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起重机滑轮轴承损坏原因及改进措施

2022-03-01

起重机中的滑轮组为重要的组成部分,也是起重机起升的重要组成,其滑轮组一般由滚动轴承,滑轮、滑轮轴、滚动轴承隔套组成的,该结构承受径向力要优于承受轴向力。这种结构在使用中经常出现滚动轴承挡圈、支撑圈、隔套损坏导致滑轮不能旋转,钢丝绳磨损严重,以至于不能正常施工。

起重机滑轮轴承损坏原因分析
1、起重机超载
起重机都有一个载荷表,即起重机施工作业时必须按照载荷表标注的载荷起吊重物,严禁超过载荷表限定的数据操作施工。起重机在设计时都留有安全系数,但目前国内起重机施工普遍存在超载情况,导致预留安全系数相对变小,甚至抵消预留安全系数。这样起重机局部机构就有可能出现损毁和故障,起吊重物超载,直接造成起升滑轮部位轴承受力增大,接近或超出所受力范围,这是轴承损坏的最直接原因。
2、滑轮质量问题

起重机起升滑轮上直接缠绕钢丝绳,钢丝绳承担所吊物体全部重量,因此物体重量通过钢丝绳和滑轮直接传递给轴承。起升滑轮组是由一个滑轮、两个轴承组成,两个轴承安装在起升滑轮左右两侧,如果滑轮绳槽中心和滑轮自身中心不在同一平面上,见图滑轮分析图3。重力就不会均匀分布在两个轴承上,一大一小,甚至是单个滑轮上的重力完全由一个轴承承担,此时轴承承受很大轴向力。由于轴承自身的结构决定了其承受径向力的能力要远远大于其承受轴向力的能力,因此在轴向力的作用下,轴承挡圈很容易损毁,进而轴承滚珠支撑架损坏,导致轴承不能旋转,钢丝绳、滑轮磨损等问题出现,最终起重机不能正常工作。

3、起重机施工中重物在空中不稳定,存在晃动
由于晃动的存在也会导致轴承受力不均,如果此时滑轮还在旋转运动,轴承挡圈承受力显著增大,在这种情况下施工,轴承挡圈极易损坏,导致滚珠左右攒动,进而轴承挡圈完全损坏,最终损坏整个轴承,影响施工。
4、起重机设计过程中
在设计滑轮和选用轴承时,必须根据负载、施工工况等情况,考虑和预留安全系数。如果选用安全系数偏小或者计算载荷误差大,导致单个滑轮所承受重力计算偏小会造成选用轴承不合适,承受力不能满足实际工作需要。另外对工况不熟悉,只考虑静载工作载荷不考了冲击载荷,也会造成所选用轴承不满足实际工作需要,导致轴承容易损坏,使用寿命短。如果选用各项参数都偏小的轴承,即使不存在超载、滑轮质量不合格、重物起吊不稳定三种情况,轴承也会过早的损坏。
改进措施
工程机械施工一般都讲求时效性,时间就是效益,起重机作为一种特殊的机械设备,为了施工过程连续(,不间断,必须针对以上情况进行分析,以解决过早损坏的问题,经过分析后,我对起重机起升部位结构进行了一些改进。
1、增加超载限制装置:根据载荷表计算轴承最大承受力,当轴承承受的载荷力等于额定力时要发出警报,提示操作人员。当轴承承受载荷力超出额定载荷或者超出安全系数时,在安全装置的作用下锁死起重机动作,迫使施工人员按照起重机载荷表施工,进而降低轴承所受的力,起到保护轴承,延长轴承使用寿命的作用。
2、改变滑轮结构,增大滑轮厚度,更换轴承:滑轮改进前结构尺寸厚度为61.5mm,配套安装轴承型号为GB/T276-19946217-Z。轴承宽度为28,改进后滑轮尺寸为厚度83mm,配套安装轴承型号为GB/T283-19942217EM,轴承宽度为36。
 
GB/T276-19946217-Z深沟球轴承基本额定载荷Cr=83.2kN,Cor=63.8kN。GB/T283-19942217EM加强型圆柱滚子子轴承基本额定载荷Cr=205kN,Cor=272kN。由表可以看出,基本动载荷和静载荷都有很大提高。轴承由深沟球改为圆柱滚子型号以及滑轮厚度B的增大,都使轴承所能承受的轴向力得到很大提高。另外NJ2217EM加强型轴承里面有黄铜实体保持架,挡圈不容易损坏。经过改进后实际应用验证,轴承使用寿命明显延长。
3、严格控制滑轮质量:改进滑轮生产工艺和严格把关滑轮进厂检验程序,控制滑轮绳槽中心和滑轮中心的平面度符合设计要求,以杜绝由滑轮原因导致的轴承损坏现象。
4、在不影响施工效率的情况下,增加滑轮组:增加上端的滑轮组,可以增加滑轮倍率,从而可以减小单个滑轮和轴承上所受的力。由于所受力减小可以提高轴承的安全系数,降低损坏的概率,提高使用寿命。
5、培训用户按照设备使用说明书要求施工,严禁超载,在重物起升和下降的过程中保持重物稳定,避免重物晃动导致轴承受力不均,轴向力增大而损坏。经过上面措施的改进之后,在实际应用中轴承损坏现象,基本杜绝。证明改变滑轮结构,更换轴承型号,增加超载限制装置等措施是可行的。

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