斗轮堆取料机回转机构常见故障处理

徐 刚，蔡圣华，黄 斌

（上海振华重工（集团）股份有限公司，上海 200125）

0 引言

斗轮堆取料机在现代化工业生产中作用不容忽视，常被用于大宗散状物料的连续装卸，在港口、冶金、焦化厂、发电厂和储煤厂等多个领域有所应用。实践表明，斗轮堆取料机回转机构易出现故障，影响设备高效作业，必须加以重视，予以解决。

1 斗轮堆取料机回转机构概述

斗轮堆取料机是储料场必不可少的装卸设备，通常与装车机、带式运输机、卸车机等装置配合使用，形成一整套运输系统，主要用于散料的堆存、挖取和均料，即经斗轮取料后利用带式运输机将物料输送至堆场，生产能力可达10 000 t/h 以上。斗轮堆取料机凭借高效、规律以及易实现自动化的作业优势，在矿场、港口等领域中应用广泛。

斗轮堆取料机有臂式和桥式之分，其中臂式斗轮堆取料机最为常见，主要包括斗轮装置、俯仰机构、运行系统、回转机构、尾车以及带式刷送机等部分，功能以堆料和取料为主。回转机构由滚柱大轴承支撑和固定于转盘后的驱动装置构成，大轴承又包括轴承本体与上座圈、下座圈，驱动机构又分为液压驱动和机械传动。回转机构在斗轮堆取料机的位置比较特殊，可通过上部回旋体的旋转配合起升、变幅等相关机构完成物料堆取，是斗轮堆取料机的关键构成[1]。一旦回转机构出现故障，则会干扰设备正常作业，甚至引发停产。为此，要分析其常见故障，积极寻求有效解决措施，以期最大限度减少故障隐患，提高斗轮堆取料机生产效率和质量。

2 斗轮堆取料机回转支承故障

一般情况下，斗轮堆取料机回转轴承是回转支承结构的重要支护，无论是对支撑间隙还是运转性能都有严格要求。因此运转100 h 后，必须对限力矩联轴器进行全面检查，每运转500 h后进行复检，为设备正常运行提供重要保障。即使这样，回转支承还是不可避免会出现故障，具体分析如下。

2.1 回转轴承锈蚀损坏

随着运转时间不断延长，轴承都会或多或少出现故障，斗轮堆取料机中的回转轴承同样如此。如果轴承运转时间长，润滑不到位，检修不及时等，则故障率会大大增加。常见故障有滚道锈蚀、磨损、破裂，内外圈变形严重，滚珠表面粗糙或发生锈蚀、裂纹等。

对此，应该对回转轴承长期运行结果有一个合理预测，并详细记录轨道测量数据和磨损情况，结合日常维护和检修消除故障隐患。如发现滚珠表面粗糙或锈蚀情况，及时更换，发现内外圈变形或滚道裂纹，及时维修，必要时更换。在结束检修后确认径向间隙和轴向间隙等是否与国家标准相符，并使用同一润滑剂润滑回转轨道与内外圈、滚动体，使其协调运作。

2.2 限力矩联轴器打滑

斗轮堆取料机采用的限力矩联轴器普遍为摩擦片式，目的在于当回转过程中悬臂突然碰到障碍物时可发挥离合器的作用，保护减速器和驱动电机，其经常出现打滑故障。以某矿石场斗轮堆取料机为例，其所用限力矩联轴器打滑故障频繁发生，对正常的矿石堆存以及装车疏港作业造成干扰。进一步分析发现，故障原因有：减速机构与限力矩联轴器选型均偏小，致使转动力矩传递量偏小，通常要求传递力矩为2 倍的额定驱动电机输出扭矩[2]；由于该厂斗轮堆取料机仅回转机构重约500 t，当其突然制动时往往伴随着巨大的惯性力矩并作用于联轴器，进而导致摩擦片极易打滑；受回转制动器安装位置的影响（图1），装于驱动电机端的回转制动器也难以规避巨大惯性力矩对联轴器的冲击作用，进而引发打滑故障。

图1 回转制动器的安装位置

考虑到不能盲目增大限力矩联轴器的型号，一方面可以为其增设打滑检测装置，同时定期紧固摩擦片锁紧螺母，及时更换磨损的摩擦片。这样既便于及时发现打滑问题，合理调整工作负荷，也能最大限度控制不良影响；另一方面则要适当延长正转与反转的时间间隔，斗轮堆取料机突然制动时的惯性力矩非常大，若此时大臂尚未停稳便反转很可能加剧打滑，因此可将正反转间隔时间由最初的4 s 调整至6 s，保证大臂回转停稳后再反转，以免冲击损坏回转机构。

2.3 回转支承失衡问题

斗轮堆取料机中的回转支承还可能出现失衡问题，而且多发生在上车体。这是因为上下车体之间并无固定的连接方式，要想在整体上保证稳定和平衡，只能依靠上车体自身的平衡性，但其回转中心并不固定，在移动过程中极易因侧轮装置失效而整体失衡，严重时还会造成安全事故。

