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斗轮机轴承加注润滑脂方式改进的研究

2013-01-23

作者：赵佩宣　王珏
（宁夏大坝发电有限公司）

　　摘　要：对发电厂输煤斗轮机在轴承加注润滑脂时出现的问题进行了分析，通过试验研究，提出了斗轮机行走机构的轴承、悬臂皮带的滚筒轴承采取油嘴注油方式，减速机与滚筒侧的轴承采取油杯注油方式，靠近斗轮体与溜煤板下的轴承采取远程注油方式的改进措施，并在实践中得以验证。
　　关键词：斗轮机轴承；加注润滑脂；研究
　　1、问题的提出
　　发电厂输煤斗轮机一般采用DQL1000/1200×30型堆取料机，它包括行走机构、金属结构、回转机构、悬臂皮带机构、进料皮带机(尾车部分)、俯仰机构、液压系统、斗轮及斗轮机构。斗轮机的各转动机构由许多轴承来支撑完成，斗轮机的转动机构是否工作正常，就看斗轮机轴承的运行状况，而轴承是否能长周期的运转平稳，主要因素就是润滑脂是否干净、密封是否完好。在斗轮机上有大量的轴承，小的如托滚轴承305，大的如斗轮轴轴承3003156 、回转座圈的交叉滚子轴承。其中行走机构和皮带输送机构就有138个轴承，主要可分为以下几大类：
　　1)50%以上轴承润滑脂的加注，是在拆卸端盖很困难的情况下进行的，如行走机构轴承；
　　2)有高空作业危险性较大的，如拉紧油缸轴承；
　　3)有地方狭小，人钻入狭小空间进行拆卸的，如斗轮轴轴承；
　　4)有加注润滑脂耗用时间较长、用油量较大的，如回转交叉磙子轴承等。
　　由于发电厂输煤斗轮机处在煤场，气候干燥、风沙大，并有汽车上煤时排气管吹起的煤尘，使斗轮机陷入粉尘包围之中，工作环境恶劣。这就要求每三个月对斗轮机进行一次维护、保养，主要工作是对轴承进行检查，加注润滑脂，在这种环境下，就要对润滑脂的洁净度和轴承内不能存在有异物等要有必要的保证，可是斗轮机所处的环境给加注轴承润滑脂的条件带来了不便。
　　对于轴承一般要求转动灵活，滚动体、保持架、内外圈完好无裂纹，无噪音、无明显珠痕、无麻点、无变色、无严重锈蚀及拉伤。
　　造成轴承损坏的原因大致有两种：
　　1)轴承达到或超过平均使用寿命而自然报废的损坏。
　　2)由于润滑、保养、拆装检修质量不良、维护不当所造成的过早损坏，这是一种非正常的、可以避免的损坏。
　　第二种的损坏约占50%以上。因此轴承正常持久地使用，虽然取决于很多条件，但其中Z主要的是：维护保养和良好的润滑，否则会使轴承过早损坏。因此，有必要对发电厂输煤斗轮机轴承加注润滑脂方式进行试验研究。
　　2、轴承端盖拆卸法的分析
　　以前轴承加注润滑脂的方式是Z原始的－拆卸端盖法，这种拆卸法在设备环境比较干净的地方适宜，它的优点是：拆卸端盖后可以清楚直观的检查轴承滚动体、保持架是否完好，内外圈沟槽的磨损量，轴承是否有跑套迹象。对发电厂输煤斗轮机而言，拆卸端盖法的弊端远远大于其优点，主要有：
