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淺談回轉(zhuǎn)支承的合理使用

發(fā)布時間：2023-03-23

鄧俊梅　劉瑞明

（包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

摘　要：回轉(zhuǎn)支承是工程機械的關(guān)鍵部件，工作中承受著各種復(fù)雜的載荷，因而合理使用就是確保主機正常運轉(zhuǎn)重要問題。

關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)支承；工程機械；關(guān)鍵部件；固定螺栓；安裝面

回轉(zhuǎn)支承裝置近乎特大型的滾動軸承。圖1-1為單排球式回轉(zhuǎn)支承的結(jié)構(gòu)簡圖。按其結(jié)構(gòu)型式可分為4點接觸球軸承、雙排角接觸推力球軸承、交叉圓柱滾子軸承、交叉圓錐滾子軸承和3排圓柱滾子組合軸承等.回轉(zhuǎn)支承可同時承受軸向力、徑向力、傾翻力矩，多有安裝孔和潤滑及密封裝置，能使主機設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊，引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方便，便于制造、安裝與保養(yǎng)，因此近年來得到廣泛應(yīng)用

回轉(zhuǎn)支承的應(yīng)用范圍很廣，主要用于起重機械（汽車起重機、塔式起重機等）、工程機械（挖掘機、裝載機等）、運輸機械、材料加工機械、冶金機械、食品加工機械，以及軍事裝備（Tank、高炮、雷達、火箭發(fā)射臺等）、醫(yī)療機械、科研設(shè)備等。如圖1-1為Z簡單的回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)圖：

回轉(zhuǎn)支承和普通軸承一樣，都有滾動體和帶滾道的滾圈。但是，它與普通滾動軸承相比，又有很多差異，主要的有以下幾點：

1.回轉(zhuǎn)支承的尺寸都大，其直徑通常在 0.4～10 米，有的竟達 40 米。

2.回轉(zhuǎn)支承一般都要承受幾個方面的負荷，不僅要承受軸向力、徑向力，還要承受較大的傾翻力矩。因此，一套回轉(zhuǎn)支承往往起幾套普通滾動軸承的作用。

3.回轉(zhuǎn)支承的運轉(zhuǎn)速度很低，通常在 10 轉(zhuǎn) / 分以下。此外，在多數(shù)場合下，回轉(zhuǎn)支承不作連續(xù)回轉(zhuǎn)，而僅僅在一定角度內(nèi)往返旋轉(zhuǎn)，相當(dāng)于所謂的“擺動軸承”。

4.在制造工藝、材料及熱處理等方面，回轉(zhuǎn)支承與滾動軸承有很大差別。

5.通常，回轉(zhuǎn)支承上帶有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用的齒圈以及防塵用的密封裝置。

6.回轉(zhuǎn)支承的尺寸很大，不像普通軸承那樣套在心軸上并裝在軸承箱內(nèi)，而是采用螺栓將其緊固在上、下支座上。

回轉(zhuǎn)支承在塔機上的應(yīng)用如圖1-2：回轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)是由上支承座、回轉(zhuǎn)支承和下支承座三部分組成。它下面連接塔身，上部支承塔頭、吊臂等部件，可使塔式起重機（簡稱塔機）上部相對于塔身作360度自由回轉(zhuǎn)，以完成各種起重作業(yè)要求，是塔機的重要結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。塔式起重機在早期使用過程中理，回轉(zhuǎn)時常產(chǎn)生較大的金屬撞擊響聲 ，用戶普遍認為 ，回轉(zhuǎn)時出現(xiàn)的這種響聲來自于配套的回轉(zhuǎn)支承心部的故障 ，擔(dān)心塔機會出現(xiàn)事故。塔機制造企業(yè)產(chǎn)品售后服務(wù)人員對此問題提出的解決方法基本是更換回轉(zhuǎn)支承 ，但工程量大 ，更換工作費用遠高于回轉(zhuǎn)支承本身的費用。

