摘要：斗轮取料机的回转主要靠回转轴承的转动，但因润滑、作业紧张、日常维护等因素影响，回转轴承容易损坏从而导致设备停机。本施工工艺主要是通过用设计安全的工装配合液压千斤顶将回转上半部分整体顶升，进行回转轴承更换。关键词：取料机；更换；回转轴承

0 引言

在现代工业中，散料的装卸与运输是生产流程中的关键环节。斗轮取料机作为散料作业的核心设备，凭借其高效、连续的作业能力，广泛应用于港口、电厂、钢铁厂、水泥厂、纸场等领域。它能够快速地 取料，并通过输送带将物料输送至指定地点，极大地提高了散料处理的效率，降低了人力成本。在港口的煤炭装卸作业中，斗轮取料机能够在短时间内完成大量煤炭的取料和输送，确保了船舶的快速装卸，提高了港口的吞吐能力。

1 回转轴承概述

回转轴承作为斗轮取料机的关键部件，承担着支撑上部结构重量和实现回转运动的重要任务。它的运行状况直接影响到斗轮取料机的整体性能和稳定性。一旦回转轴承出现故障，如滚道磨损、滚柱破碎、密封失效等，将导致斗轮取料机回转不顺畅、卡涩甚至无法正常工作。这不仅会使生产中断，影响企业的生产进度和经济效益，还可能引发安全事故，对人员和设备造成严重威胁。因此，研究探讨一种安全高效更换斗轮取料机回转轴承工艺具有重要的意义。

2 工程概况

珠海港务的斗轮取料机型号为R3000-47，总高31 米、总长75 米，总重约687 吨，回转轴承重约8 吨，直径4.67 米。取料机在回转轴承的作用下可回转至±110°。珠海港务的取料机主要是将堆场的煤从取料后通过地面输送带运输至装船机装船或者运输至装车线装火车，此外取料机还有一个核心功能是和堆取料机配合使用具有倒剁的功能。2024 年12 月，维修班在动态巡检时发现3#取料机回转轴承异响严重，回转时出现“蹦”“蹦”巨大响声，其中经确认回转至-13°—13°时尤为严重。技术员拆开护罩后检查发现，轴承用的密封铁条已经全部脱落，原本用于阻挡粉尘、杂质进入轴承内部的密封结构完全失效；进一步检查发现，脱落的密封铁条分布杂乱，一部分卡在轴承外齿的齿槽之间，导致齿轮啮合时无法顺畅传动，产生硬性摩擦与撞击，刮痕清晰可见；更严重的是，另一部分细长的密封铁条已进入轴承滚珠滚道内部，与滚珠相互挤压、碰撞，造成部分滚珠出现明显磨损痕迹，甚至有 3 颗滚珠直接缺失，滚道内壁也出现多处划痕与凹坑。

经技术员现场评估，若继续运行设备，不仅会加剧轴承内部零件的磨损，还可能引发回转机构卡死，导致设备无法正常回转，甚至引发其他设备重大安全事故。因此，需要制定专项维修方案，对回转轴承进行更换。

3 回转轴承更换工艺

3.1 施工方法

回转体顶升回转轴承滑移的方法：先制作安装4 个顶升工装，一个检修平台（回转轴承滑移用，也称滑移平台），用4 个200-300 公斤的液压千斤顶顶升回转体；臂架回转至上下顶升点对应，即向左转至90°，安装焊接检修平台和4 个顶升工装，液压千斤顶安装在顶升工装上，随后四个液压千斤顶一起顶升将回转体顶升至20mm 左右，将旧回转轴承抽出来，然后安装新轴承。

目前大都是采用回转体顶升回转轴承滑移的工艺，不同公司在施工过程中工艺稍有不用，但该工艺相对于传统的拆解工艺的优势是：一节省工时，二是节省场地，三是节省人力物力。珠海港务经过充分的调研与论证，决定在 3#斗轮取料机回转轴承更换维护作业中采用该工艺。在实际应用过程中，珠海港务结合自身港口设备的特点与维护需求，对工艺细节进行了进一步的优化与完善。

3.2 施工工艺流程

工装和检修平台制作→设备停在防台位置并锚定→臂架回转至左侧90°，臂架降到最低→回转轴承及工器具就位→安装头部支架及配重块→拆除电缆支架、轴承护罩、轴承螺栓→拆除回转减速机 1 台→拆除润滑油管和落煤溜槽→顶升工装安装和检修平台安装→预定升→顶升，抽出旧轴承，安装新轴承→螺栓紧固，打力矩→顶升工装和检修平台拆除→落煤溜槽和润滑油管安装→回转减速机安装→电缆支架、轴承护罩安装→清理现场，调试→竣工验收。

