹DQLZ 1 200/1 500型號的斗輪堆取料機回轉(zhuǎn)支承發(fā)生故障后，采用頂升法更換回轉(zhuǎn)支承的工藝。

圖1 斗輪堆取料機總體布置圖

1 斗輪堆取料機概況

DQLZ 1200/1500.28斗輪堆取料機主要參數(shù)：生產(chǎn)率為堆料1 500 t/h、取料1 200 t/h，軌距×基距為6 m×6 m，回轉(zhuǎn)半徑為28 m，最大輪壓為180 kN，尾車采用固定式單尾車，帶寬B＝1 200 mm，帶速V＝2.0 m/s，整機質(zhì)量為333 t，供電為380 V/50 Hz，裝機容量為300 kW。

回轉(zhuǎn)支承在使用過程中發(fā)生異響，經(jīng)綜合判斷，回轉(zhuǎn)支承已損壞，需要及時更換，型號為131.50.3150.04，公稱直徑為3 150 mm。

2 更換工藝方法分析

2.1 工藝確定

頂升法更換方案是用4只液壓同步頂放置在立柱下平臺和門座之間的四角位置，將回轉(zhuǎn)支承上部頂起，使回轉(zhuǎn)支承與立柱平臺、門座分離，拆出并更換新回轉(zhuǎn)支承。與采用汽車起重機拆除回轉(zhuǎn)支承以上的部分，更換回轉(zhuǎn)支承以后再重新安裝的工藝相比，頂升法具有更換成本低、工期短、安全可靠等優(yōu)點。

2.2 重心位置確定

建立直角坐標系，以回轉(zhuǎn)中心為原點，以臂架方向為X軸正方向，回轉(zhuǎn)支承以上部分合成重心位置的計算如表1所示。

表1 回轉(zhuǎn)支承以上部分合成重心位置的計算

由表1可知，總力矩為2 181.136 9 kN·m，總質(zhì)量為210.885 t，則2 181.136 9÷210.885＝1.034 m。通過計算可知，回轉(zhuǎn)支承以上部分合成重心的位置位于回轉(zhuǎn)中心向臂架方向1.034 m處。

2.3 確定頂升點位置及受力計算

該堆取料機軌距×基距為6 m×6 m，兩側(cè)立柱下平臺腹板中心距為2 900 mm。頂升時4個頂升液壓缸中心放置在兩側(cè)立柱下平臺腹板縱向中心線上，縱向距離與基距相同，距離為6 m，大于回轉(zhuǎn)支承齒頂圓直徑3 536 mm，不影響更換回轉(zhuǎn)支承時的進出，故4個液壓缸的布置位置為6 m×2.9 m，液壓缸位置如圖2所示。

圖2 液壓缸位置圖

設(shè)頂升液壓缸的受力分別為F1、F2，回轉(zhuǎn)支承以上部分總質(zhì)量為210 t，根據(jù)圖2，受力計算為2F1×6 000＝210×（3 000+1 034），則F1＝705.95 kN；2F2×6 000＝210×（3 000-1 034），則F2＝344.05 kN。

前部（前臂架方向）每個液壓缸的頂升力為705.95 kN，后部每個液壓缸的頂升力為344.05 kN。

3 施工方案

頂升法更換方案是用4只100 t液壓同步頂放置在立柱下平臺和門座之間的四角位置，將回轉(zhuǎn)支承上部頂起，使回轉(zhuǎn)支承與立柱平臺、門座分離，拆出回轉(zhuǎn)支承，更換上新回轉(zhuǎn)支承。頂升方案圖如圖3所示。

圖3 頂升方案圖

堆取料機回轉(zhuǎn)支承頂升法更換裝置由液壓同步頂（4個頂升點）、固定裝置（用于回轉(zhuǎn)支承拆除后，固定立柱平臺和門座）、導向裝置和限位裝置（新舊回轉(zhuǎn)支承進出起導向作用，并限制安裝位置不變）、滑道（新舊回轉(zhuǎn)支承進出起支撐作用）、導向桿（舊回轉(zhuǎn)支承頂起時起導向作用，使其不偏移）等組成。

3.1 更換回轉(zhuǎn)支承的前期準備

將堆取料機旋轉(zhuǎn)至懸臂與下方膠帶機平行位置，且臂架處于水平位置。拆除旋轉(zhuǎn)電機與旋轉(zhuǎn)減速器之間的聯(lián)軸器，用5 t起重葫蘆（旋轉(zhuǎn)減速器質(zhì)量為3 540 kg）吊起旋轉(zhuǎn)減速器，使減速器小齒輪脫開回轉(zhuǎn)支承齒圈。拆除回轉(zhuǎn)支承護罩及中心料斗伸入回轉(zhuǎn)支承以下部分，或用起重葫蘆（2 t）吊起中心料斗，割除回轉(zhuǎn)支承出口方向平臺護欄及樓梯。

