大型浮吊船三重公差配合的大型轴承更换工艺

大型浮吊船三重公差配合的大型轴承更换工艺吴明哲，李艮田(上獅劳局漏工■人，上海200090)摘要：某海工动力定位浮吊船3000t主吊机在运行时发现，4个台车轴承均损坏。

由于该轴 承属于大型双排调心滚柱式自锁轴承，轴与轴承过盈配合安装，且其轴承外圈与轴承座之间、轴承 座外圈与其支架之间均有公差配合度要求，使轴承更换工作面临巨大的挑战。

本文结合现场实际操 作的相关经验，详细介绍了三重公差配合下大型双排调心滚柱式自锁轴承的更换流程及工艺。

这将 给其他需更换浮吊船及各类桥吊轴承的技术人员带来极大的帮助。

关键词：浮吊船；双排调心滚柱轴承；大型轴承更换；三重公差配合中图分类号：U674 文献标志码：A DOI：10.14141/j.31-1981.2019.02.012 Replacement Process of L arge Bearing with Triple Tolerance onLarge-scale Floating CraneWU Mingzhe, LI Gengtian(Salvage Engineering F leet, Shanghai Salvage Company, Shanghai 200090, China)Abstract: During the operation of a 3000 T m ain crane on the offshore p ower locating f loating crane, 4 irolley bearings broken. The bearing and s haft is installed w ith interference f it At the same time, the bearing with bearing seat and the bearing seat with carriage stents belong to tolerance matching. It's a great challenge for bearing changing. According to the relevant experience in actual operations, the article introduces the replacement procedure for the large type double row self-aligning and self-locking roller bearing with triple tolerance matching in detail It will be of g reat help to other technicians who replace floating cranes and v arious types of b ridge crane bearings.Key words: floating crane vessel; double row self-aligning and self-locking roller bearing; large type bearing replacement; triple tolerance matching〇引言某轮属于海工动力定位浮吊船，吊動叻为3 000 t，主吊机产自国民油井华高（NATIONAL OILWELL VARCO,NOV)，型号为 Model 66，2010年出厂。

1吊机设计该吊机 谢为尾部2组台车，每部台车2个滚轮；首部2组台车，敏13个雜，且每t激哈内外2个轴承，台车激含沿旋转細道行走，台车布置如图1所示。

作者简介：吴明哲（1979-)，男，高级轮机长，研究方向：船舶动力定位系统、特种船舶、大型浮吊*{史备管理。

造船技术研究Sh^lraiildingTedmology R esearch图i吊机台车布置简图N O V綱台车形綱徒，狀虛了吊机的整体重量，可使其高速平稳旋转，旋转速度约3.14 r/min。

对起吊能力为3 000 t的大型浮吊来说，这样的旋转速度相当可观。

但其缺陷也很明显：安辑1娜邏、可靠性差。

吊_勺垂向负载由安装在直径20 m的筒体四个角的4组台车承担。

水平负载由隨在吊机中心的中心销承担。

尾部台车分左右2组，敏14个滚轮；首部台车也分为左右2组，簡6个臟从受*的角度来分析，空钩时吊机赔結盼重量为40581，臂架角度萌尾部台车動腺1。

表1臂架角度与首尾部台车効分析表1M0000N)负IE B兄尾部台辑个離台雜个躯翻A臂雜度40°键136.078.0臂雜度60°键164.059.0臂雜度78。

键195.039.0 _麵212.08.8起载(如 3000)0.0275.0从台■承受力分析来看，受力最大的I；兄仍是首部台车。

故在设计时首部台车的数量（12 个）大于尾部台车的数量（8个）。

但首部台车在吊翻、職有吊重时，勁®」、于尾部台车。

故也是尾部台车远局于首部台车，因为吊机有 99%的几率是空钩或者小负载，尾部台车受力有 99%的于首部台车，因此尾部台车疲劳寿命 远小于詰哈车。

航口況酿觅恃虑，会識此吊机在设计上不太合理。

如图2所示，台车滚轮主要分为以下几个部 分，由内往幼：轴，轴承，轴承座，台车支架和大滚轮。

内侧还有另外1组轴承。

M W图2台车滚轮结构图及装配尺寸轴承采用美国斯凯学（Svenska Kullager-Fabriken，SKF舶承，型号为:23172 CAC/C G8W507，测喊，S K)566 kg。

蜥卩細粒间为 过盈I己合（-0.21 nrn卜"OM mm)，轴爾□轴承座之 间为公差配合（0~0.75 mm)，轴承^肢架为公差酉己合（0.18 tm n~0.30 m m)。

