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宝武集团八钢公司120t3#转炉非传动侧耳轴轴承更换实践

发表时间：2020/9/15 来源：《基层建设》2020年第15期作者：郭刚

[导读] 摘要：二炼钢120t3#转炉更换非驱动侧耳轴轴承，需要将炉体抬升100mm，非驱动侧轴承安装位置轴的下表面距离下轴承座下表面270mm，左右两侧距离各大于177mm；轴承安装时，轴承外圈距离轴承座下表面100mm，轴承外圈距离轴承座剖分面内边距离为7.2mm，特编制此检修实践方案，以供参阅。

        新疆德勤互力工业技术有限公司新疆乌鲁木齐 830022
        摘要：二炼钢120t3#转炉更换非驱动侧耳轴轴承，需要将炉体抬升100mm，非驱动侧轴承安装位置轴的下表面距离下轴承座下表面270mm，左右两侧距离各大于177mm；轴承安装时，轴承外圈距离轴承座下表面100mm，轴承外圈距离轴承座剖分面内边距离为7.2mm，特编制此检修实践方案，以供参阅。
        关键词：转炉、非驱动侧耳轴、轴承更换、顶升、膨胀量。
        1工程概况
        1.1工程简介
        本次施工在120吨3#转炉区域，施工作业时转炉炉体处于零位位置，停电挂牌。主要工作内容为更换非驱动侧耳轴轴承（型号：335/φ1060/φ1400)。
        1.2工程量
        (1)非驱动侧耳轴轴承座架设轴承起吊安装用的龙门架配3T猫头吊，制作轴承加热用的油池，制作轴承安装的推力支架；(2)拆除非驱动侧轴承座上部；(3)炉体顶升操作，顶升高度100mm；(4)拆除非驱动侧耳轴轴承；(5)轴承座及耳轴清理、复测尺寸,耳轴探伤；新轴承复合尺寸；(6)轴承安装及调整；(7)炉体回落复位操作；(8)轴承上盖合体安装及调整；(9)支撑装置拆除；(10)挡渣板拆除及恢复。
        1.3工程特点
        (1)本项目位于第二炼钢厂120t3#转炉区域内。(2)本项目作业区域空间位置较小，存在高处作业，需要做有效的安全防护措施。(3)施工单位接到施工任务后，仔细阅读本方案及相关图纸，还应对现场认真勘察，及早发现问题所在，并且认真组织，做好人员、机具、材料等全面准备。在施工的全过程中，施工班组应做到安全第一，控制好质量、把握好进度。
        2施工要点及步序
        2.1轴承更换施工准备
        2.1.1在项目开工之前，组织安排施工班组对项目概况、施工内容、施工图纸、产品设备等做一次有针对性的技术交底，并做现场考察，提前做好准备工作，施工班组要在项目开始前提前辨识现场危险源，根据现场实际情况进行安全交底，并做出相应的安全措施。
        2.1.2开工前，炉下的集渣必须清理干净，以保证顶升用钢包车顺利到达顶升位置。
        2.1.3炉下东西两侧挡渣板上的集渣清理干净，以保证炉下检修作业人员的安全。
        2.1.4设备拆装时，必须有设备技术人员负责进行确认。
        2.1.5设备备件、材料到位，质量合格，以免影响施工进度和施工质量。
        2.1.6需要提前将工器具等准备到位，由于本项目需要使用多套用电设备，做好一机一闸，保证现场用电安全。
        2.1.8提前将炉体摇到零位，倾动装置抱闸处于断电状态（抱死位置），停电挂牌。
        2.1.9搭设检修用施工平台，符合安全规范。
        2.1.10非驱动侧轴承更换项目开始前，需对炉体、托圈、倾动等系统进行整体顶升到位。
        2.1.10.1炉体顶升工况条件：
        炉体重量：560t（含炉壳，水冷炉口，炉体挡渣板等）；b）耐材重量：400t（按新耐材重量）c）炉体顶升总负荷：960吨。
        d）本次炉体实际顶升重量为960吨，因此需多点同时顶升。顶升方案确定托圈做主支撑，炉体及倾动侧耳轴做辅助支撑的顶升方式。选用4台320吨液压千斤支撑托圈，作为主支撑，选用4台200吨液压千斤支撑炉体，作为辅支撑；同时为消除倾动系统100吨重量引起的挠度变形，用200吨液压千斤对传动侧耳轴进行辅助支撑。具体顶升示意图示意如下：
        2.2轴承更换具体步骤
        2.2.1驱动侧倾动减速机扭力杆联接法兰脱开，二次减速机安全桩处斜铁垫实。
        2.2.2对非驱动侧轴承座进行吹灰处理（防止在拆除轴承盖时灰尘进入轴承座），拆除两侧轴承座端面法兰（M24*80mm共计72件）及轴承盖（螺栓M72*4-720，共计8件，轴承盖拆除时需用3吨手拉葫芦配合拆除）。
        2.2.3拆除非传动侧旋转接头冷却水管及炉体旋转刻度法兰盘，用槽钢及5吨手拉葫芦对非传动侧耳轴轴承铰支座(此处为活动铰支座)进行加固,防止炉体托圈顶升或回落过程中轴承座出现偏差。

