裝船機俯仰鉸點改造

1、.裝船機俯仰鉸點改造1、 引言 目前裝船機臂架長期運轉，臂架鉸點除關節(jié)軸承磨損嚴重，軸承內(nèi)外套粘連卡死。內(nèi)套與軸承產(chǎn)相對運動，造成軸承異響、震動軸與軸承間隙增大，內(nèi)套產(chǎn)生裂紋。在運轉過程中出現(xiàn)俯仰角度不準、數(shù)據(jù)混亂等現(xiàn)象，給生產(chǎn)造成嚴重影響。2 、 分析原因2.1 軸承受力分析 裝船機臂架的變幅范圍我-1287度（s14），計算用臂架總重:K=214.93t，G=k*g=214.93*103*9.8=2106314N。2.1.1 首先計算出臂架重心 所以經(jīng)計算伸縮臂架收到后限時整個臂架的重心位置離臂架鉸點水平距離為8.37M。2.1.2 鉸點軸承受力分析 計算可知臂架處于0度是鉸點時軸承承載荷

2、為：Fx=1038604N;Fy=1203478N;臂架在-1273度之間變化時，臂架鉸點軸承的受力在 Flmin=1489427NFlmax=2105266N,單邊軸受力為 Fmin=7447713.5NFmax=1052633N。 裝船機作業(yè)時臂架角度在020度之間，用時4min，f=0.25擺次/min。裝船機俯仰速度為：08m/min,這里取平均6m/min。2.1.3 原有軸承分析計算 由于軸承出現(xiàn)裂紋，磨損等嚴重情況現(xiàn)對原軸承的名義接觸應進行校核：查機械手冊可得剛/銅的名義接觸應力(p)=50<63.321。所以原設計軸承不能滿足使用要求。2.2 分析總結 綜合以上特點，軸承

3、的工作為：小角度、低轉速、大負荷、工作條件惡劣，潤滑困難。以上特點不利于軸承的正常運轉。原設計中的軸承，軸承外圈為軸承鋼，內(nèi)圈為銅+二硫化鉬。在正常情況下軸承內(nèi)外圈之間相對轉動，二硫化鉬起潤滑作用。但是現(xiàn)場作業(yè)條件異常惡劣，設計軸承兩側沒有密封，灰塵容易進入，在運行中造成潤滑不良，由于通的硬度較低，耐壓強度低，容易磨損。且通過計算員設計軸承的名義接觸壓力小于鋼/同的許多解除壓力。3、 改造實施方案 3.1 改造方案確定 由于原設計軸承不能滿足要求，軸承損壞時由于潤滑不良、軸承內(nèi)套壓強度低、灰塵容易進入等原因引起?，F(xiàn)確定改造方案如下：對原有軸承進行加大，對現(xiàn)有軸和軸承座改造。根據(jù)現(xiàn)場安裝尺寸，對

4、軸承進行重新選型。對原有軸承進行加大，需要對臂架鉸點處的軸、軸承孔進行改造，工期長、費用高。而根據(jù)現(xiàn)在的工況和安裝尺寸對軸承進行重新選型，工期短，費用低。經(jīng)濟效益高。3.2 軸承選型現(xiàn)對軸承進行重新選型，臂架主要承受徑向力，在運轉過程中將不可避免的產(chǎn)生左右的晃動，根據(jù)現(xiàn)場工況將軸承選為兩側唇式密封免維護向心關節(jié)自潤滑軸承，很好的克服了原軸承的缺點。臂架在在最高點時，軸承承受極高的壓力，查械設計手冊可得鋼/PTFE織物的名義接觸應力最高(【p=150】)。這種自潤滑軸承采用特殊工藝，在外圈鑲上了一層玻璃纖維增強PTFE（聚四氟乙烯） 球面薄膜。這層薄膜能非常牢固的結合在母體材料上，抗積壓能力非常

5、強，可達到良好的潤滑效果，從而大大的提高軸承的使用壽命。 軸承選為：GE180-UK-2RS 品牌為INA 所選軸承：基本額定動載荷Cd（徑向）=2160000N； 基本額定靜載荷Cor（徑向）=4300000N3.2.1 軸承的失效分析通過計算可知，裝船機關節(jié)軸承的失效形式主要是摩擦、磨損失效、而不像通用軸承主要是疲勞失效。根據(jù)現(xiàn)場支撐結構和工況的要求已經(jīng)確定軸承型號?，F(xiàn)只需要核算所選軸承的使用壽命即可。3.2.2 軸承壽命核算關節(jié)軸承的壽命L=KtpvzKMCd/vP L:關節(jié)軸承壽命；K：載荷特性壽命系數(shù)；t：溫度壽命系數(shù)；p：載荷壽命系數(shù)；v：滑動速度壽命系數(shù); z：軸承壽命系數(shù)；KM

6、：與摩擦副材料有關的系數(shù);Cd：關節(jié)軸承額定動載荷；P：關節(jié)軸承當量載荷；v：關節(jié)軸承滑動速度。查機械手冊：K=1；t:=1; KM=2.592*105; z：0.51(這里取0.8)軸承質量最好。v=0.1844p=G/Pb=402.0115/1807.0930.8556=0.657L=KtpvzKMCd/vP =1*1*0.657*0.1884*0.8*2.592*105*2160000/911766*0.3272 =1.858*105擺次通常情況下，裝船機平均每天做俯仰的次數(shù)為26次，則每年的俯仰次數(shù)為26*365=9490可知軸承使用壽命L1=1.858*105=9490=19.6年，軸承壽命足夠。 （P：關于軸承使用當量動載荷；p：名義接觸壓力；v：關于軸承滑動速度；&