3.2 拆除回轉(zhuǎn)支承

在立柱下平面對稱方向選取4個點作為頂升點，頂升點中心位置對準箱梁內(nèi)部肋板或腹板，頂升點位置如圖2所示。放置液壓頂升裝置、試頂，觀察有無泄漏現(xiàn)象。液壓頂升裝置受力后，開始拆除回轉(zhuǎn)支承內(nèi)外圈螺栓，內(nèi)圈留4根，用于吊起回轉(zhuǎn)支承。用4根導向桿（沿回轉(zhuǎn)支承外圈螺栓孔均布）穿插在回轉(zhuǎn)支承外圈及門座螺栓孔作為導向。在回轉(zhuǎn)支承外齒圈齒頂圓切線并平行于回轉(zhuǎn)支承出口方向安裝導向裝置，并在回轉(zhuǎn)支承出口反方向安裝限位裝置，導向裝置應(yīng)保證平行度、強度及剛度，不能產(chǎn)生彎曲變形。操作液壓同步頂進行頂升，頂升過程中觀察回轉(zhuǎn)支承下平面與外圈基座間隙，隨時調(diào)整液壓頂升裝置4個頂升點的行程，保證一圈間隙相同。當頂升行程達到回轉(zhuǎn)支承可移出的高度時停止頂升，在立柱與門座之間焊接固定裝置進行位置固定，防止液壓頂升裝置泄壓。將準備好的滑道放置于回轉(zhuǎn)支承底部與門座之間，焊接固定滑道。取出內(nèi)外圈剩余螺栓及外圈導向桿，使回轉(zhuǎn)支承落在滑道上，用起重葫蘆將回轉(zhuǎn)支承拉出，用汽車起重機輔助吊出回轉(zhuǎn)支承。

3.3 安裝新回轉(zhuǎn)支承

檢查新回轉(zhuǎn)支承，注意上下內(nèi)圈回火軟帶安裝時的位置。用汽車起重機將新回轉(zhuǎn)支承吊起后，旋轉(zhuǎn)內(nèi)外圈使上下內(nèi)圈及外齒圈回火軟帶處于正確位置后，將新回轉(zhuǎn)支承吊起至滑道上，利用手拉葫蘆（3 t）將回轉(zhuǎn)支承拉進安裝位置（此時回轉(zhuǎn)支承應(yīng)在導向裝置內(nèi)）。調(diào)整回轉(zhuǎn)支承內(nèi)外圈位置，使其內(nèi)外圈螺栓孔與立柱、門座上安裝孔一致，安裝內(nèi)圈螺栓并擰緊，調(diào)整外圈螺栓孔位置，插入導向桿，確保下降過程不偏移。拆除立柱平臺與門座間的固定裝置、滑道，操作液壓同步頂緩慢下降，下降過程中觀察回轉(zhuǎn)支承下平面與外圈基座間隙，隨時調(diào)整液壓頂升裝置4個頂升點的行程，保證一圈間隙相同。下降到位后拆除限位裝置，用液壓力矩扳手將內(nèi)外圈螺栓擰緊到要求的預(yù)緊力矩。

3.4 試車等收尾工作

拆除液壓頂?shù)仁┕すぞ卟惭b旋轉(zhuǎn)減速器及電機。加注潤滑脂，使?jié)櫥鶆蚍植疾⒃囓?。確認回轉(zhuǎn)支承運轉(zhuǎn)正常后，恢復(fù)護欄、樓梯、回轉(zhuǎn)支承護罩。

4 關(guān)鍵過程控制點及安全措施

1）頂升或下降過程中，嚴格控制4只液壓頂?shù)捻斏炕蛳陆盗浚斏炕蛳陆盗扛卟畈坏么笥? mm。

2）為防止液壓頂泄漏，在合適位置設(shè)置防墜落支柱并準備若干厚度10 mm的鋼板墊塊，在頂升或下降過程中，適時添加或取走墊塊。

3）為防止傾翻，在立柱前后設(shè)置2只3 t手拉葫蘆（見圖3），在頂升或下降過程中，適時放松或收緊葫蘆。

4）緊固回轉(zhuǎn)支承螺栓時，應(yīng)按照使用說明書要求的順序依次緊固，直至達到預(yù)緊力矩。

5）施工前，關(guān)注天氣預(yù)報，選擇風小天晴的天氣施工。施工開始時，用鐵楔、夾軌器等將行走機構(gòu)固定；檢查千斤頂、手拉葫蘆、鋼絲繩等工具，確保技術(shù)狀況良好。

5 結(jié)論

回轉(zhuǎn)支承是堆取料機十分重要的零部件，一旦有故障，將造成整機無法運轉(zhuǎn)，而更換回轉(zhuǎn)支承的工藝方法需要結(jié)合整機結(jié)構(gòu)形式、質(zhì)量情況、更換時長及成本、安全風險、人員技能等綜合考慮。由于回轉(zhuǎn)支承以上部分質(zhì)量超過200 t，受起重設(shè)備、施工場地等限制，很難進行整體拆除，只能使用汽車起重機進行分部拆除，拆除安裝對施工人員的起重技能、汽車起重機及工索具的技術(shù)狀況等要求較高，安全風險較大，施工周期長、成本高。而采用頂升法更換工藝實際操作時間短、費用相對較低、安全可靠，是堆取料機回轉(zhuǎn)支承更換的實用工藝。