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　　南臺堆取料機(jī)是氧化鋁廠原料堆場的主體設(shè)備，擔(dān)負(fù)著原燃物料堆取的任務(wù)。其回轉(zhuǎn)支承裝置（以下簡稱交叉滾子軸承）是堆取料機(jī)的重要部件，其工作狀態(tài)良好與否將直接影響整臺機(jī)器以致整條生產(chǎn)流程的正常工作，并直接關(guān)系到操作人員和設(shè)備的安全。另外，由于大軸承維修時拆裝十分困難，且修理周期長，費用昂貴，所以對大軸承的運(yùn)行技術(shù)狀況進(jìn)行定期狀態(tài)監(jiān)測和早期預(yù)報，避免突發(fā)性故障的發(fā)生，做到有針對性地進(jìn)行維修，可獲取很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 　　結(jié)構(gòu)及特點
　　堆取料機(jī)回轉(zhuǎn)支承裝置交叉滾子軸承常見結(jié)構(gòu)有3種：一是交叉滾柱型，二是滾動型（單排滾球、雙排滾球），三是三排滾柱型。我分廠堆取料機(jī)的交叉滾子軸承使用的是圓柱式交叉棍子軸承，機(jī)器的上部支撐于回轉(zhuǎn)大軸承之上并可繞垂直軸線左右回轉(zhuǎn)，大軸承外圈固定在門座架上平面，內(nèi)圈固定在主柱部分的下平臺的下面，承受軸向力又可承受傾覆力矩。其參數(shù)為：垂直載荷：Q=160t（工作狀態(tài)），傾覆力矩：Mt=272t•m（工作狀態(tài)），徑向力：H=46t（主要是齒輪嚙合力），支撐滾道直徑：D=2820mm，滾子數(shù)：Z=126，支撐轉(zhuǎn)數(shù)：n=0.045-0.12rpm。
　　在堆取料機(jī)日常的生產(chǎn)過程中，回轉(zhuǎn)大軸承中各滾動體的受力是不均勻的，一是因上部轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)總質(zhì)量達(dá)100t以上，在低速回轉(zhuǎn)過程中，因取料不均勻、倒向取料，回轉(zhuǎn)懸臂承受一定的迎風(fēng)阻力時，還會發(fā)生受力突變的情況，再加上各滾動體滑動情況的存在，運(yùn)動阻力分布也不均勻，造成滾道內(nèi)滾動體的應(yīng)力分布不均勻。二是由于作業(yè)的需要和結(jié)構(gòu)的限制，工作狀態(tài)下其回轉(zhuǎn)區(qū)間常常集中在某一角度范圍內(nèi)，造成結(jié)構(gòu)整體磨損不均勻，局部潤滑狀況不良，故障增多。
　　典型故障類別
　　大軸承經(jīng)常出現(xiàn)的故障按其成因分為兩大類，一類是由于設(shè)計、制造、安裝不當(dāng)造成的先天不足，其中主要有：大軸承支承部位剛度不夠，造成轉(zhuǎn)臺與大軸承聯(lián)接處開裂或支承鋼板出現(xiàn)彈性變形；大車運(yùn)行軌道不平或由于軸承安裝不當(dāng)及制造精度原因而造成的滾道變形；滾柱與滾道裝配徑向間隙過大，造成在變幅力矩的作用下大軸承過平衡位置時異常竄動；滾子安裝過密，在臂架局部載荷作用下，滾子間互相擠壓摩擦。另一類是由于操作、使用、保養(yǎng)不當(dāng)而造成的大軸承后天失調(diào)，其中主要有：大軸承支承筋板開裂；大軸承聯(lián)接螺栓斷裂；滾子或滾道嚴(yán)重磨損、剝落；滾道壓坑或變形；滾子壓碎；滾道下沉引起其他結(jié)構(gòu)碰撞；缺少潤滑脂造成干摩擦；煤灰或礦粉等雜質(zhì)堵塞滾道。
　　大軸承上述故障主要征兆是運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生間斷的巨大異響，并導(dǎo)致運(yùn)行狀態(tài)惡化。這種狀態(tài)變化在許多二次效應(yīng)上會有不同程度的反映。