3.3 施工关键要点

3.3.1 上部平衡计算及臂架头部安全措施

根据图纸参数计算取料机各个机构的力矩，经计算（表1）整个上部钢结构在水平位时基本平衡，前部略重。俯仰下降至低位落在布好的支架上时，斗轮头部位置重约8～10 吨。

头部支架布置位置在靠近斗轮左右对应的横梁下，用圆管做支撑，用槽钢或角钢做斜支撑。

计算包含配重块重量，顶升时无需吊下配重。

因为斗轮机构没有拆下，低位时前臂头部（算上斗轮机构）是偏重的，通常不需向下拉拽，为防万一。

在臂架前部两侧地面，左右各布置两块配重块（每块约 7 吨）或 1 台装载机，各用钢丝绳拴在悬臂架大梁上，和支架共同作用，作为防倾翻的措施。

3.3.2 停机位置

将斗轮取料机开至确定好的一侧防台锚定位置锚定，前臂水平回转 90 度左右，俯仰下降至接近低位落在布置好的支架上。检查四个升位置要对齐（图1 标记处）。确保取料机的前臂架下方空地无障碍物，并设置好检修区域的警示围栏和检修牌。

停在防台位置则是为了在施工过程中突然会有台风产生从而导致无法防台的现场发生。施工前需要确认是否有台风天气，如若无台风天气则设备停在其他维修位置亦可，只需要有检修的场地和做好相应的固定工装，防止设备移动。

3.3.3 工装制作

次顶升用的工装尤为重要，需要具备防倾和防泄压功能，专门为本次回转轴承更换设计了专用的工装和导向套管（图2）。

工装和套管配合使用，都是使用厚 20mm 的圆管制作，其中工装里侧使用多层交叉的钢筋加固，外侧使用筋板加固。工装上面安装好液压千斤顶后需要安装止档块，防止液压千斤顶移动；导向套管里侧也要安装定位环，防止液压千斤顶缸体移动。工装和套管底部都需要焊接固定在4 个顶升位置，防止移动。千斤顶往上顶升时需要在缸体上面增加环形垫片，可以防止油缸突然泄压，从而导致事故。

3.3.4 检修平台制作与安装

检修平台（滑移平台）的制作安装需要充分考虑回转轴承的滑移路径、尺寸以及作业人员的操作空间，平台表面需进行防踏空处理，同时设置必要的安全防护栏杆与警示标识，保障作业人员在平台上进行轴承抽拉、安装等操作时的人身安全。在制作完成后，按照预设的施工方案，将检修平台精准安装在指定位置。

特别注意的是每台设备的检修平台尺寸不一样，检修平台具体的尺寸需要现场测量，检修平台（图3）的高度制作需要保证其精度，因为回转轴承滑移时需要水平移出和移进，所以误差需要控制在1mm 左右，误差越小，回转轴承更换时进出就越顺利。同时平台底部和前方需要焊接固定，防止回转轴承滑移时平台移位。

3.3.5 回转减速机小齿轮的拆卸

在斗轮取料机的回转传动系统中，回转轴承与 转减 实现设备回转功能的核心传动配对部件，二者通过精密的“齿轮啮合”形成刚性传动关系 回转轴承外齿的啮合传动，将扭矩传递至回转体，最终带动臂架完成 ±110°的回转动作。而小齿轮的安装位置恰好 转轴承外齿紧密贴合，完全挡住了回转轴承的抽拉进出路径，因此在更换回转轴承前，必须先将小齿轮向上顶升，使其与回转轴承外齿脱离啮合，为轴承的滑移腾出足够空间。

施工时将小齿轮往上顶需要松开回转减速机地脚螺栓和下方的法兰盘螺栓，将小齿轮向上顶升后在减速机下面用钢板对齐垫好，做好支撑，防止小齿轮在液压千斤顶松开后往下掉。本次施工用 200 吨的液压千斤顶将小齿轮往上顶时，小齿轮无反应，用火烤待接触面温度达标后，再次启动液压千斤顶，小齿轮依旧纹丝不动，通过仔细检查发现，法兰盘与支承座接触面边缘有明显红褐色锈迹，且存在细微锈瘤，结合设备已使用12 年的情况，最终判断是设备长期处于港口高湿度、高粉尘环境中，接触面金属发生氧化锈蚀，形成紧密的锈结层，导致二者卡死。最终通过用切割机将法兰盘切个小口，顺利的将小齿轮顶了上去。

