【摘 要】本文针对板坯连铸机直臂式钢包回转台旋转臂倾斜、旋转过程中出现振动、防扭支架频繁开裂等故障进行分析，从螺栓预紧、设备安装等方面采取改进措施，解决了设备故障。 【关键词】旋转臂；回转轴承；钢包回转台
1、设备概况
舞钢公司板坯连铸机安装的是直臂式钢包回转台，自重158t，单臂满包负荷160t，双臂满包负荷320t，回转半径达4500mm。旋转时轴承承载负荷大、偏载严重且转速慢；在整个运行过程中处于倾覆力矩作用下的间歇转动，启动频繁，工作时有一定冲击。
我公司钢包回转台自1992年投用，运行至2004年时，轴承出现异音，2004年6月大修期间更换了回转轴承。运行不久，常出现防扭支架开裂，且旋转时有振动的现象，虽对防扭支架进行了多次加固，但仍频繁开裂；重新多次预紧回转轴承紧固螺栓，回转臂的倾斜现象还是越来越严重。经测量，回转臂座包时的最大倾斜高度已达35～40mm，严重的影响了设备的安全运行。
2、原因分析及解决措施
我公司钢包回转台出现的主要故障是旋转臂座包时倾斜严重、旋转过程中出现振动、防扭支架频繁开裂。防扭支架是为了防止回转臂旋转时通过回转轴承带动外坐架转动而安装在外坐架和内坐架之间的零件，它所受力主要是旋转臂旋转时通过回转轴承的外圈、滚动体、内圈传递过来的。在回转轴承正常工作的情况下，内部摩擦很小，这个力不大。防扭支架频繁开裂的唯一原因是回转轴承内部摩擦太大，把旋转臂旋转时产生的力传递给了外座架，进而使防扭支架开裂。
从回转轴承的结构及受力特点分析，轴承内部辊道面及滚动体受损是回转轴承旋转时阻力过大的主要原因。轴承内部辊道面及滚动体受损后，润滑条件变差，配合间隙增大，产生冲击载荷使得磨损速率急剧增加，进而引起旋转过程中出现振动现象，旋转臂座包时倾斜严重。
为查明轴承损坏原因并彻底排除故障，决定在2005年底中修时更换旋转轴承。发现下线旧回转轴承的内外圈主推力有几处疲劳磨损现象，外圈推力滚道整圈磨损存在麻坑状。最大深度0.5～1.5mm，其中软带有明显压痕，深度约0.8mm。沿主推力滚道软带逆时针方向约lm处有长约0.5m的磨损剥落层，深度为0.5～1.5mm；内圈主推力滚道沿软带逆时针方向约2.5m处开始有长约1m的严重磨损剥落层，深度为1.1～2mm。
回转轴承是在重载荷下低速运行，其磨损原因主要是轴承滚道工作表面的形态被破坏，局部出现应力集中、润滑油膜破裂、材料表面的晶格被腐蚀等，所以材料磨损过程与工作时受力状况和润滑条件密切相关。根据现场使用情况，润滑系统是沿用以前的润滑油及润滑方式，2004年以前的轴承在此润滑条件下使用时间很长，此次不会因为润滑不良及污染造成轴承失效。因此轴承磨损过快很可能就是2004年更换轴承时，轴承安装过程或轴承本身精度存在问题，产生了较大的附加应力和振动，造成的轴承转动过程中，滚道及滚动体所受应力严重不均匀所致。
3、回转台安装要点
3.1轴承精度检查
为避免轴承因旋转精度超差造成上线后过早损坏，在更换轴承前，采用百分表对回转轴承旋转精度进行了反复测量检查：内外圈的平面度误差均在0.02mm内，小于轴承0.2mm的间隙。轴承外圈直径测量为3198mm，小于3200mm的轴承安装座圈直径，确保轴承固定后外圈不受径向外力的挤压。
3.2轴承安装
回转轴承的安装是关键，在安装过程中应重点注意以下几点。
1、在安装时，要认真清理回转臂内座圈的底面和外座架的顶面杂物，然后采用精密水准仪测量承重板上4个测量点的标高，通过加垫片的方法调整轴承安装底座及回转轴承的水平度，最终轴承水平面的水平度误差不大于O.3mm。
2、轴承安装时应与其配合面贴实，回转轴承中心线、旋转齿底座和旋转平台中心线的同轴度误差不大于O.3mm，另外回转轴承进入回转臂时，外圈和回转臂之间应有0.5～1mm的均匀间隙，确保轴承转动过程中不受附加外力。
3、回转轴承在工作过程中承受着回转臂传递来的很重的载荷，应特别注意回转轴承上未淬硬点点应处在与浇铸中心线成90°的位置，且在钢包回转台非驱动侧。
4、为了提高螺栓联接的质量，安装螺栓时必须施加合适的预紧力. 螺栓预紧的目的是增强联接的刚性、紧密性和防松能力，还可提高螺栓的疲劳强度。如果预紧力不足或不均匀，容易引起部分螺母松动，造成轴承配合间隙过大，旋转过程中产生振动和冲击，轴承容易磨损；如果预紧力过大，工作过程中又可能发生断裂事故。所以合适的预紧力是回转台安全工作的可靠保证。
为避免螺栓预紧力不均匀，可使用同一台高压泵通过四通阀带动四个液压螺栓拉伸器在回转轴承内外圈连接螺栓的四个对称角上分2遍依次紧固，第一遍为设计紧固力的80％，第二遍再紧固到设定值。螺栓紧固的最后结果，应使螺栓头部伸出螺母以外的长度约为螺栓直径的（0.6～1.0）倍，并用一个百分表装在活塞顶部测量头部的位移（注意油表读数与螺栓预紧力的正确换算）。当油压力达到预定值时停止加压，其位移供参考。三个月抽查一次，一年全面检查一次。抽查的螺栓要均匀分布，其个数不得少于总数的1/5。
3.3旋转臂的安装
旋转臂位于回转轴承上，是钢包回转台中最重的一件，同时也是钢包回转台的核心设备，钢包回转台中各主要部件均与其相连接，安装、调整后标高、水平度一定要满足设备设计说明书的及规范要求。回转台其他部件安装可参照设备设计说明书的及规范要求进行。
4、效果
经过这次检修，大轴承的运行平稳，无振动，无异常声音，更没有出现防扭支架撕裂的现象。随后又在运行后的一月，三月，半年，一年等时间节点上对轴承紧固螺栓进行剩余预紧力检查，直至目前仍无异常。
参考文献
[1]北京钢铁设计研究总院,舞钢1900板坯连铸机钢包回转台安装说明书.1990,12
[2]董振堂主编.连铸机械设备操作、维修及常见故障处理与自动化控制实用手册.冶金工业出版社,2007.4