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摘 要：起重机设备中，门座式是一种应用较为广泛的类型，在一些大型的材料装卸以及生产作业过程中进行使用。而起重机的回转支承轴承是结构中的重要部件，应用也较为频繁，因此不可避免地会出现故障。要想确保起重机的正常使用，就要充分地了解故障原因，通过科学的方法进行分析，从而确定维修技术使用，才能够使起重机得到更有效的应用。
关键词：回转支承轴承 故障 门座式起重机 解决方法 操作规范
中图分类号：TH6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）07（b）-0084-03
Study on the Failure of Slewing Bearing of Gantry Crane
PAN Yifan
（Oriental port branch of Lianyungang Port Co.Ltd， Lianyungang， Jiangsu Province， 222046 China）
Abstract： In the crane equipment， the gantry type is a widely used type， which is used in some large-scale material handling and production process. The slewing bearing of the crane is an important part of the structure， which is also frequently used， so it will inevitably fail. To ensure the normal use of the crane， it is necessary to fully understand the cause of the failure， analyze it through scientific methods， and determine the use of maintenance technology， so that the crane can be more effective application.
Key Words： Slewing bearing; Failure; Gantry crane; Solution; Operating specifications
回转支承轴承部件的稳定性对起重机的作业安全有较大的影响，做好部件故障的分析工作，及时制定科学的解决方法，能够降低回转支承轴承部件的故障发生频率，更好地使起重机作业。
1 门座式起重机回转支承轴承的概述
门座式起重机的结构部件中，回转支承轴承是重要的组成，而且其部件的类型有很多种，根据部件类型的不同，在结构安装时也会有一定的差异。在安装时，最主要的是要注意设备部件的承载力以及轴向尺寸等，包括一种规格的结构部件，这样才能够使起重机正常地工作[1]。利用双排球式支承门座式起重机较为广泛，这就对起重机的荷载能力有较高的要求，同时对回转支承轴承应用有严格的标准。实际在应用时，转台的底部位置固定上双排滚柱式的回转支承轴承，在圆筒结构上部将外圈固定，过程中注意轴向与径向的尺寸大小要严格地按照标准规范进行。另外，还要注意利用线接触的方式使滚圈以及滚动体之间进行有效的传递，让回转支承轴承部件能够有较大的承载能力和抗击能力，这样门座式起重机在运行时才能够正常，以便能够使工作的质量和效率得到提高。
2 门座式起重机操作规范
2.1 操作准备规范
起重机属于大型的机械设备，在运行时为了保障安全以及运行顺利，需要严格按照相关标准进行操作;在准备工作中，需要对操作手柄上的操作牌进行明确;检查起重机的制动器时需要确保总开关是在断开的状态下，检查螺栓有没有松动的情况，起重机车上的物件放置有没有违规等。准备工作中还要对支承轴承的润滑情况进行检查，确保符合运行的规范，同时在开关连接顺利的基础上保证操作室门的关闭，这样能够最大化地降低外界干擾。
