對斗輪機回轉機構故障原因分析及處理的探討

葉明明

（大唐呼圖壁能源開發有限公司設備部，新疆昌吉， 831200）

1　斗輪機回轉機構故障描述

大唐呼圖壁能源開發有限公司熱電廠斗輪機自2013年投產以來，受設備本身缺陷、前期運行維護管理不到位等因素的影響，回轉機構多次發生大軸斷裂，下定位圈撕裂等重大故障。從2013年投產到2017年，斗輪機共損壞輪斗驅動主軸2根、懸臂皮帶驅動軸1根、懸臂皮帶驅動聯軸器1套、懸臂皮帶報廢2條、電纜卷筒磁滯聯軸器3套、行走裝置滾輪1付，嚴重影響設備安全可靠運行。針對這一情況，公司計劃利用2017年1號機組超低排放機會對斗輪回轉機構進行改造，以消除設備安全隱患，如表1所示，為斗輪機回轉機構主要技術參數。

表1　斗輪機回轉機構主要技術參數

2　斗輪機回轉機構故障原因分析

結合集團內部電廠、國內知名斗輪機制造企業的斗輪機改造經驗可知，斗輪機回轉機構故障的發生，與設計原因、安裝原因和檢修維護原因都存在一定的關系，還要通過深入分析采取有效的處理措施，以確保斗輪機長期安全、穩定運行。

2.1　設計原因

針對斗輪機大軸斷裂故障，通過對回轉大軸承進行清洗，清理積灰、集粉，檢查軸承磨損情況和回轉推力向心交叉圓柱軸承滾子等部件發現，該故障的發生與設計原因有關。近年來，設備制造廠家一直遵循低價中標原則，為達到中標的目的，采取了低價傾銷和高價出售備件的措施，致使設備制造成本被不斷壓縮，在斗輪機制造加工上，為節省加工費和材料費，存在主軸設計過細的問題，導致大軸在驅動輪斗變徑處容易發生斷裂。在斗齒加工上，則采用錳鋼板，直接導致斗齒使用周期被壓縮為一年。此外，電纜卷筒設計使用材料強度不夠，也是導致電纜卷筒電機磁滯聯軸器經常磨損斷裂的重要原因。

2.2　安裝原因

針對呼圖壁D340斗輪堆取料機回轉下定位圈撕裂故障展開分析可以發現，回轉驅動減速機為立式結構，上下定位圈對減速機進行定位。而撕裂的位置位于下定位圈在大軸承的12點方向，如圖1所示。 下定位圈負責進行回轉減速機固定，受徑向力作用，該力為回轉驅動的分力，大小不足以撕裂下定位圈。通過進一步分析可以發現，下定位圈撕裂是受到齒圈的擠壓力所致，與下定位圈未能得到合理安裝有關[1]。而安裝不到位，也直接導致懸臂皮帶經常性撕裂、損傷、行走裝置滾輪偏斜等故障的產生，給設備安全穩定運行帶來了安全隱患。

圖1　　　　　　　　　　

2.3　檢修維護原因

斗輪機在運行的過程中，時常會發生超載情況，導致回輪機構因受力過大而出現故障。為減少故障的發生，還應定期進行斗輪機檢修。按照廠家提供的斗輪機技術文件規定及檢修規程要求，需三年檢修一次。但實際上，公司斗輪機自2013年投入運行以來，并未得到過全面檢修，只是偶爾進行檢修維護。而斗輪機回轉結構結構復雜，內部容易進入煤粉。未能定期進行軸承清理，也將導致軸承橡膠密封圈老化，進而導致設備容易出現軸承損壞問題。

3　斗輪機回轉機構故障處理

3.1　斗輪機回轉機構改造

在斗輪機回轉機構改造方面，首先還要完成回轉大軸和輸出小齒輪的更換。考慮到回轉機構結構復雜，還要對機構進行拆借，然后通過現場反復核實測量確認大軸及輸出小齒輪尺寸，確認測量結果是否符合設計要求，然后在確保安全基礎上制定軸承及齒輪的更換方案，以解決設計不良帶來的設備運行問題，并降低設備檢修維護成本。

針對下定位圈撕裂故障，還要進行改造處理，以預防安裝不良問題的產生。在實際改造過程中，還要對下定位圈撕裂處的裂痕進行觀察，并現場測量大齒圈與小齒圈的嚙合間隙，確認其能否達到設計的最小齒側間隙要求，即在0.9-1.2mm范圍內。在此基礎上，需觀察大小齒輪嚙合面上下是否均勻，避免出現點接觸。如果未能達到要求，還要對小齒輪進行調節，確保減速機輸出小齒輪與交叉圓柱滾子軸承外齒齒側間隙最小能夠達到0.9-1.2mm。按照高度方向，接觸點不少于40%，按照長度方向則不小于50%。在將下定位圈復位后，需在裂縫位置增加一塊圓弧板補貼焊接[2]。

3.2　設備檢修維護

在完成斗輪機回轉機構改造的基礎上，還要做好設備檢修維護。首先，需要對回轉軸承運行情況進行檢查。在檢查過程中，需使機構左右回轉取料各10次，然后記錄電流電壓情況，對回轉齒嚙合情況進行觀察和調整。其次，需檢查回轉交叉滾子軸承，進行回轉油封清理、修復，完成大、小齒輪嚙合間隙調整。最后，需要對斗輪機回轉大軸承進行清洗，做好積灰、集粉的清理，并對軸承磨損情況進行檢查，確認回轉推力向心交叉圓柱軸承滾子等部件是否完好。

4　結論

從改造后斗輪機運行情況來看，斗輪機堆料、取料的準確性得到了提高，使用效率也隨之提升，不僅有效延長了設備的檢修周期，也減輕了設備檢修維護人員的勞動強度，降低了設備的維修成本，使人員的工作環境得到了改善，因此能夠為公司帶來一定的經濟效益和社會效益。