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M1625t(KONE)门座起重机四连杆机构的铰点改造

时间:2016-1-9 16:38:00 来源:中国高空作业网

  和和和和和和和和和扣和和扣和和+4和和和和和+◎连云港港三公司陆会军摘S介铕了M16t/25t(KONE)门廑起f机的四连杆机构铰点的改造,以注油方式角滑的整心滚子轴承替代自润滑球面轴承,解决了球面柚承在门机上应用存在的许多不足和缺陷,使该门机在生产中的运行能够更加要全、可靠。

  关捱词门机四连杆机构铰点改造连云港港第三港务公司有2台M16t/25t(KONE)门机,其四连杆机构的14个铰点(双齿条变幅)轴承,全部为自润滑球面轴承(也叫复合轴承或关节轴承)。经过几年的运行,铰点轴承的技术状况极其恶劣。由于无法进行注油润滑,这种轴承的内部润滑介质,随着运行时间的推移,逐渐失去其润滑的功效(3至5年就开始出现明显的劣化,并且劣化速度相当快),使轴承的相对运动面之间的摩擦阻力越来越大,给受力杆件增加附加弯应力,甚至造成铰点咬死、杆件折断等严重后果。我公司就曾发生过其中一台这种门机,因铰点的关节轴承咬死,造成小拉杆折断的情况,所幸由于组织人员抢险及时,否则将会造成极其严重的机损事故。由于这种轴承的相对运动面之间的摩擦,门机长期以来,工作时14个铰点都在不同程度地发出强办、刺耳的异常声响,作业噪音相当大,给现场工作人员造成严重的精神压力,同时也给公司的作业环境和外部形象带来一定的负面影响。

  相比之下,我公司的另外4台门机(上海港机厂产)的四连杆机构的铰点,都采用注油润滑的调心滚子轴承,使用已超过13年,状况仍然良好。经咨询有关专家并分析认为,在门机上使用这种自润滑球面轴承的技术仍不成熟。我公司在有关专家的技术指导下,经过多次反复的可行性论证,认为对该门机的四连杆机构的铰点进行技术改造是可行的(以调心滚子轴承替代原关节轴承,并根据所选关节轴承的外形尺寸改造铰点),并与上海港通科技发展有限公司共同合作,较为顺利地进行了此项技术改造。改造后通过一系列检测、测试,各项技术指标和安全性能达到标准,达到了理想的目标,彻底解决了原机的关节轴承存在的问题和缺陷,满足了门机的使用要求。

  为了保证这项改造项目的成功,我们采取了如下的工艺步序:首先对改造项目进行了可行性论证;接着在保证承载能力和外形尺寸的前提下,对调心滚子轴承进行认真选型;对铰点孔和轴进行设计;对原门机四连杆机构进行解体;对铰点进行镗孔和轴加工并增加润滑油道,且对新轴承进行安装;安装并调试改进后的门机四连杆机构;门机改造前的铰点和轴承安装如。

  门机改造后的铰点和轴承安装如。

  铰点改造为了保证满足生产工况要求,必须对其进行设计计算。

  根据该门机的各杆件基本尺寸、各相应杆件的重量和重心位置,采用四连杆门机方案优化设计系统程序,电脑计算得出的各铰系及杆件最不利工况受力情况如下:平衡梁支承铰总合力-105.107t大拉杆拉力平衡小拉杆总拉力选用滚动轴承替换原有全部关节轴承,由于轴承外径尺寸的增大,对原结构的强度会有很大削弱,为此针对各杆件的头部拉耳,重新进行了设计计算,并以此为依据将其确定的断面尺寸反映到各设计改造图中(见),其相关尺寸及应力情况如表1.此外:(1)在本次修改中,对连接小拉杆的平衡梁拥及连接大拉杆的象鼻梁侧结构,均未改变原有的尺寸,故应视为安全,未作核算连接大拉杆下端的人字架侧,由于滚动轴承是安装在大拉杆的钢套里,修改中亦保留了原有的尺寸,因此亦应视为安全,未作强度核算。