2.2 操作流程规范
操作流程规范主要是指门座式起重机在需要进行使用时，按照流程规范需要检查操作牌，检查到操作牌后才能够继续接下来的工作，对各个部件的安全进一步确认，严格地依据操作流程检验，在保证机械设备运行无异常时再进行操作。而且设备在使用完后要归到指定位置进行复位，归零操作手柄后将电源切断，以便起重机再次使用时能够有安全保障[2]。
2.3 操作过程的应急规范
门座式起重机在使用过程中如果出现异常情况，需要按照应急规范进行操作，在发生异常情况时，要及时切断电源进行检查，如果起重机处于起吊重物的状态，应该注意先将重物放下，排除外部因素影响，将设备的控制器回转归零，在设备周围设置好安全警戒隔离带。另外，操作人员需要关注，在起重机运行完毕后，回转制动器需要手动锁好，在发现异常情况时要及时与维护人员进行沟通，避免出现安全问题。
3 门座式起重机回转支承轴承故障
3.1 设计故障
门座式起重机的回转支承轴承是非常重要的结构部件，在机械设备使用的过程中，故障问题会因为多方面的因素出现，对于回转支承轴承，在设计方面的不当就会埋下故障隐患。这一结构部件对回转冲击荷载有较高的要求，而且径向以及轴向的尺寸也有严格的标准，如果出现故障，对起重机的运行安全就会产生较大的影响。所以，在设计方面，关于回转支承轴承的安装精准度问题要进行有效的解决。另外，门座式起重机的连接部位对刚度的要求较低，在整个结构中，回转支承的结构刚度就容易被忽略，由于受到非正常应力的影响，回转支承可能会出现变形问题，进而使起重机的整体结构产生故障。 3.2 疲劳剥落损坏故障
起重机回转支承轴承的使用最主要的影响因素是疲劳剥落故障，结构部件的滚道以及滚动体在荷载的作用下不断地进行运动，在运动摩擦以及荷载等因素影响下，回转支承轴承部件的表面就容易出现裂缝问题，进而会影响结构部件的内部，影响起重机的正常使用。另外，结构部件在出现疲劳剥落损伤时，结构部件之间的冲击力就会增大，这样设备在运行时的振动就会增大，进而产生噪声污染[3]。同时设备运行的性能稳定受到较大的影响，起重机的工作质量就会有一定程度的下降。
3.3 后期维护故障
在操作不当以及后期维护不当等因素的影响下，门座式起重机回转支承轴承部件存在较大的故障隐患。在回转支承轴承和螺栓的连接部位，如果出现裂缝问题，设备在使用初期进行检查时，存在一定的难度，这种故障隐患是隐形的存在，很难及时发现[4]。只有在起重机不断使用状态下，随着故障越来越明显才会被发现，而这样就会使支承轴承结构部件受到很大的损伤，给后期维护工作带来一定的难度。另外，起重机在作业时，各个结构部件之间的摩擦问题也会使支承轴承的荷载能力发生变化，如果起重机长时间在高负荷的情况下使用，就容易发生故障，对维护工作产生影响，起重机的工作效率和工作质量也会下降。
4 回转支承轴承故障的诊断
利用大数据技术以及人工智能技术建立故障诊断系统，系统分为4个层次，在数据采集层主要是对回转支承轴承的相关参数数据进行收集，比如转速、振动、运行时间等，其中传感器将收集的数据传递到收集站，然后进入到数据存储层进行数据的管理，在数据挖掘和诊断分析层中对收集的数据信息进行分析和预处理，从而对起重机回转支承轴承的运行状态进行精准的判断。系统中整合了多种故障诊断算法，同时利用远程在线诊断平台进行专业的人工智能诊断，对轴承运转情況做出评估，并给出维护方向，使轴承的使用时限延长。
5 门座式起重机回转支承轴承故障的解决方法
5.1 应用模糊数学法
对起重机设备故障进行维修，由于结构部件之间的重要程度判断存在较大的模糊性，要想科学合理地判断，其中涉及到的因素有很多。由于各个影响因素之间具有相关联性，所以可以选取模糊数学法进行分析，对回转支承轴承结构部件的故障维护进行判别[5]。首先是对评价指标体系的选择，对结构部件的故障进行维修技术选择时，通常可以在经济方面、可靠性方面、可维修检测方面等进行综合的分析，然后结合设备部件性能对其进行划分，将评价指标进一步明确。一般在具体进行评价时，可以通过分级集合的形式进行排列。然后是对评语等级进行明确，根据结构部件应用的功能、应用次数以及重要性等设置评语判定集合，按照重要性的程度，将评语等级划分为非常重要、比较重要、不重要[6]。接着是确定各个指标的权重，利用引入区间模糊数的方法，对重要性表示的模糊数进行规定。利用矩阵以及模糊算子的方法进行模糊综合评价，根据对指标评级体系以及评语等级集合的统计，进行计算，利用加权计算的方式结合实际情况选择，最后得出评价结果。
