40 t-43 m 门座式起重机臂架上铰点轴承更换工艺流程

王立志

（沧州黄骅港矿石港务有限公司，河北沧州 061113）

0 引言

臂架系统是门座式起重机重要的受力构件。臂架系统为四连杆机构，主要由臂架、象鼻梁、大拉杆、小拉杆等部件组成。这种形式的臂架系统特点是重量较大，但工作性能好，工作幅度范围大。起重机幅度变化过程中吊钩水平性好，在变幅过程中吊钩至象鼻梁头部滑轮的钢丝绳长度不变化，且钢丝绳悬挂较短，司机操作时对吊钩的控制比较容易。

臂架结构为钢板焊接的箱形结构，臂架头部和尾部安装有铰轴，轴承为滚动轴承。臂架头部铰轴与象鼻梁中部联接，臂架尾部通过铰轴与转盘前部臂架支座联接。臂架中部有耳板与小拉杆和变幅齿条通过铰轴联接。

1 背景

传统工艺更换门座式起重机臂架上铰点轴承，需要拆下大拉杆和象鼻梁。公司码头为沉桩式结构，承重能力较低，只能使用80 t 以下的汽车吊。考虑到大拉杆和象鼻梁的最高点高度均在55 m 左右，大拉杆重约6 t，象鼻梁重约20 t，显然汽车吊无法满足施工条件。如果依然使用传统工艺，只能使用浮吊，考虑到浮吊费用高昂，故探索出一套新型的臂架上铰点轴承更换工艺。

因臂架上铰点更换轴承需要抬高象鼻梁，在象鼻端头部需要约12 t 的拉力，吊点位置高度在42 m 左右。由于码头承载能力有限，不用汽车吊，考虑利用旁边的40 t-43 m 门机的象鼻梁与臂架的铰点处，确定一个制高点。在此点联接钢丝绳和20 t 手拉葫芦，利用手拉葫芦抬高象鼻梁，拆装臂架上铰点。

经测算，另一台配合吊装的门座式起重机所受的力约为12 t（此位置的高度约为50 m）。此吊装与门座式起重机工作中的自身吊装工况不同，因此还要计算吊装用臂架的受力状况，必须在此吊装重量前提下满足结构受力要求。通过计算，臂架结构件应力在1000 kg/cm2以下，可以满足维修吊装需求。

2 施工步骤

2.1 施工前的准备工作

（1）人员准备。机械工程师1 名，吊装指挥人员1 名，机械维修工人若干，电工1 名。

（2）机械设备和工具准备。70 t 汽车吊一台，电焊机1 台，角磨机1 把，手枪钻1 把，50 t 千斤顶2 个，20 t 卸扣4 个，20 t手拉葫芦2 个，一套常用工具。

（3）更换零部件的准备。为防止现场拆卸过程中除轴承之外的其他零件损坏，除轴承之外，还需准备轴套、轴承套、轴承盖和轴。

（4）需要准备的材料见表1。

表1 需要准备的材料

2.2 施工安全预案

（1）现场需有专业指挥人员指挥维修门座式起重机，配合起重机的运行指令。

（2）现场电焊人员必须持有特种作业许可证，严禁无证人员上岗作业。

（3）提升象鼻梁头部时需特别注意：风力等级不允许大于5级，能见度需大于1000 m。

（4）当象鼻梁与臂架上铰点脱开后，有足够更换轴承的空间时，立刻用槽钢、钢板将象鼻梁和臂架焊接在一起，防止有突风时存在安全隐患。

2.3 拆卸臂架上铰点前的安全防护措施

（1）固定变幅齿条。将需要维修的门座式起重机臂架处于大幅度状态，锁死变幅制动器。在变幅齿条箱体上，摇架前后焊接止挡块，防止施工过程中臂架溜动。

（2）用工艺撑杆固定大拉杆。用70 t 汽车吊将垫板和工艺撑吊装到臂架上安装位置处。先将衬板24 mm×856 mm×1600 mm 四角局部间断焊到拉杆底部（可在适当位置焊接临时平台），垫板前后、左右各用两块16 mm×150 mm×150 mm挡板挡在大拉杆上，如图1 所示。再用工艺撑杆将臂架和大拉杆连接起来，中间焊接连接槽钢，如图2 所示。

图1 大拉杆底部垫板焊接

图2 工艺撑杆安装

2.4 臂架上铰点轴承的拆卸、安装过程。

（1）安装顶升支座。臂架上铰点处焊接2 组顶升凳子（图3），顶升凳子之间的间隙根据50 t 千斤顶的顶升高度确定。

（2）调整门座式起重机角度。将需维修的门座式起重机旋转至朝陆侧45°方向，将相邻门座式起重机与其成90°夹角放置。并在象鼻梁顶部焊接2 个吊耳。

（3）抬升象鼻梁并固定。将20 t 手拉葫芦通过Φ40 钢丝绳挂在相邻门座式起重机的制高点，另一端与象鼻梁头部吊耳连接（图4），将手拉葫芦收紧至受力接近12 t。在臂架上铰点处的顶升凳子上安装2 台50 t 千斤顶，通过千斤顶调整轴的受力，配合拆除铰点轴。因拆除轴承时需将象鼻梁吊起超过臂架上铰点位置，提升象鼻梁头部的高度为2006 mm，提升过程中象鼻梁头部钢丝外移904 mm，故在提升前需将钢丝绳角度偏移4°，钢丝绳顶点与吊带约偏移489 mm（图5）。当象鼻梁与臂架上铰点脱开后，有足够更换轴承的空间时，使用槽钢、钢板将象鼻梁和臂架焊接在一起（图6），防止有突风造成安全隐患。

图3 50 t 千斤顶顶升支座焊接

图4 20 t 手拉葫芦安装

图5 提升象鼻梁

图6 焊接槽钢、钢板

（4）更换新轴承，安装铰点轴。拆下轴承端盖和旧轴承，安装新轴承，涂抹黄油后安装轴承端盖。拆除臂架和象鼻梁之间的槽钢、钢板。放松手拉葫芦，使象鼻梁回原位，通过调整2 个50 t 千斤顶将轴孔对正，将轴安装到位。

2.5 扫尾、试车

（1）拆除维修工装、用具。拆除工艺撑杆、变幅摇架处的止挡、千斤顶和手拉葫芦等，使用70 t汽车吊吊下，各处焊点进行打磨、补漆，清理干净施工现场。

（2）试车。再次对维修部件进行确认无误后，操作门座式起重机最小幅度到最大幅度反复运行多次，确认运转平稳、无噪声。