中国长江航运集团宜昌船厂(宜昌433000)陈敢泽1台MQ25/45型门机的回转机构传动装置采650圆柱齿轮减速器、一级开式直齿圆锥齿轮副和一级外啮合式摆线针齿轮副减速传动。开式圆锥齿轮副的从动齿轮和摆线针齿轮安装在同一根立轴的上下两端,其装配结构如所示。
1故障现象近段时间,当门机在回转时,直齿圆锥齿轮副罩壳偶尔向外辐射无规律的、较弱的“吭、吭……”的异常响声。在关注中又继续使用1个月后,异常响声变大检查发现声响是从中轴5的上支承处传出的,并且轴5和从动圆锥齿轮2有较轻微的不规则摆动,同时伴随异常响声。而当门机逆时针方向回转时则无异常现象同时用手触摸上端支承轴承3和下端支承轴承7装配处零部件外表面,没有明显温升变化此故障初步判断为上支承处轴承3损坏2修理过程21检测与拆卸装配结构用量具检测圆锥齿轮副的啮合侧隙,并记录在维修检测表中。测得其值为Jn=1.04mmjJZQ-孔的实际间隙有关,间隙越大,移动量越大由于螺栓直接旋入开口铰轴座端面的螺孔中,在螺栓的六角头与铰轴定位端盖的摩擦面处作用有方向与大小变化的径向载荷,螺栓与螺孔连接处长期受这种交变径向载荷的作用,必然引起螺纹连接处的松动甚至会剪断4臂架下铰点结构的选用将臂架下铰点的铰轴支座做成开口的U形孔结构,这样便于安装维修这种结构用在回转速度较低(一般在0. 5r/rim以下),因为在正常工作时回转惯性力不会引起臂架下铰点一侧产生大的拉力。如造船用或安装维修用门座起重机,设计时不用铰轴定位端盖,将铰轴直接装入铰轴支座的U形孔1.罩壳2.从动圆锥齿轮3.轴承72404.轴承套5.轴6.外壳7.轴承7538 8摆线针齿轮650圆柱齿轮减速器连同主动圆锥齿轮拆卸一起吊离底座;松开轴5下端止回螺母,拆下摆线针齿轮8;松开轴承套4与外壳的连接螺钉,将轴5及其上内,装入铰轴后可用压板将其固定好。拆装十分方便,安全可靠若港口装卸用门座起重机回转速度较高(一般大于1r/rim),在回转急刹车时,臂架下铰点一侧可能会产生脱离U形孔的拉力(对带抓斗门机更明显)因此,对于港口门座起重机采用传统的封闭轴孔形式的结构更为安全可靠,但安装维修不便。
臂架下铰点的铰轴支座做成如所示整体轴套式结构,是门座起重机或其他起重机上采用的一种较为理想的结构型式既保留了传统封闭轴孔结构可靠性高的优点,又改善了安装、维修条件,通过这些年来的使用,没有出现任何异响及螺栓松动等现象装配零件一同从外壳6中吊出为防止暴风吹动门机回转部分转动,将门机吊钩放下并通过钢丝绳与地锚联系2.2装配结构故障现象对轴和轴上零件拆卸检查,发现以下现象:1)轴承3内圈下端面有严重的磨损和拉伤。磨损的大宽度为228mm,严重拉伤大长度56mm,拉伤凹坑大深度为2.4mm,但轴承的滚动体及滚道尚为完好。
2.3残存润滑剂检验对轴承套4中的残存润滑剂稀释后检查,发现其中有大量的金属磨肩。
从检查结果知道,其原因为回转传动立轴及支承零件装配结构中上支承处故障。
2.4故障修理工艺根据检查情况,综合考虑相关零件损伤程度,轴承3的滚动体及内外滚道无损伤,仅仅是内圈下端面磨损和拉伤,轴5是装配结构的主要零件,材料材质为调质优质碳素钢,加工工序多。鉴于此情况,换轴或对轴作结构改进修理周期长,停机损失大,这两种修理方案都是不经济的因此,对装配结构中轴承3和轴5不作更换,也不作结构改进。仅对装配结构中的轴承套4及透盖进行如下修理:将轴承套内端面车削去一部分,外径比轴承3内圈下端面外径d大16mm,深度h4=3.0mm,在轴承套4的法兰凸缘下端面车削去厚度h3= 1.5mm的圆环,如中的虚线所示h2= 18-1.5=16.5mm,既不影响轴承套法兰处的强度和刚度,也保证了其密封圈凹槽的尺寸不受影响。
在透盖与轴承套4接触的端面上光车2mm厚度,如中虚线所示装配时抽去透盖与轴承接触面之间的调整垫片,保证透盖凸缘顶压在轴承套4的外圆上通过上述改进,轴承套4内端面的中部相对于轴承3内圈下端面下降了h3+h4=4.5mm,从而保证了轴承3不接触,不会出现摩擦磨掼如此保证了轴承7的高度小值7= 98mm)时,二者之间的间隙为4. 5-2=2.5(mm),则上述故障不会再发生。
3故障原因分析此故障的直接原因是该装配中上支承处结构尺寸设计不合理所致设计中,中轴5在两轴承37内圈定位凸肩之间的长度为L= 905mm,外壳6的下端到轴承套4的A面之间的距离为。=1003mm在手册中查得:轴承7(型号7538)的高度当7=7max=98瓜瓜时,上2=Li-7=1003-98=905(mm):L2为装配尺寸;7为轴承7的高度这说明轴承3的内圈下端面与轴承套4的A面之间无间隙当7=7mm=96mm时,L2=Li-原结构说明,轴承3内圈下端面支承在中的A面上。当轴5回转时,此接触面之间产生相对转动而干摩擦轴承3内圈下端面与轴承套4内端面之间的干摩擦不均匀,还由于圆锥齿轮副和摆线针齿轮副的啮合间隙较大,能够产生堵转和摆振现象,造成了轴5及从动圆锥齿轮的无规则摆动。
对于这一装配结构,设计中零件尺寸可作如下改进:一是将轴5的两凸肩外侧之间的距离改为L大于908mm;二是将轴承套4的高度尺寸加大,即中的尺寸92mm改为95mm,126mm改为129mm同时轴承套4与外壳6相配合的内表面长度相应的向下加长h5mm,并将透盖凸缘相应增长,保证依靠轴承3外圈定位。上述两种办法都能保证结构中的正常装配间隙,避免轴承与轴承套接触面之间的摩擦与磨掼4小结该门机这一故障经过上述修理后,通过2年使用,证明效果良妊在修理过程中只改进了轴上简易零件尺寸,即光车轴承套和透盖,维修速度快,停机时间短