5.2 维修技术应用
起重机在实际的维护工作中，最主要的还是采取计划维修的方法，对于回转支承轴承部件的维修也是以事前维修为主，结合事后维修一起[7]。要想进一步提高机械设备的维护效果，需要实行监测方法，对监测测点的数量进一步确定，然后找到合理的监测技术，使监测数据更为精准。另外，结合回转支承轴承的故障原因，合理地制订维护检查方案，对结构部件的润滑性也要重视，确保润滑的有效性。对于集中润滑系统，可以积极地应用智能润滑系统，对机械设备的重要部件进行质量强化检验，并严格地记录好相关数据信息，使各个部件的质量检测都达到合格状态。
6 结语
总而言之，回转支承轴承作为起重机设备的重要部件，其故障问题对起重机的工作运行有较大的影响，充分的了解部件故障的形式以及原因，然后利用科学的计算方法确定故障维修技术，能够更好地保障门座式起重机运行的稳定性。
参考文献
[1] 王朝晖.探究变频控制系统在港口门座起重机上的应用[J].价值工程，2020，39（14）：159-160.
[2] 孙敏芳.门座式起重机回转支承轴承的故障分析[J].科技传播，2016，8（14）：191-192.
[3] 苏文胜，薛志钢，李云飞.门座起重机回转支承故障诊断研究[J].起重运输机械，2017（6）：82-86.
[4] 王兆光.门座式起重机回转支承轴承的故障分析[J].科技创新与应用，2016（4）：111.
[5] 侯文明.门座式起重机控制系统中变频器的应用方法[J].电工技术，2020（8）：1-2，6.
[6] 胡波.门座式起重机回转轴承维修方案[J].港口科技，2019（9）：21-24.
[7] 颜瑞.门座式起重机回转机构动态性能及优化设计研究[D].广西大学，2016.
[8] 吕学昭.基于小波分析和EMMD复合方法的门座式起重机回转支承故障诊断研究[D].武汉理工大学，2016.
关键词：回转支承轴承 故障 门座式起重机 解决方法 操作规范
中图分类号：TH6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）07（b）-0084-03
Study on the Failure of Slewing Bearing of Gantry Crane
PAN Yifan
（Oriental port branch of Lianyungang Port Co.Ltd， Lianyungang， Jiangsu Province， 222046 China）
Abstract： In the crane equipment， the gantry type is a widely used type， which is used in some large-scale material handling and production process. The slewing bearing of the crane is an important part of the structure， which is also frequently used， so it will inevitably fail. To ensure the normal use of the crane， it is necessary to fully understand the cause of the failure， analyze it through scientific methods， and determine the use of maintenance technology， so that the crane can be more effective application.