回轉(zhuǎn)支承在挖掘機上的應(yīng)用：圖1-3反映了回轉(zhuǎn)支承在履帶式液壓挖掘機上的應(yīng)用情況，它將機器的上部和下部連接起來，用以支承上部的重量和工作負荷，并使上部能相對于下部旋轉(zhuǎn)。

回轉(zhuǎn)支承本身結(jié)構(gòu)比較簡單，零件少，性能計算理論一般采用普通軸承的通用公式，按理，使用中應(yīng)該比較可靠。但是，國內(nèi)使用中仍經(jīng)常出現(xiàn)非正常失效，甚至重大事故。究其原因，除少部分是回轉(zhuǎn)支承制造質(zhì)量外，大部分都是主機應(yīng)用時忽視了必要的技術(shù)條件的限制，其中Z重要的是安裝支架的精度、剛度。

大型回轉(zhuǎn)支承的典型故障形式與分類

1.疲勞剝落損傷；2.磨損類故障；3.結(jié)構(gòu)變形；4.螺栓松動

為了能有效的傳遞載荷，Z有效的方式是采用螺栓和螺母連接，需要注意的是，焊接是不允許的。

螺栓推薦采用10.9級高抗拉螺栓，特殊情況可彩用8.8級或12.9級，螺母必須是相應(yīng)螺栓的同等級別或更高級別，推薦螺母高度等于螺栓直徑。如果使用墊圈，必須采用淬硬平墊圈（不能使用任何型號的彈簧墊圈），對墊圈要求其屈服強度不少于600Mpa，外徑等于2倍螺栓直徑，厚度不小于0.3倍螺栓直徑。

隨著設(shè)計和工藝水平的不斷提高以及制造經(jīng)驗的積累，一些廠家的質(zhì)量水平已經(jīng)達到或接近先進水平。但是由于用戶沒有注意回轉(zhuǎn)支承的合理使用，包括：運輸、存放、安裝和維護等細節(jié)，造成主機使用性能下降的現(xiàn)象也不容忽視。那么如何正確安裝和維護回轉(zhuǎn)支承？

1.運輸、存放

回轉(zhuǎn)支承在出廠前已涂防銹油，并用薄膜包裹，這種包裝的防銹有效期?般3-6個月。其存儲溫度應(yīng)該在20±10℃，且相對濕度不大于60%，超過有效期后，應(yīng)及時保養(yǎng)�；剞D(zhuǎn)支承庫存一年后應(yīng)加注潤滑脂，并檢查其回轉(zhuǎn)的靈活性。

回轉(zhuǎn)支承出廠時一般固定在托盤上或包裝箱中，有單件包裝和成組包裝兩種形式。運輸和存放應(yīng)保持水平，不能碰撞和擠壓，不能淋雨，存放處應(yīng)平整。堆放的回轉(zhuǎn)支承之間應(yīng)有平整的隔離。

回轉(zhuǎn)支承一般有吊裝孔，可以旋入吊環(huán)螺栓安全起吊。

2.安裝

首先打開回轉(zhuǎn)支承包裝，檢查合格證和標(biāo)牌，確認所用的回轉(zhuǎn)支承型號正確。

A.安裝平面

安裝表面應(yīng)光潔，要去除所有的多余物質(zhì)如油漆殘留、焊珠、毛刺等。清洗時注意不要讓溶劑滲入回轉(zhuǎn)支承內(nèi)部，不能使用損害密封材料的溶劑。裝配之前安裝表面應(yīng)干燥、無潤滑劑。應(yīng)采取保護工人和環(huán)境的措施。

安裝支座的安裝面粗糙度不大于Ra=12.5，6.3μm，安裝面的平面度的誤差須檢測周向誤差和徑向誤差。周向平面度公差值隨回轉(zhuǎn)支承滾道直徑大小而有對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值范圍（具體參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，徑向誤差基于法蘭實際寬度測量，徑向平面公差值取周向公差值的一半）。

