陈 龙
秦皇岛港股份有限公司第七港务分公司
摘 要：针对部分港口大型设备的回转轴承安装基准面弯曲变形导致回转部位严重异响的现象，采用一种新型的基准面平面度检测分析处理方法。该方法操作方便快捷，降低了维修的危险性，节约了维修成本，提高了设备的生产利用率，对港口装卸设备的维修具有一定的现实意义。
关键词：基准面； 平面度； 回转机构
我公司的多台门座起重机(以下简称门机)经长时间运转后回转机构严重异响，不能正常运行。分析其主要原因，是门机长时间工作运行导致回转大轴承安装基准面弯曲变形，即基准面的平面度误差值变大。平面度误差长期高出规定标准，会导致回转大轴承运行时受力不均，回转轴承内部的保持架局部损坏，造成滚珠错位卡死轴承、门机回转异响严重的现象，减少回转轴承的使用寿命。故需要对门机回转上、下基准面的平面度进行检测及处理，使其达到回转支承的安装标准后，更换新的回转大轴承。
一般港口大型设备回转支承平面度的处理，基本上采用的是现场回转部位搭设十字架平台，上面安装合适型号的铣床，对回转基准面进行刨铣处理。这种方法现场施工复杂，高空维修作业不易操作。或是拆除回转圆筒拉回车间进行刨铣，这种方法更为耗时繁琐。因此，有必要采用一种新型的平面度检测分析处理的方法，使得平面度达到新回转轴承安装的要求。
2.1 前期准备
为了方便测量门机回转安装基准面的平面度，采用门机上体拆解的维修方案。先后对门机的大拉杆、臂架系统、平衡系统、机器房、旧的回转大轴承进行拆除。同时，对要测量的表面进行清洗。
现场测量须在码头无风或微风情况下，而且与该门机同地面轨道的其他门机静止的状态下进行测量，减小测量误差。所需要的工具包括：水平仪1台、高度尺1把、角磨机1个、直磨机1个、抛光片和打磨片若干。
2.2 数据测量
首先对轴承安装下基面进行测量。先根据圆筒端面的现状，采取多点测数的方法，尽可能的测量多组数据。在该基准面上选取一个同心圆Φ1，以基准面上72个螺栓孔的中心点为分界点，将其等分为72个相同的圆弧。每段圆弧的中心点分别标记为a1，a2，…，a71，a72。在适当位置放置水平仪进行调平，并固定好。放置水平仪的位置要保证尽量不受外界干扰。将高度尺分别置于事先等分好的各等分圆弧的中心点上，2人配合进行数据测量。各点的数据为a1，a2，…，a71，a72，并做好记录。
2.3 数据分析处理
采用水平仪测量，不能直接得到结果，需要用坐标变换法进行数据处理。测量所得到的原始数据中的最大和最小值并不一定是实际表面上的最高和最低点，需要绘制出评定基准面。符合最小条件的评定基准面的位置是按实际表面的形状确定的。将测量的72组数据录入excel表格中，利用excel功能进行数据计算。可得出以下数据：amax=22.40 mm；amin=14.10 mm；幅值g=(amax-amin)/2=4.15 mm；平均值a=17.61 mm；Φ1直径d=2 750 mm；等分圆周数b=72。
设定a1，a2，…，a71，a72所对应的正弦曲线图的相分别为f1，f2，…，f71，f72；其中fx+1=fx+1，初相f1为72以内的自然数。依照最小程度修复的原则，当f1=62时，反映出的修复面积最小，即设定f1=62。评定值计算公式为：
Ix=a+g sin(πfxb/d)
(1)
将excel表内所得数据带入公式(1)可得出对应值I1，I2，I3、…，I70，I71，I72。
对应各点的评定值与实际测量值之间的差值为相应的修正值，计算公式如下：
Jx=Ix-ax=a-ax+g sin (πfxb/d)
(2)
将已知数据带入公式(2)可得出相对应的修正值J1，J2，J3，…，J70，J71，J72，同时在excel表中导出修正值的曲线图(见图1)。根据修正值曲线图分析平面度并进行平面实际处理。
由修正值曲线图中可以得出：Jmax=0.803 mm；Jmin=-1.610 mm。新回转轴承的安装要求其接触端面的平面度K标准≤1.2。回转轴承下端面平面度K下=Jmax-Jmin=2.412>K标准。因此，对曲线图中高出0.20和低于-1.00的区间所有测量区域进行打磨和抛光处理，各点需要处理的厚度由曲线图中可以直观的看出。
图1 回转轴承下端面修正值曲线图
为了提高平面度精度，在处理之后按照上述方法重复进行测量一次，得出平面度K下(修复后)=1.014，符合要求。
同样操作方法可以得出回转轴承上端面的修正值曲线图(见图2)。
图2 回转轴承上端面修正值曲线图
由修正值曲线图中可以得出：Jmax=1.250 mm；Jmin=-0.135 mm。回转轴承上端面平面度K上=Jmax-Jmin=1.385>K标准。对高出1.10或者低于-0.10的区间所有部位进行打磨和抛光处理，直到达到安装所需的要求。
回转支承的上、下基准面处理完毕后，平面度都达到1.2以内，符合安装新轴承的要求，可安装新的回转大轴承。
这种测量平面度技术，适合港口大型机械的较大平面的平面度测量，简化了大型港口设备平面度的处理方法，降低了维修的危险性，节约了维修成本，提高了设备的生产利用率，减轻了工人的劳动强度，具有一定的现实意义。
陈龙： 066000，河北省秦皇岛市海港区建设大街东段18号
A Flatness Detection Method Based on Rotatory Installation Reference Plane of Portal Slewing Crane
Chen Long
The Seventh Port Branch of Qinhuangdao Port Co., Ltd.
Abstract：Aiming at the phenomenon of serious abnormal rotation caused by the bending of installation reference plane of the rotatory bearing in the large port equipment, a new flatness detection and analysis method of reference plane is utilized. The method is fast and convenient, not only decreasing maintenance risk, but also saving maintenance cost and increasing production utilization of equipment. In real operation, it presents some practical significance for the maintenance of port handling equipment.
Key words：reference plane; flatness; the swing mechanism
收稿日期：2016-05-18
DOI：10.3963/j.issn.1000-8969.2017.01.004
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