用顶升法更换KONE40t门机回转大轴承

惠州港业股份有限公司　张崇安　汪英婵　秦仲雁

　　2000年初，我公司的1台KONE多用途门机的回转大轴承在工作时发出异常响声，随着时间的推延，异常响声和振动故障越来越严重，并不时有金属粉屑随油脂从缝隙中渗出，严重威胁安全生产。我们与国内厂家密切配合，精心设计，规范施工，于2001年3月顺利完成大轴承的更换。修复后的KONE门机至今已正常工作了5年多，大轴承再未出现上述情况。

　　在具体实施中，我们成功地采用了两项新的技术措施。

　　1　用国产回转大轴承替代进口大轴承

　　进口设备使用原装进口配件是惯例，这样做既无风险，又方便省事，但我们仔细分析门机资料后，发现更换原型号的进口轴承有以下弊病：

　　（1）进口轴承价格昂贵，交货期长。KONE公司代理商报价，轴承进口到货价为200多万元，交货期为6个月，而国产轴承惠州港交货价为50万元，还包括200套高强度螺栓，交货期为3个月。二者相比，使用国产轴承优势十分明显。

　　（2）进口轴承承载力较低。根据广州港机厂的计算，门机Z大载荷组合已接近该轴承载荷曲线的上限，留下的余量很小，对于杂货码头当时的作业环境（轨道下沉、严重变形），更换原型号的进口轴承很可能会出现老问题。

　　上述原因促使我们下决心尝试采用承载能力更大的国产轴承。在徐州回转轴承厂的全力支持下，保持原安装尺寸不变进行重新设计，将轴承三排滚柱直径分别由36mm、25mm、20mm增大到45mm、32mm、25mm。新轴承的承载能力明显提高，在当前荷载下，理论寿命可提高3倍。大轴承厚度由186mm调整到231mm，这是由于滚柱直径增大了，所以与大轴承相配合的部件也要作相应调整。此外，还妥善解决了使轴承内外圈上共200个螺栓孔与上下底座原有孔的位置一致，以及高强度螺栓的紧固力矩取值等问题。

　　2　用顶升法更换大轴承

　　更换门机大轴承通常需租用1台大型浮吊，吊下门机上部回转部分，再更换大轴承。这种方法安全，轴承安装容易到位，质量有保证，但500t浮吊需从广州调入，调遣费和使用费不少于30万元，且浮吊到港时间难以确定。因此，我们决定采用顶升法，即利用门机自身结构设置4个顶升点，用千斤顶顶起上部结构，从侧面抽出旧轴承，安装新轴承。该方法可节省浮吊租金，时间上有保障，但风险大，用于大起重量四连杆进口门机国内尚无先例。我们与广州港机厂密切配合，做了充足的准备，万事俱备后再动工，具体做法如下：

　　（1）充分收集门机资料，进行认真的计算，确认在Z小幅度时回转部分自重为324t，重心（G点）离地面约25m，偏离回转中心线1.6m和0.07m（见图1）。

　　（2）确定4个顶升点（F₁~F₄），2个利用门机圆筒上原有的（F₁、F₄），另2个设置在门架上（F₂、F₃）。顶升点离地高度约为14m，4个顶升点形成的面积有21.5m²，这样可充分保障重心位置落在顶升面积内，顶升处的钢结构部件都经过验算，确保其强度和刚度。

　　（3）每个顶升点安放一个200t的液压千斤顶，确定这个吨级是充分考虑了自重、重量计算误差、重心偏差、顶升时的不同步、风载荷等因素。

　　（4）每个顶升点都设有防倾拉杆，作为安全保护，万一顶升时上部结构出现倾斜，可利用防倾拉杆来调整。

　　（5）在圆筒侧面（轨道方向）焊接一个安装平台，旧轴承用手拉葫芦拉到平台上，用汽车吊吊下，新轴承吊上平台后，用手拉葫芦推入支座。

　　（6）制定详细的维修方案，严格按方案施工。顶升前一天进行预顶升，松开大轴承上的高强度螺栓（不卸下），顶起10mm，并保持2h，检查各顶升支座、支架是否安全，液压千斤顶有否泄漏，同时熟和修正操作步骤，确认无误后，再复原。顶升前几天，每天与当地气象站联系，了解顶升日的天气情况。顶升当天，气象条件极好，每位师傅各司其职，统一指挥，准确操作，从开始顶升到大轴承定位，只用了2h，十分顺利。

　　在KONE40t门机上采用顶升法更换回转大轴承有一定的特殊性。门机制造时在圆筒上端轴承底座四周焊有4个支座，它在以后门机作业和维修保养时从未使用过，其作用不详，这次正好利用了其中的2个。如果4个顶升点全部重新选择和设计，工作量和难度会增加很多。据了解，国内某港曾用过此法，但造成门机回转部分整体倾倒的事故。因此，我们感到使用顶升法存在风险，而合理选择顶升点是关键，是否采用此法，还应该结合实际，综合考虑多种因素后再作决定。
 

来源：《港口装卸》2006年第3期