為了避免安裝平面的不平度或支座變形造成回轉(zhuǎn)支承局部過載，周向平面度誤差在任何180度范圍內(nèi)只能有一次波浪起伏，而且變化平緩。

B.支座的剛度

標(biāo)準(zhǔn)回轉(zhuǎn)支承與零間隙回轉(zhuǎn)支承對支座的剛性有不同的要求。見下表：

回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)外圈滾道都有一個軟帶，應(yīng)放在主負荷平面的兩側(cè)。即與主負荷區(qū)錯開90度。軟帶處有一個堵塞或打了“S”標(biāo)記。

另外還要檢查回轉(zhuǎn)支承與安裝面的吻合情況，通常采用塞尺檢查，如果吻合不好，要用適當(dāng)?shù)牟牧咸畛洹；剞D(zhuǎn)支承安裝后禁止在支座上進行焊接作業(yè)。

D.堅固螺栓

1.安裝螺栓的選擇

應(yīng)使用規(guī)定的（尺寸、數(shù)量、強度等級等）安裝螺栓和墊圈。另注意：

1.1.不能使用全螺紋螺栓

1.2.不要使用舊的螺栓、螺母和墊圈

1.3.禁止使用開口的墊圈如彈性墊圈等

1.2.螺栓預(yù)緊力矩的選擇

普通公制螺栓的預(yù)緊力建議取0.6-0.7倍螺栓屈服強度。建議大于M27的螺栓使用液壓緊固裝置，預(yù)緊力不要超過屈服強度的85%。

3.緊固螺栓

回轉(zhuǎn)支承應(yīng)在無負載條件下安裝。注意：

3.1在螺栓的螺紋上抹一點油以保證磨擦阻力的均衡不要在螺栓防松件上用膠。

3.2預(yù)緊螺栓：應(yīng)分三步交錯預(yù)緊，三步的力分別是30%、80%、100%。

E.調(diào)整齒輪側(cè)隙

安裝有齒的回轉(zhuǎn)支承時，正確地調(diào)整齒輪側(cè)隙很重要�？稍邶X輪徑向跳動Z高點處用塞尺測量調(diào)整，也可用壓鉛絲或其它適合方法。如果側(cè)隙不在規(guī)定值以內(nèi)，可移動小齒輪改變中心距。調(diào)定后把回轉(zhuǎn)支承至少轉(zhuǎn)一整圈以確認沒有其他齒跳高點，在回轉(zhuǎn)支承Z終固定后再檢查一次側(cè)隙假冒隙。齒輪徑向跳動Z高點用綠漆標(biāo)記在齒溝中。

F.首次潤滑

1.滾道潤滑

為確保潤滑的充分，在初次使用前應(yīng)再加注一次圖紙或產(chǎn)品使用說明書規(guī)定的潤滑脂。特別注意所有的油嘴一個一個地注入潤滑脂，Z好邊轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)支承邊注油，直到看見潤滑脂從密封圈擠出為止。

2.齒輪潤滑

在齒輪潤滑時，齒面應(yīng)清潔。建議用干凈的刷子把潤滑脂刷在齒輪上。

3.定期檢查和維護

3.1.首次使用100個工作小時，檢查一次螺栓預(yù)緊力矩。如果有10%以上的螺栓松動，第200個工作小時再檢查一次。

3.2.以后每500個工作小時檢查一次；惡劣工況要縮短檢查間隔。

3.3.設(shè)備累計工作2000小時后，如果發(fā)現(xiàn)某個螺栓松動到規(guī)定力矩的80%以下，則該螺栓以及相鄰的兩個螺栓要換新的。如果發(fā)現(xiàn)20%的螺栓松動到規(guī)定力矩的80%以下，則全部螺栓要換新的。

3.4.設(shè)備累計工作14000小時后，全部螺栓都要換新的。

3.5.對回轉(zhuǎn)速度較高或連續(xù)回轉(zhuǎn)或工作頻繁的設(shè)備，每100工作小時加一次油。在工況惡劣的情況下要進一步縮短加注潤滑油脂的時間間隔。

（來源：中國機械）