Key Words： Slewing bearing; Failure; Gantry crane; Solution; Operating specifications
回转支承轴承部件的稳定性对起重机的作业安全有较大的影响，做好部件故障的分析工作，及时制定科学的解决方法，能够降低回转支承轴承部件的故障发生频率，更好地使起重机作业。
1 门座式起重机回转支承轴承的概述
门座式起重机的结构部件中，回转支承轴承是重要的组成，而且其部件的类型有很多种，根据部件类型的不同，在结构安装时也会有一定的差异。在安装时，最主要的是要注意设备部件的承载力以及轴向尺寸等，包括一种规格的结构部件，这样才能够使起重机正常地工作[1]。利用双排球式支承门座式起重机较为广泛，这就对起重机的荷载能力有较高的要求，同时对回转支承轴承应用有严格的标准。实际在应用时，转台的底部位置固定上双排滚柱式的回转支承轴承，在圆筒结构上部将外圈固定，过程中注意轴向与径向的尺寸大小要严格地按照标准规范进行。另外，还要注意利用线接触的方式使滚圈以及滚动体之间进行有效的传递，让回转支承轴承部件能够有较大的承载能力和抗击能力，这样门座式起重机在运行时才能够正常，以便能够使工作的质量和效率得到提高。
2 门座式起重机操作规范
2.1 操作准备规范
起重机属于大型的机械设备，在运行时为了保障安全以及运行顺利，需要严格按照相关标准进行操作;在准备工作中，需要对操作手柄上的操作牌进行明确;检查起重机的制动器时需要确保总开关是在断开的状态下，检查螺栓有没有松动的情况，起重机车上的物件放置有没有违规等。准备工作中还要对支承轴承的润滑情况进行检查，确保符合运行的规范，同时在开关连接顺利的基础上保证操作室门的关闭，这样能够最大化地降低外界干擾。
2.2 操作流程规范
操作流程规范主要是指门座式起重机在需要进行使用时，按照流程规范需要检查操作牌，检查到操作牌后才能够继续接下来的工作，对各个部件的安全进一步确认，严格地依据操作流程检验，在保证机械设备运行无异常时再进行操作。而且设备在使用完后要归到指定位置进行复位，归零操作手柄后将电源切断，以便起重机再次使用时能够有安全保障[2]。
2.3 操作过程的应急规范
门座式起重机在使用过程中如果出现异常情况，需要按照应急规范进行操作，在发生异常情况时，要及时切断电源进行检查，如果起重机处于起吊重物的状态，应该注意先将重物放下，排除外部因素影响，将设备的控制器回转归零，在设备周围设置好安全警戒隔离带。另外，操作人员需要关注，在起重机运行完毕后，回转制动器需要手动锁好，在发现异常情况时要及时与维护人员进行沟通，避免出现安全问题。
3 门座式起重机回转支承轴承故障
3.1 设计故障
门座式起重机的回转支承轴承是非常重要的结构部件，在机械设备使用的过程中，故障问题会因为多方面的因素出现，对于回转支承轴承，在设计方面的不当就会埋下故障隐患。这一结构部件对回转冲击荷载有较高的要求，而且径向以及轴向的尺寸也有严格的标准，如果出现故障，对起重机的运行安全就会产生较大的影响。所以，在设计方面，关于回转支承轴承的安装精准度问题要进行有效的解决。另外，门座式起重机的连接部位对刚度的要求较低，在整个结构中，回转支承的结构刚度就容易被忽略，由于受到非正常应力的影响，回转支承可能会出现变形问题，进而使起重机的整体结构产生故障。 3.2 疲劳剥落损坏故障
起重机回转支承轴承的使用最主要的影响因素是疲劳剥落故障，结构部件的滚道以及滚动体在荷载的作用下不断地进行运动，在运动摩擦以及荷载等因素影响下，回转支承轴承部件的表面就容易出现裂缝问题，进而会影响结构部件的内部，影响起重机的正常使用。另外，结构部件在出现疲劳剥落损伤时，结构部件之间的冲击力就会增大，这样设备在运行时的振动就会增大，进而产生噪声污染[3]。同时设备运行的性能稳定受到较大的影响，起重机的工作质量就会有一定程度的下降。
3.3 后期维护故障