　　若故障是來自大軸承內(nèi)部，則故障的分類識別相對比較復(fù)雜。首先，應(yīng)該確定故障存在的部件與范圍，對故障的性質(zhì)做出初步的判斷。就故障的部位而言，在回轉(zhuǎn)支承內(nèi)可將其具體分成4類，即內(nèi)滾道故障、外滾道故障、滾動體本身故障和滾道間的故障。若能明確判斷出故障發(fā)生所在部位，則不僅有助于選擇Z有針對性的合理對策，而且還有利于追溯發(fā)生故障的起因。因為在實踐中發(fā)現(xiàn)，有些故障是與設(shè)計制造或安裝不當(dāng)有關(guān)系，也有相當(dāng)部分故障則是由于使用和保養(yǎng)不當(dāng)造成的。正確地尋找不同的故障原因，對于今后改進(jìn)設(shè)計或改進(jìn)管理措施等都是非常重要的。
　　典型故障分析
　　2011年5月，我分廠南臺堆取料機(jī)在作業(yè)過程中，發(fā)現(xiàn)固定回轉(zhuǎn)減速機(jī)腹板變形、開裂，交叉滾子軸承外齒圈有三齒齒頂磨損約10mm，懷疑是交叉滾子軸承內(nèi)部出現(xiàn)問題，經(jīng)拆卸解體后發(fā)現(xiàn)：（1）滾道表面淬火硬化層磨損約1mm，出現(xiàn)明顯的點蝕剝落痕跡；（2）滾珠中間承載區(qū)磨損，凹痕明顯；（3）齒輪內(nèi)V型滾道上表面磨損約1~2mm；（4）因滾道和滾珠的磨損，造成軸承內(nèi)、外圈徑向竄動間隙達(dá)10mm。
　　經(jīng)技術(shù)人員檢查確認(rèn)后，決定更換軸承。新軸承安裝完后，試轉(zhuǎn)動約15個外齒的距離，回轉(zhuǎn)懸臂卡死，回轉(zhuǎn)無法轉(zhuǎn)動，只能重新解體檢查，解體后發(fā)現(xiàn)：
　?。?）部分滾珠中間承載區(qū)出現(xiàn)凹痕，如圖2所示。 　?。?）齒輪內(nèi)V型滾道的下表面局部出現(xiàn)魚鱗狀剝離，表面出現(xiàn)許多裂縫，并在局部范圍內(nèi)發(fā)生脫落（微小剝離），如圖3所示。 　?。?）大軸承上壓蓋滾道面凹痕明顯，如圖4所示。 　　經(jīng)過公司和生產(chǎn)廠家技術(shù)人員的共同分析，認(rèn)為可能存在以下原因。
　?。?）軸承在生產(chǎn)裝配過程中，在滾道面或轉(zhuǎn)動面上咬入了金屬異物等，現(xiàn)場安裝前，未解體檢查盤車。
　?。?）軸承在組裝時、安裝時或運(yùn)輸過程中，不合理的吊裝方式，致使?jié)L道部受到的沖擊載荷過大在滾動體的間距間隔上形成了凹面（布氏硬度壓痕）。
　?。?）軸承支撐部位剛度不夠，或大車運(yùn)行軌道不平、大車行走輪磨損不均，造成軸承上平面水平度超差，在變幅力矩的作用下大軸承滾柱過平衡位置時異常竄動。
　　（4）大軸承滾道及滾珠材質(zhì)選取較低，熱處理不均勻。該軸承材質(zhì)為50Mn2鋼，且表面硬度不均勻，齒輪V型滾道上面與下面局部相差28HRC，上蓋與下蓋局部相差29.4HRC。
　　采取措施
　　交叉輥子軸承的材料選取對軸承和外齒輪的加工性能、使用壽命都有直接的聯(lián)系。對載荷較大，承受較大沖擊載荷的交叉輥子軸承滾道，一般采用滲碳鋼制造，如20CrMnTi、20Mn2B、12CrNi3等，并經(jīng)滲碳、淬火及低溫回火處理，表面為高碳回火馬氏體組織，硬而耐磨；心部為地碳馬氏體組織，強(qiáng)韌而耐疲勞。對承受中等載荷和沖擊載荷的交叉輥子軸承滾道，一般選用調(diào)制鋼，如40Cr、40MnB、50Mn2等，并經(jīng)調(diào)質(zhì)和高頻感應(yīng)淬火處理，其硬度及耐磨性不如滲碳鋼。建議該軸承材質(zhì)應(yīng)采用滲碳鋼制造，提高其使用壽命。
　　吊運(yùn)和安裝交叉輥子軸承時，應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)要求和安裝規(guī)范進(jìn)行。交叉輥子軸承的潤滑推薦使用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油或二硫化鉬脂潤滑。軸承受的載荷越大，潤滑油粘度也應(yīng)選得越高，并應(yīng)具有較好的油性和極壓性，以免潤滑油從摩擦副中擠出，或產(chǎn)生金屬間的直接接觸，造成滾面劃傷。
　　加強(qiáng)對交叉輥子軸承的維護(hù)保養(yǎng)和巡檢，嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行設(shè)備的啟動運(yùn)行與停車，當(dāng)回轉(zhuǎn)工作過程中存在回轉(zhuǎn)阻力過大時和異響時，應(yīng)及時停車檢查，不弄清原因、不排除故障不得盲目開車。