2轴承故障2018年6月9日，值班AM®告尾部台车运转 时发出不寻常声音。

经过轮机长、吊机工程师仔细 判断，初步判定为台车轴承损坏，iA为有必要打开 麵员坏的轴承盖趟由承D兄。

发王赒部 台车的丽部出王的鎌。

考虑到 其它台车损_可能注，工作将40个台车的轴承盖全舰3■开縫。

经过仔细經&计发现4个尾部台车的轴承顶部出现不同程度的断 裂。

轴尉员坏位置及轴7?假坏照坩圆3所示。

图3轴承损坏位置示意图3轴承更换方案对于糖例，原台车制i i r家的勸：^^挺轴承座，力_由承内圏并冷却轴，而后快適铒由礙口轴承轴和翅中。

加热轴 灘解座会使间卡住；单独 加热轴承，贝哙引趑由承外圈与轴承座之间卡牢，整体加热台车支架，轴又会受热，导致轴承内圈无 法卡入轴中，可谓环环相扣。

局部力咖由承内圈，同时冷織通常可以达到獅勺效果。

但是船上 雖简单，細斥除轴白搞兄下，无鋪齡却轴。

因此，只能通过加辦由承内圈并尽靈跑]>加热轴承 座外圈®昔施见安装方案。

■相关安装要求，需要加工!如：用于厮轴承的m用书键臟的专用有2个500 t千斤顶、500 t卸扣及吊索、2个30 t 穿^巳、液压千斤顶、1个501和2个20 t普通液压千 斤顶、M32x4.5(长度50 cn〇全螺牙10.9级螺栓4-8 根、M36x5(长度75 cm)全螺牙10.9级螺^ 4-8根、轴承内動□热器等。

将删讲支术分析每廳強的实际操條验相结合，可徵口m h®由承需酣以下几傾驟实现：1)消除轴撕授的励；2)拆齡员坏的 轴承；3條由承从轴承座内取出；4加辦由承座，冷却轴承，在甲板上槲由承装入轴承座；5 >^7承吊链■，加辦自承内圈，栩赌装A轴 上；6荆用穿千斤顶，在导向螺栓的协助下纖 槨喊安链啦；7)轴承手动力啣、吊机测试。

3.1消除轴承受力通过吊丰聪图和各部分的重量重心，可求出 其合重心。

彳雕弯宠平衡计算的结果，可得出：在 主钩吊動360 U吊装半径70 m，旦尾部台车附 近应2001千斤顶_賊台车支撑的脑专轨道时，可以将尾部台车完全抬礎由承動完雜除。

由™S海述行，修复时间可雛长，考虑到天气因素，所以修复期间须考虑到在紧 急晴况下能放下臂架避风的情况。

同时，由于受到 风浪的影响，臂架田維时，整个吊腦专平台仍有小角度的摆动，此摆动他絵加大轴承修复的难 度。

因此，技术人员_胁法消除J越飾摆动。

根据设计图纸可知，甲板中前部隨的吊机背造船技术研究Sh^lraiildingTedmology R esearch拉吊耳垂向可承重709t,zK平可以承S595t。

背拉 吊耳距吊机筒体中心约70 m，此时吊机的起吊能 力为400 t。

当风浪来临时，必须考虑吊臂能够较 w i a趟也纖下，所1^喝将臂■阁至主钩半径* 70 m,不做任何旋转，尾部压载支 撑塾片（趟口海織_，固定吊顯专用）應保入的状态。

因为压载趨05^苗定销将艇专并辞固定住，所以吊跡会有簡摆动。

主钩直樹立難吊耳，有1.9。

的偏角，在满负荷的 工;兄下，主钩设计可■受3.5。

夹角，離吊耳只用到了 60%的许用强度，旦满足吊耳规范所要求的 受5。

倾斜力的要求。

吊丰脏钩吨彳卩到38G t左右时，尾部台 车稍稍抬离挪1，在尾部千斤顶施加100 t后，尾 部台车将滚轮稍微提起，台车滚轮可以被人为撬 动。

由此，损坏处台车窓娘併力已完雜放。

3.2拆除损獅承原狀」^^拆除麵，顯计_与由較间的摩擦力，麵網麵勺预旰斤顶将轴承从轴承座内顶出。

由于缺少适当的可编辑版图纸，可i B S W i丨細内圏勺为7 000 m m2,内圈平均直径约为400 m m,材料为高硬度钢材。

根据图纸可得，直径公差为-0.28 m m。

计算时，可麵承内圈纵向剪赚为平面，細喊为一横截面积7000腿2，随为71〇腿的条餘1±夬，假设将雌状金属拉^〇.2871腿，需要的拉力为D2.01x1011x7000x10-6x0.28=---------------------------------------- (1)400=9.849x10s(N)式中：F为拉力，N;d为轴承内圈的截面积，m m2;Z)为轴承内圈的平均直径，m m〇假设内圈受到均匀向外的拉力，此拉力正好 使得直径被拉长-0.28 m m，通过积分计算，此外 力为2PB=2F(2)式中：P为径向的张力，i M.924 Sxl^CNAn);及为 麵内圏白评：腿。

轴向摩擦力为径向张力乘以摩擦系数，钢材的摩擦系数在0.1-0.3之间，保守计算取0.3,则 924 500x0.3=1 477 350(N>=148(t);钢材摩擦系 数若取0.1,贝幢擦力为491。

通过制作的工装往外拔轴承座，受力位置为 轴承外圏，假设外圏作用150 t7_R平向外的力，则 轴承内圈不腰150 t水平力，同时纖的挤励。