在处理此类问题时，一般需要在上车体下部安装6 个侧轮，以此有效控制上车体平移幅度。同时严格控制上下车体回转中心的安装参数，使其误差处于允许范围内，配以磨损构件的科学维护和及时更换，尽可能减少失衡故障。

3 斗轮堆取料机回转机构驱动装置故障

斗轮堆取料机驱动装置的故障类型比较多，如减速器、电机、制动器和齿轮等都可能在长期运行过程中发生故障，从而影响驱动装置效用，甚至造成斗轮堆取料机停机，故此类故障不可小觑。下面分析不同驱动装置故障。

3.1 减速器故障

斗轮堆取料机回转机构中的减速器也是故障多发点，因此当其运行时间较长后既要及时进行润滑也要检查齿轮状态。若工作不到位则易产生多种故障，如润滑不足致使齿轮运转不灵活，齿轮咬合不稳、噪声异常或漏油。因固定螺栓老化而松动甚至断裂，以及油箱清洗不彻底、油量不达标等情况，都可能成为减速器故障的原因。

因此应根据具体情况，处理减速器故障。针对润滑不足带来的齿轮运转问题，可按照相关规定定期补充或更换润滑油，通常情况下每年至少更换1 次；针对齿轮咬合问题，可在测量器、千分表等专业工具的辅助下认真测量、检查齿轮径向与轴向参数，控制两侧小齿轮与回转支承顶区啮合间隙小于1 mm，及时有效维护、修补不合理之处；噪声异常可能与螺栓状态有关，可检查确认有无松动、老化缺陷，并予以及时紧固或更换，必要时可在底座法兰直边位置增设抗剪块，以期固定减少安全隐患；针对漏油情况，则要依据润滑油清换要求，规范操作，如彻底清理油箱，保证润滑油高度达到油箱最高位置，既不少加也不过量，若清换时间为夏季，可选用常温润滑油，若为冬季需选用低温润滑油，并保证油品性能指标合格，以免因温度影响正常使用[3]。

3.2 电机故障

斗轮堆取料机应用日益频繁，使得驱动装置中的电机故障率随之上升。分析故障数据可知原因复杂，如气温偏高时容易造成电压不稳，导致持续运转的电机损坏；受高温环境影响，电机排热能力本就受限，加之自身运动生成的高热则易导致排热系统失灵，最终造成电机损坏，干扰回转机构正常运行；当电机轴承运行时间过长且润滑不到位时，轴承磨损会不断加剧直至引发电机故障，不合理的轴承间隙也有造成轴承故障的可能；如果处于寒冷的冬季，当电机停止运行时，容易因加热器启动不及时而结冰结露，进而增大电机损坏的概率。

在日常维护中要格外注意检查斗轮堆取料机的驱动电机，检查电机是否可以正常启闭，是否有噪声以及异味，零部件是否松动老化。确认上述问题得到妥善解决后，还要在特殊时期采取特殊措施，保证冬季电机停止运行后，加热器能够自动且快速投入运行，保证夏季时电机通风散热状况良好，以免因温度过低或过高埋下故障隐患。

3.3 制动器故障

制动器作为斗轮堆取料机回转机构的重要构成，时常会出现漏油和制动不灵活，这多数与制动器衬块和表面间隙不合理有关。进一步分为两种情况：①当各处管道的接头与阀门不紧时会降低密封性，或损坏的密封装置未得到及时更换，制动器漏油风险较高；②当两者间隙过小时，抱闸难以及时松开，而间隙过大又不能快速实现刹车，造成制动器制动不灵。

当制动器出现故障时，要先检查其外观，确认是否表面平整、光滑无油渍，随后检查衬块是否牢固，与制动轮的间隙是否处于0.6～2.2 mm。若衬块存在磨损且已达1/2，则要更换。对于漏油问题，要从不同管道的接头和阀门着手加以检查，对于漏油部位既要注意紧固接头，还要及时更换损坏的密封件，以此保证管路具有良好的密封性，防止出现漏油事故。

3.4 齿轮磨损问题

回转机构运转离不开大小各异齿轮的支持，故齿轮磨损在斗轮堆取料机回转机构故障中十分常见。齿轮磨损情况有轻有重，当其变形但并不严重时一般会影响齿轮间隙，情况严重时会加剧磨损甚至损坏相关构件，影响回转机构功能的发挥。分析原因可能与齿轮自身制造工艺和生产质量有关，也可能是运行时间长、润滑维护不及时。

解决齿轮磨损问题时最可靠的方式是预防维护，磨损是齿轮长期运转的必然结果，只是程度不一而已。这就需要切实做好防范工作，如正式投运前检查齿轮质量是否合格，按照运维制度定期使用合适的润滑油润滑齿轮。在运行一段时间后若发现齿轮有所磨损且变形较轻，可对齿轮啮合间隙进行适当调整，辅以润滑处理，减少齿轮磨损，延长使用寿命。如果齿轮磨损变形严重无法使用，则需要更换。

4 结束语

解决斗轮堆取料机回转机构故障，关键在于加以有效防范。因此要在分析、了解回转机构常见故障表现的基础上，制定行之有效的处理措施，减少故障发生，降低其不良影响，进而更好服务于斗轮堆取料机高效作业。