　　1)拆卸困难：轴承端盖Z简单的也有六个螺栓紧固，用扳手拆卸完后加注润滑脂。对靠近减速机输出轴侧的轴承端盖、行走机构轴承端盖、斗轮机构轴承端盖的拆卸比较烦琐困难。如斗轮轴轴承“3003156”，轴承座在斗轮盘和溜煤板之间，所处位置狭小，空间在600mm×460mm×450mm的位置，普通人进出都很困难，在每次拆卸都是Z为棘手的工作，而每月必须加注一次，据统计，只加注斗轮轴轴承润滑脂就需2人/天，并且安装时困难更大，只能凭手感来判断紧固螺栓。又如拉紧油缸滚筒轴承在悬臂架下方，检修人员拆卸时极为不便。
　　2)加注时润滑脂的质量不能得到保证：拆卸端盖后在加注润滑脂时，斗轮机所处的地理位置是在煤场腹地，煤尘大，若再遇上刮风或煤场汽车进煤时，拆卸的端盖和轴承内就要进入煤粉，清洗干净后用纱布包住，虽挡住煤粉的进入，可再填充润滑脂时煤粉沾在润滑脂和轴承上。这样煤粉进入后就对轴承运转造成影响，加速了轴承的磨损。
　　3)费工费时：拆卸端盖法对斗轮机150多个轴承端盖来说，是一个庞大而繁琐的工作，现在斗轮机保养维护只一天时间，小修两天，工作人员仅有3名的情况下，是完成不了的。并且重复性的机械工作使检修人员从心理、生理上容易形成麻痹和惰性，在工作中就会有不安全因素发生。以前在保养斗轮机时都要延期工作(3人需要3天)，严重影响着斗轮机向锅炉的供煤，给发电厂的输煤造成了很大的压力。
　　4)污染设备：轴承加注润滑脂后，只要有轴承的地方，设备被润滑脂沾的比比皆是，上面覆盖着煤粉，虽然经过检修人员仔细擦拭，可润滑脂的粘性还是残留在设备上，使设备好长时间不能恢复本色，对环境造成很多污染，严重影响文明生产。
　　5)降低轴承使用寿命：加注润滑脂的同时，煤粉进入油脂中，轴承在运转中煤粉小颗粒就像沙砾一样，与滚动体、保持架、内外圈相互转动。由于轴承游隙小，煤粒在随之转动的同时，划伤内外圈、滚动体的表面，由细小的痕迹逐渐变深、加宽，深度愈来愈深，使游隙增大，轴承噪音增大，磨损加剧，温度升高，过早的使轴承报废，严重时就烧坏轴承。
　　6)损坏密封、浪费大：检修人员在拆卸端盖时，端盖自扣较紧，用錾子剔开时，容易使密封垫剔破，或者在取端盖时，密封垫长时间的与轴承座表面和端盖面粘合，使密封垫牢牢的粘在结合面上，拆卸时损坏密封垫。这种情况频繁发生，每年就制作密封垫一项，消耗材料费就约2000多元，既增加了检修人员的工作量，又浪费了材料。并且加注润滑脂时，紧端盖螺栓时润滑脂从端盖缝隙中挤出，造成很大的浪费，据统计，每加一个轴承挤出润滑脂量约为加注量的1/4，150个轴承加注润滑脂约需55kg，55×1/4=13.75kg，两台斗轮机每年加注4次约浪费13.75kg/次×4次×2=110kg，浪费的润滑脂相当于两次小修注油量，所以，拆卸端盖法浪费人力、物力。
　　7)加注润滑脂方法不当，也能造成事故：某发电厂输煤系统斗轮机在2004－2005两年的时间里，斗轮机由于油质差，造成斗轮轴轴承烧坏两起恶性事故（图表一），每次的事故发生，斗轮机都要停运13天以上，斗轮机瘫痪，严重影响着斗轮机与翻车机配煤，仅仅为了换一盘3003152轴承，就需要拆卸：斗轮马达、斗轮减速机、割断悬臂皮带、拆卸涨环、吊出斗轮体、拆卸斗轮、拔出齿轮、吊出配重后才能拔出轴承。一盘轴承致使8个检修人员，工作13个工作日以上，造成直接、间接损失约几十万元。