在操作不当以及后期维护不当等因素的影响下，门座式起重机回转支承轴承部件存在较大的故障隐患。在回转支承轴承和螺栓的连接部位，如果出现裂缝问题，设备在使用初期进行检查时，存在一定的难度，这种故障隐患是隐形的存在，很难及时发现[4]。只有在起重机不断使用状态下，随着故障越来越明显才会被发现，而这样就会使支承轴承结构部件受到很大的损伤，给后期维护工作带来一定的难度。另外，起重机在作业时，各个结构部件之间的摩擦问题也会使支承轴承的荷载能力发生变化，如果起重机长时间在高负荷的情况下使用，就容易发生故障，对维护工作产生影响，起重机的工作效率和工作质量也会下降。
4 回转支承轴承故障的诊断
利用大数据技术以及人工智能技术建立故障诊断系统，系统分为4个层次，在数据采集层主要是对回转支承轴承的相关参数数据进行收集，比如转速、振动、运行时间等，其中传感器将收集的数据传递到收集站，然后进入到数据存储层进行数据的管理，在数据挖掘和诊断分析层中对收集的数据信息进行分析和预处理，从而对起重机回转支承轴承的运行状态进行精准的判断。系统中整合了多种故障诊断算法，同时利用远程在线诊断平台进行专业的人工智能诊断，对轴承运转情況做出评估，并给出维护方向，使轴承的使用时限延长。
5 门座式起重机回转支承轴承故障的解决方法
5.1 应用模糊数学法
对起重机设备故障进行维修，由于结构部件之间的重要程度判断存在较大的模糊性，要想科学合理地判断，其中涉及到的因素有很多。由于各个影响因素之间具有相关联性，所以可以选取模糊数学法进行分析，对回转支承轴承结构部件的故障维护进行判别[5]。首先是对评价指标体系的选择，对结构部件的故障进行维修技术选择时，通常可以在经济方面、可靠性方面、可维修检测方面等进行综合的分析，然后结合设备部件性能对其进行划分，将评价指标进一步明确。一般在具体进行评价时，可以通过分级集合的形式进行排列。然后是对评语等级进行明确，根据结构部件应用的功能、应用次数以及重要性等设置评语判定集合，按照重要性的程度，将评语等级划分为非常重要、比较重要、不重要[6]。接着是确定各个指标的权重，利用引入区间模糊数的方法，对重要性表示的模糊数进行规定。利用矩阵以及模糊算子的方法进行模糊综合评价，根据对指标评级体系以及评语等级集合的统计，进行计算，利用加权计算的方式结合实际情况选择，最后得出评价结果。
5.2 维修技术应用
起重机在实际的维护工作中，最主要的还是采取计划维修的方法，对于回转支承轴承部件的维修也是以事前维修为主，结合事后维修一起[7]。要想进一步提高机械设备的维护效果，需要实行监测方法，对监测测点的数量进一步确定，然后找到合理的监测技术，使监测数据更为精准。另外，结合回转支承轴承的故障原因，合理地制订维护检查方案，对结构部件的润滑性也要重视，确保润滑的有效性。对于集中润滑系统，可以积极地应用智能润滑系统，对机械设备的重要部件进行质量强化检验，并严格地记录好相关数据信息，使各个部件的质量检测都达到合格状态。
6 结语
总而言之，回转支承轴承作为起重机设备的重要部件，其故障问题对起重机的工作运行有较大的影响，充分的了解部件故障的形式以及原因，然后利用科学的计算方法确定故障维修技术，能够更好地保障门座式起重机运行的稳定性。
参考文献
[1] 王朝晖.探究变频控制系统在港口门座起重机上的应用[J].价值工程，2020，39（14）：159-160.
[2] 孙敏芳.门座式起重机回转支承轴承的故障分析[J].科技传播，2016，8（14）：191-192.
[3] 苏文胜，薛志钢，李云飞.门座起重机回转支承故障诊断研究[J].起重运输机械，2017（6）：82-86.
[4] 王兆光.门座式起重机回转支承轴承的故障分析[J].科技创新与应用，2016（4）：111.
[5] 侯文明.门座式起重机控制系统中变频器的应用方法[J].电工技术，2020（8）：1-2，6.
[6] 胡波.门座式起重机回转轴承维修方案[J].港口科技，2019（9）：21-24.
[7] 颜瑞.门座式起重机回转机构动态性能及优化设计研究[D].广西大学，2016.
[8] 吕学昭.基于小波分析和EMMD复合方法的门座式起重机回转支承故障诊断研究[D].武汉理工大学，2016.