        2.2.4非传动侧耳轴轴承更换位置架设龙门支架，3T猫头吊。
        2.2.5依据更换轴承炉体顶升方案将炉体及拖圈顶升到位，高度100mm。
        2.2.6炉体拖圈顶升到位，调整耳轴与轴承座两侧的间隙（顶升100mm，单侧间隙7.2mm），确认炉体拖圈稳定后，在轴承座两侧加装防耳轴侧移装置，然后开始轴承拆除安装工作。
        2.2.7旧轴承外圈采用割除的方式在轴承外圈（厚度35mm，宽度335mm）的180°水平位置的两处进行氧割作业，直至割断，采用1吨手拉葫芦配合，将割断的两部分外圈拆除吊离。
        2.2.8旧轴承保持架及滚子组件采用割除的方式，在保持架的180°水平位置的两处进行氧割作业，直至割断。采用1吨手拉葫芦配合，将割断的两部分保持架及辊子组件拆除吊离。
        2.2.9旧轴承内圈采用割除的方式在轴承内圈（厚度35mm，宽度335mm）的180°水平位置的两处进行氧割作业，直至割断，采用1吨手拉葫芦配合，将割断的两部分内圈拆除吊离。
        2.2.10清理耳轴表面及下部轴承座内表面，耳轴探伤及外径尺寸复测，对新轴承的外形尺寸进行复测合格。
        2.2.11轴承安装，先安装靠近托圈侧的轴承密封环及挡圈，轴承采用油浴加热到110℃时，使用探尺检测轴承内圈膨胀量达到1061mm以上，使用3吨手拉葫芦及龙门架起吊，平移安装到耳轴设计位置（过程中使用顶推门架及2个16吨千斤进行配合安装），安装到位后，使用以上2个16吨千斤顶住轴承，防止轴承发生位移，待自然冷却后，进行炉体回落操作，将耳轴轴承落到位。
        2.2.11.1轴承安装高度要求
        轴承更换炉体起升高度数据对照表

        2.2.11.2轴承加热膨胀量计算:
        轴承内经尺寸：1060（0，-0.125）mm，耳轴外经尺寸：1060（0.066，0）mm，依据图纸尺寸计算，最大过盈量0.191mm，最小过盈量0mm，因此轴承安装属于过盈配合，轴承安装采用热装方式，加热温度计算：
        △d=1.25×0.00001×d×（t0-t）
        a、加热温度在100℃时
        △d=1.25×0.00001×1060×(110℃-30℃)=1.06mm
        b、加热温度在80℃时
        △d=1.25×0.00001×1060×(80℃-30℃)=0.6625mm
        考虑到安装过程中存在温降，当温度降低到80℃时，轴承孔的尺寸在1060.6625mm，具备安装条件。
        2.2.12非驱动侧轴承盖安装完成后，清理耳轴轴承座及轴承上的污渍，清洗后再用氩气进行吹扫，吹扫完成后安装两侧端盖及密封盖。
        2.2.13检修平台拆除拆除临时施工平台。
        3质量保证措施
        首先，加强对全员质量意识教育，坚持把质量放在施工生产的首位，认真落实各级质量责任制，强化“三工序”管理，使本工程的各道工序的质量得到有效控制。其次，接受甲方的监督和指导，对于甲方管理人员在检查工作中提出的问题，应虚心接受，并及时纠正；对施工中出现的质量问题或质量事故，应及时如实上报，制定纠正措施，认真整改，直至达到质量标准。最后，技术质量措施。1）加强质量管理，提高质量意识，严格执行行业检修标准及碳钢薄板炼钢工序的设备维修技术标准，责任到人确保检修质量；2）严格执行质量标准，按图纸要求进行检修；3）施工前作业区、施工班组要做好技术、质量交底，各施工人员应准确无误的理解；4）隐蔽工程和重要部位必须经点检人员确认，方可进行下一道工序施工；5）特殊工种要持证上岗；6）拆卸下的螺栓分类摆放，避免丢失；7）轴承座结合面清洗干净；8）螺栓紧固按力矩对照表,进行紧固；9）施工时应将框架支撑稳定，垫实；10）认真及时做好检修记录，严格杜决已损坏超标密封件的凑合使用；11）所有拆开的管口必须堵好，液压管口必须用白绸子包好，防止杂物进入管道；12）焊接作业时，地线必须与被焊件可靠连接，二次线不得裸露，防止损坏电气元件。
        参考文献
        [1]王具才.不锈钢炼钢1~#AOD转炉非驱动侧耳轴轴承更换施工方案优化[J].酒钢科技.2012(01)
        [2]齐凯.300t转炉结构概述[J].一重技术.2008(01)
        [3]《炼钢机械设备工程安装验收规范》 GB50403-2017
        [4]《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231-2009