40 t-43 m 門座式起重機臂架上鉸點軸承更換工藝流程

王立志

（滄州黃驊港礦石港務有限公司，河北滄州 061113）

0 引言

臂架系統是門座式起重機重要的受力構件。臂架系統為四連桿機構，主要由臂架、象鼻梁、大拉桿、小拉桿等部件組成。這種形式的臂架系統特點是重量較大，但工作性能好，工作幅度范圍大。起重機幅度變化過程中吊鉤水平性好，在變幅過程中吊鉤至象鼻梁頭部滑輪的鋼絲繩長度不變化，且鋼絲繩懸掛較短，司機操作時對吊鉤的控制比較容易。

臂架結構為鋼板焊接的箱形結構，臂架頭部和尾部安裝有鉸軸，軸承為滾動軸承。臂架頭部鉸軸與象鼻梁中部聯接，臂架尾部通過鉸軸與轉盤前部臂架支座聯接。臂架中部有耳板與小拉桿和變幅齒條通過鉸軸聯接。

1 背景

傳統工藝更換門座式起重機臂架上鉸點軸承，需要拆下大拉桿和象鼻梁。公司碼頭為沉樁式結構，承重能力較低，只能使用80 t 以下的汽車吊。考慮到大拉桿和象鼻梁的最高點高度均在55 m 左右，大拉桿重約6 t，象鼻梁重約20 t，顯然汽車吊無法滿足施工條件。如果依然使用傳統工藝，只能使用浮吊，考慮到浮吊費用高昂，故探索出一套新型的臂架上鉸點軸承更換工藝。

因臂架上鉸點更換軸承需要抬高象鼻梁，在象鼻端頭部需要約12 t 的拉力，吊點位置高度在42 m 左右。由于碼頭承載能力有限，不用汽車吊，考慮利用旁邊的40 t-43 m 門機的象鼻梁與臂架的鉸點處，確定一個制高點。在此點聯接鋼絲繩和20 t 手拉葫蘆，利用手拉葫蘆抬高象鼻梁，拆裝臂架上鉸點。

經測算，另一臺配合吊裝的門座式起重機所受的力約為12 t（此位置的高度約為50 m）。此吊裝與門座式起重機工作中的自身吊裝工況不同，因此還要計算吊裝用臂架的受力狀況，必須在此吊裝重量前提下滿足結構受力要求。通過計算，臂架結構件應力在1000 kg/cm2以下，可以滿足維修吊裝需求。

2 施工步驟

2.1 施工前的準備工作

（1）人員準備。機械工程師1 名，吊裝指揮人員1 名，機械維修工人若干，電工1 名。

（2）機械設備和工具準備。70 t 汽車吊一臺，電焊機1 臺，角磨機1 把，手槍鉆1 把，50 t 千斤頂2 個，20 t 卸扣4 個，20 t手拉葫蘆2 個，一套常用工具。

（3）更換零部件的準備。為防止現場拆卸過程中除軸承之外的其他零件損壞，除軸承之外，還需準備軸套、軸承套、軸承蓋和軸。

（4）需要準備的材料見表1。

表1 需要準備的材料

2.2 施工安全預案

（1）現場需有專業指揮人員指揮維修門座式起重機，配合起重機的運行指令。

（2）現場電焊人員必須持有特種作業許可證，嚴禁無證人員上崗作業。

（3）提升象鼻梁頭部時需特別注意：風力等級不允許大于5級，能見度需大于1000 m。

（4）當象鼻梁與臂架上鉸點脫開后，有足夠更換軸承的空間時，立刻用槽鋼、鋼板將象鼻梁和臂架焊接在一起，防止有突風時存在安全隱患。

2.3 拆卸臂架上鉸點前的安全防護措施

（1）固定變幅齒條。將需要維修的門座式起重機臂架處于大幅度狀態，鎖死變幅制動器。在變幅齒條箱體上，搖架前后焊接止擋塊，防止施工過程中臂架溜動。

（2）用工藝撐桿固定大拉桿。用70 t 汽車吊將墊板和工藝撐吊裝到臂架上安裝位置處。先將襯板24 mm×856 mm×1600 mm 四角局部間斷焊到拉桿底部（可在適當位置焊接臨時平臺），墊板前后、左右各用兩塊16 mm×150 mm×150 mm擋板擋在大拉桿上，如圖1 所示。再用工藝撐桿將臂架和大拉桿連接起來，中間焊接連接槽鋼，如圖2 所示。

圖1 大拉桿底部墊板焊接

圖2 工藝撐桿安裝

2.4 臂架上鉸點軸承的拆卸、安裝過程。

（1）安裝頂升支座。臂架上鉸點處焊接2 組頂升凳子（圖3），頂升凳子之間的間隙根據50 t 千斤頂的頂升高度確定。

（2）調整門座式起重機角度。將需維修的門座式起重機旋轉至朝陸側45°方向，將相鄰門座式起重機與其成90°夾角放置。并在象鼻梁頂部焊接2 個吊耳。

（3）抬升象鼻梁并固定。將20 t 手拉葫蘆通過Φ40 鋼絲繩掛在相鄰門座式起重機的制高點，另一端與象鼻梁頭部吊耳連接（圖4），將手拉葫蘆收緊至受力接近12 t。在臂架上鉸點處的頂升凳子上安裝2 臺50 t 千斤頂，通過千斤頂調整軸的受力，配合拆除鉸點軸。因拆除軸承時需將象鼻梁吊起超過臂架上鉸點位置，提升象鼻梁頭部的高度為2006 mm，提升過程中象鼻梁頭部鋼絲外移904 mm，故在提升前需將鋼絲繩角度偏移4°，鋼絲繩頂點與吊帶約偏移489 mm（圖5）。當象鼻梁與臂架上鉸點脫開后，有足夠更換軸承的空間時，使用槽鋼、鋼板將象鼻梁和臂架焊接在一起（圖6），防止有突風造成安全隱患。

圖3 50 t 千斤頂頂升支座焊接

圖4 20 t 手拉葫蘆安裝

圖5 提升象鼻梁

圖6 焊接槽鋼、鋼板

（4）更換新軸承，安裝鉸點軸。拆下軸承端蓋和舊軸承，安裝新軸承，涂抹黃油后安裝軸承端蓋。拆除臂架和象鼻梁之間的槽鋼、鋼板。放松手拉葫蘆，使象鼻梁回原位，通過調整2 個50 t 千斤頂將軸孔對正，將軸安裝到位。

2.5 掃尾、試車

（1）拆除維修工裝、用具。拆除工藝撐桿、變幅搖架處的止擋、千斤頂和手拉葫蘆等，使用70 t汽車吊吊下，各處焊點進行打磨、補漆，清理干凈施工現場。

（2）試車。再次對維修部件進行確認無誤后，操作門座式起重機最小幅度到最大幅度反復運行多次，確認運轉平穩、無噪聲。