3.3.6 顶升与回转轴承安装

顶升是回转轴承更换最关键也是最重要的一步， 顶升前需要关注天气，有超过6 级的大风和雨天禁止作业。在顶升前需对千斤顶进行全面检查，包括千斤顶的外观是否完好、密封件是否存在泄漏、液压系统是否正常工作等，确保千斤顶性能良好，无故障隐患；同时需要确认其他安全措施是否已全部完成。

先进行预定升，需要将4 台200-300 吨的液压千斤顶进行同步顶升，保证回转体能够均匀并达到 100 mm 的起升幅度，一边顶升一边在工装上安装环形垫片，期间密切关注顶升工装、千斤顶以及回转体各连接部位的受力情况，若发现异常声响、变形或泄漏等情况，应立即停止顶升作业，待查明原因并采取相应的处理措施后，方可继续进行顶升。若观察 20 分钟没问题后则继续顶升，高度达到 200mm 后停止。随后利用手拉葫芦和检修平台将取料机中的旧回转轴承拉出，并经 90t 汽车式起重机吊装至地面，旧轴承拆除后，对轴承座内孔进行清洁处理，清除内孔表面的油污、杂质与锈迹，为新轴承的安装做好准备。之后再吊装新回转轴承至检修平台，结合使用手拉葫芦保证其准确就位，再用10t 手拉葫芦将其拉到安装位置并找平找正，接下来穿上回转体与机体底座的连接螺栓，同步回落千斤顶离开回转机构顶升面，确认连接螺栓全部紧固后，使用塞尺和水平尺检查轴承的安装精度，如轴承与轴承座的配合间隙、端面水平度等，确保新轴承安装符合设备技术要求。最后，控制液压千斤顶缓慢下降，将回转体平稳落放在新安装的回转轴承上，完成整个回转轴承的更换作业。为了安全起见，从开始顶升到新轴承安装到位后，内外螺栓穿好并固定一部分，这个时间段要控制在一天内完成，不允许过夜。

回转轴承安装前要加注油脂，充分润滑。

安装时，应使软带位置处于非负荷区或非经常负荷区（外圈软带S 点朝向尾车方向）即安装方向要正确。

在安装螺栓未完全拧紧之前，须进行齿轮啮合检查，确保啮合间隙并符合齿轮的精度要求。

将转盘轴承径向定位后，交叉拧紧安装螺栓。回转轴承和座圈的连接螺栓紧固， 必须使用力矩扳手依次对称交叉紧固，同时检查轴承的自由回转状况。拧紧螺栓时应有足够的预紧力，其预紧力应为螺栓材料屈服极限的60%-70%。具体数值按轴承厂家说明书设定。

3.3.7 相关部件的标记

拆除回转轴承前应先将轴承护罩、润滑油管、电缆支架等与之连接的零部件拆除，用不褪色的记号[1]笔对解体的各个部件作出相应的标记，同时做好位置摆放，以免后续安装出现错误或者零部件找不到的现场发生。其中，拆除后的润滑油管要做好固定、锁紧管头，并用洁净的擦机布严密包裹管口，以此防止管路漏油、串油以及杂物进入等。回转轴承更换完毕后，按照与拆除顺序相反的次序规范回装各个零部件。

4 施工工艺效果分析

通过实施上述施工工 ，珠海港务 回转轴承滑移工艺，以及针对小齿轮卡死、关联部件拆装等关键 需 7 名，工期仅用时 8 天，大幅度减少对生产作业的影响。通过本次回转轴承 方法具有显著优势：不仅大幅缩短了设备的维护周期，使设备能够快速恢复 护场地与人力物力投入，降低了设备维护成本[2]；更解决了因停产时间短、施工场 料机回转的高效更换对于后续无论是其他取料机还是堆取料机的回转轴承更换都具有十分重要的借鉴作用，同时为保障港 设备的稳定、高效运行提供了有力支持。

5 结束语

斗轮取料机回转轴承更换工艺的实施证明，该工艺可以大幅度缩短施工工期，同时可以解决施工场地小的限制，还可以降低施工成本；本工艺可以推广到各种大型回转设备回转轴承的更换，提高更换效率，助力企业减少设备停机时间、降低生产中断损失，为设备全力运行提供有力技术支撑。

参考文献

[1]蔡圣华，黄斌，徐刚。堆取料机回转轴承更换方法 [J]. 设备管理与维修，2020（6）： 77-78.

[2]张伟红。堆取料机回转轴承更换方法 [J].施工技术，2018（12）： 47.