　　依据上述7项的分析研究可以看出：影响轴承安全稳定运行的关键问题是加注润滑脂的方式，所以有必要对发电厂输煤斗轮机的轴承注油方式进行试验研究。以便得出更加完善的、确实可行的轴承加注润滑脂的方式。
　　3、对轴承注油方式改进的试验研究
　　要想使轴承正常运行，并保证有良好的润滑，必须先保证润滑脂的正常供给。只有纯净的润滑脂供给，就能使轴承正常运行。斗轮机在煤场之中，自然环境恶劣，先天不足，暴露在室外（斗轮机长59.5m×宽15.5m×高15.9m）不可能为其建立一个检修室。所以在煤场中想要等一个无风、无汽车进煤的日子是很难的，也不利于计划检修，所以只有在拆卸端盖上及轴承注油方式上进行改进研究。
　　3.1对斗轮机行走机构的轴承、悬臂皮带的滚筒轴承采取油嘴注油方式的改进试验
　　经过观察和试验研究发现，在轴承端盖上加装注油嘴，用注油器注油。斗轮机加注润滑脂时，拆卸下来的端盖进行清洗，在上面确定好位置，用样冲做好标记，钻φ9mm孔，然后用丝锥攻M10×1的螺纹，安装注油嘴。清理干净重新装好密封垫，用注油器进行(注油器在填充润滑脂时在室内可以进行，可以完全避免润滑脂的污染)注油，可以杜绝润滑脂的二次污染。在保证了润滑脂的质量下，又可使现场干净，它的优点是：
　　1)解决了拆卸端盖之苦。
　　2)保证了润滑脂的质量。
　　3)缩短了加注润滑脂时间。
　　4)彻底解决了污染设备的根源。
　　5)延长了轴承寿命。
　　6)对密封件无损坏；节约密封件材料。
　　在对斗轮机行走机构的轴承、悬臂皮带的滚筒轴承进行改进试验后，效果非常显著，大大降低了小修工作量。可是发现这种方式对斗轮轴轴承和滚筒与减速机侧的轴承却不能适用，因此还要作进一步的深入试验研究。
　　3.2对减速机与滚筒侧的轴承采取油杯注油方式的改进试验
　　减速机与滚筒侧的轴承是与输出轴相连，端盖套在轴上，每次加注润滑脂时拆卸端盖，但无法在上面上攻丝装油嘴。看来装油嘴是行不通的。如果把轴承座的上半部分拆下来在顶部钻孔、攻丝、把油嘴改成油杯。经过讨论和分析研究，是一种切实可行之法，拆下轴承座上盖，在顶部钻φ17.5mm通孔，攻M20螺纹，在上盖的孔的底部处铣出长度为L，L=轴承外圈宽度+（10~20mm），深8mm，宽10mm的油槽。加工油杯，把油杯的下半部分旋紧与轴承座为一体，旋转油杯上半部分，在螺纹的旋转下油杯下移，润滑脂在挤压下沿着铣出的油槽注入轴承内。油杯注油方式的改进试验的成功，大大方便了对减速机与滚筒侧的轴承的注油，但这种油杯注油方式的改进对靠近斗轮体与溜煤板下的轴承作用不大。因此，还要作更深入的试验研究。
　　3.3对靠近斗轮体与溜煤板下的轴承采取远程注油方式的改进研究
　　用上述同样的方法，对斗轮轴的一个轴承（3003152）进行改进。但是在靠近斗轮体与溜煤板下的轴承3003156却行不通。首先，安装油嘴后注油器不能再里面进行注油，地方狭小。其次，安装油杯时，拆卸轴承座上盖是无法办到的。
　　针对上述问题，我们采取远程注油法，人钻入皮带下用手提钻在轴成端盖上钻φ10mm的通孔，用φ14×2的钢管引申出来，在皮带架上固定后用油杯注油。这样检修人员就可以在宽敞的地方用油杯远距离对轴承加注润滑脂了。斗轮机的轴承加注润滑脂的难题被全部攻克了。
　　4、结论
　　针对发电厂输煤斗轮机在轴承加注润滑脂时出现的问题，根据现场的实际情况，分别试验研究出了斗轮机行走机构的轴承、悬臂皮带的滚筒轴承采取油嘴注油方式;减速机与滚筒侧的轴承采取油杯注油方式;靠近斗轮体与溜煤板下的轴承采取远程注油方式等三种注油方式，可以根据实际情况具体运用。自斗轮机轴承注油方式改进后，再无由于转动轴承缺润滑脂、油脂差、密封损坏等原因造成斗轮机停运的不安全事故。却提高了对斗轮机的保养、轴承加油速度，减少了检修人员的工作量。从图表2可以看出，改进前轴承加注润滑脂需要3天，改进后只需半天的时间，并且提高了油脂，延长了轴承使用寿命。

　　通过对发电厂输煤斗轮机在轴承加注润滑脂方式改进的必要性和可行性进行分析，试验研究出了确实可行的改进方案，自对斗轮机在轴承加注润滑脂方式改进后，大大降低了检修人员的劳动强度，告别了注油拿榔头、扳手、錾子等工具繁琐的工作。现在两人用注油器注油，一人用油杯对斗轮机轴承加注润滑脂，不到一天就可以全部完成保养。减少了检修人员的工作量，提高了注油率，缩短了时间，油脂的质量得到了保证，污染物再也无法进入轴承，彻底解决了污染设备、环境的不利局面，节约材料，不再对密封垫每次进行更换，每年节约费用6000多元，延长了轴承使用寿命。

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