原创 WE360履带式破碎站回转异响故障探析

1　概　述
我公司购买2台履带吊在上车回转尤其是在路基不平状况下，产生突然的、无规律的较大异响。1 台吊机在更换原厂设计用回转支承后，使用仅一年左右时间回转再次出现异响，这就得仔细查找原因排除故障，以防止使用中留下什么安全隐患。

2　原因推断
初步判断该异响来源于回转支承内部故障，于是决定利用吊机空闲时间对吊机回转支承进行解体检查水泥机械。我们初步断定可能有以下一种或者多种原因共同造成回转异响。
（1）回转支承与上下机连接螺栓预紧力矩不足，造成均布螺栓受力不均有松动造成回转异响磨粉设备。
（2）回转支承与上下机接触面径向游隙不满足设计要求，导致整个回转支承安装时留有残余应力使支承变形导致异响。
（3）回转支承制造工艺缺陷，如加工或热处理不当输送机。
（4）厂家设计缺陷，采用的回转支承设计工作能力不能满足其实际工作要求。
（5）高强度工作造成机构疲劳出现破损，滚子、保持架或者轴承本身可能出现磨损、变形等砂石生产线设备。
3　现场实际分析
由于回转支承在机器上是否能正常工作，除了与轴承本身设计和制造质量有关以外，还与其安装平面的精度和安装面的刚度、结构、以及连接螺栓的质量和安装预紧力等有关。使用表明，这些安装条件未能达到要求，往往导致轴承卡死，滚道压陷，压裂等非正常失效，使轴承丧失回转工作能力，甚至发生重大事故石料生产线。振动对于破碎站回转支承部件强度的影响是不可忽略的，特别是当上部回转重量较大时，不大的振动量也会带来很大的冲击，这对于部件结构强度是一个严峻的考验。
回转支承的重要特点是截面尺寸相对于滚道中心直径是很小的，像一个薄环，故轴向抗弯能力极小复合肥设备。安装时，在螺栓作用下，轴承会随支座安装平面的不平而变形；受载时，会在翘曲变形处引起轴承滚道局部卡紧，出现尖峰负荷，在滚动体进入该区域时出现咬入响声，影响轴承回转，降低使用寿命，甚至会引起滚动体碎裂，造成事故。因此，下机支座的技术要求必须达到规定的要求才可保证转盘轴承正常工作移动式破碎机。
根据上机与回转支承联接螺栓的布置特点及上机重心位置，首先松出上机与支承联接的部分螺栓预留最前端 4 颗及最后部 2 颗，待按说明书标识挂设起吊钢丝绳配合吊机吃力后，再完全松出剩余螺栓。在松出回转支承与上机连接的螺栓时，这批高强度螺栓的预紧力矩均达不到设计说明要求（说明书明确为 2.8 kN?m，而实际检测发现只有 1.8 kN?m，甚至可能还达不到，因为我们检测时采用的是 1.8 kN?m ～3 kN?m 的扭力扳手）水泥设备。配合吊机将上机吊离后（上机重约 36.5 t），对轴承与底盘连接的螺栓的预紧力矩进行检测，同样地该批螺栓的预紧力矩也达不到设计说明要求，也仅为 1.8 kN?m 。
在对回转支承解体（此轴承为三排滚子组合滚盘轴承）后检查发现各滚子、轴承内部结构均完好，在清洗安装时发现内齿圈外圈与上排滚子滚道交合油沟处出现裂纹（几乎整圈都存在，左前方处约有长 1.1 m 裂纹比较明显）河卵石制沙机。由于支承内圈表面热处理不当，都有可能造成在回转支承在工作一段时间后，产生裂纹，形成应力集中产生裂纹源。联系轴承生产厂家，对方派代表察看后提出轴承裂纹可能由于生产过程中淬火不当造成，同意将其更换煤矸石粉碎机。
三排滚柱式支承的主要特点如下：
（1）轴向力和倾覆力矩由上下 2 排水平滚柱承受，径向力则由中间垂直布置的第3排滚柱承受；
（2）同样的支承直径下滚动体的数量较多，减少了每个滚动体上的负荷；
（3）由于径向力和轴向力由 3 排滚柱分别承受，反力方向与支承所受负荷的主方向一致(即接触角为90°)，因而可以减少滚柱和滚道的接触负荷。
后经厂家现场初步断定，提出该裂纹由淬火不当造成的，裂纹仅存在表面淬火层，具体的鉴定结果还需联系洛阳轴承厂分析后得知（若属于质量问题该当机密，未予透露）小型球磨机。
经检查，内齿圈连接底盘的 72 颗和外圈连接上车的 46 颗高强度螺栓(非均布，前部 22 颗两侧各一颗定位螺栓，后部 24 颗，螺栓均为 10.9 S，M36）预紧力矩都达不到设计说明要求。