  关于齿条的连接头部,因本次改造设计中在原有结构的支承孔内增加了25x今190/付20的钢套,因此比原有结构有所增表1头都拉耳材质新面尺寸(mm)R外大拉杆小拉杆下铰*上铰靖臂架与齿条连接端与小拉杆连接雉强,故不需作强度校核计算。示,其计算及选用型号如表2.各连接铰的轴与轴承的连接如所表2玟系轴轴承轴径型号正火处理HB大拉杆小拉杆齿条与襄连接铰平衡梁支承铰If架上狡臂架下铰连接铰处头部对接焊缝强度的计算:I=380mm,按结构图取对接接头断面为U0X380,采用坡口深度为30的环焊。为安全计,缝长度仅取高度方向的长度的两条作为焊缝的计算长,即I计=此承载焊缝面积为72x3=216cm2.更换的头部材料为16Mn,由于原大拉杆的材料不知,在此考虑即使采用Q235并取其此时的,=2000kg/n2,所能获得的U=1503*76kg/cm2(对结构),而相应焊缝平衡小拉杆与臂架的连接中ff架侧弧段连接焊缝计算取弧段连接焊缝的计算长度等于钢套的外径,则I计=460mm,且取坡口深度为25,则焊缝的计算篼度=25tg(9(T即使连接构件的材料按Q235时:齿条与臂架的连接中臂架侧圆弧段连接焊缝计算取弧段连接焊缝的计算长度为钢套的外径,则1计=375mm,且取坡口深度为20,则即使连接构件的材料按Q235,由上面计算可知KONE门机改造前后的两种铰点轴承和同型号的上海门机铰点轴承对比见表3.表3部位上海门机改造前KONE门机改造后KONE门机逭号动截静载逭号动蒌祜载型号动载祜载臂上臂下小拉幅臂小拉臂拉A平A拉象改造后经过专家的全面检澜、测试和数月的运行证明,改造是成功的,各项技术指标和安全性能达到标准,实现了如下预想的目标:(1)各受力杆件内部的复杂的附加应力得以消除,门机作业时所产生的强烈、刺耳的异常声响(作业嗓音)彻底消失。

  (2)14个铰点都能得到充分、可靠的注油润滑,有效地消除了各有关杆件存在的附加的弯应力以及其它更多的复杂的应力,消港口门机预防超载事故的措施◎李君陈光雷新华态应变测试,找出其最大应力峰值出现点,并采取对关键部位、危险部位进行加固处理,降低应力水平等措施,以防止超栽事故的发生。

  1前言港口装卸设备超载作业的现象时有发生,其后果非常严重,轻者会引起港机零部件损坏,结构变形;重者造成断梁、断臂和整机倾覆等重大事故。

  为了保证安全,除了加强管理,严格操作规程外,借助有关设备对其进行检测,掌握门机在超载情况下金属结构的技术状态,预防超载事故的发生,有重要的意义。

  2整机性能检测2.1检测方法检测主要采用应变电测法。应变电测法是用电阻应变片先测出构件的表面应变,再根据应力应变的关系式,来确定构件表面应力状态的一种应力分析方法。其基本原理除了各有关杆件因此而存在的断裂的危险,有效地保证了设备的安全性和可靠性。

  (3)―次性投资,设备终身受益。多年来该门机也曾几次更换过同型号的轴承,不仅费时费人工,而且采用进口关节轴承花费相当多的资金,但都只能使用半年就出现同样的问铨,因此此次改造将给该设备带来较长是:将应变片按构件的受力情况固定在被测构件上,当构件受力变形时,应变片的电阻值就发生相应变化。通过电阻应变仪将这种电阻值的变化测量出来,并换算成应变值或输出与应变成正比的模拟电信号,用记录仪器记录此电信号,再作分析与处理。根据港口门座起重机在工作时金属结构的受力特性,测量分两部分进行。一是静态应变测量:是指在静态载荷作用下,测量起重运输机械金属结构静强度特性的一种方法,采用该方法主要是因为我国目前大多采用静态设计的方法来设计起重机金属结构;二是动态应变测量:由于起重机在工作过程中会产生动载效应,此时金属结构的应力在瞬时产生峰值,因此仅采用静态测量是不够的。通过动态应变测量结果的分析,可以得到结构的固有频率、动载荷系数等动力特性值和结构的应力期的效益。

  彻底消除了门机的原14个铰点长期以来作业时发出的强烈、刺耳的异常声响,大大改善了现场作业环境,消除了现场人员的精神紧张压力,提升了公司外部形象。

  从长远来讲,能有效地给公司带来明显的社会效益和直接的经济效益。

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