蒋 欢
镇江港务集团有限公司金港分公司 镇江 212000
摘 要：回转支承装置是港口门座起重机的重要部件，如果回转外齿面得不到良好的润滑会使运动副相互间产生干摩擦，严重情况会使外齿轮轮齿产生断裂。而传统的润滑主要采用人工方式涂抹润滑油脂，无法取得良好的润滑效果。门座起重机回转外齿面自动润滑系统，在回转大轴承左右两侧驱动小齿轮处安装两个尼龙齿轮，通过齿轮啮合的方式将优质润滑油脂均匀涂抹到回转小齿轮齿面处，利用传动过程实现对回转机构齿轮啮合面的充分润滑，配套的电气自动控制系统可应用到单台干油泵、单线干油集中润滑系统中，满足润滑系统的多种工况监控需要，可定时、定量向润滑点供送润滑油脂，在回转支承齿面中取得了理想的润滑效果。
关键词：门座起重机；回转支承外齿轮；自动润滑；尼龙齿轮涂油器
中图分类号：TH213.4 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2020）16-0085-04
0 引言
门座起重机( 以下简称门机) 是港口的重要起重吊装设备，可以降低工作人员的劳动强度，提高港口货物装卸效率。门机的传动装置是由运行机构、回转机构、起升机构和变幅机构共同组合而成。在回转机构当中，回转支承外齿轮可以把门机机房和起重臂架系统进行连接，是重要的传动部件。但由于港口门机长时间暴露在潮湿的环境中，受到海风、雨淋等恶劣天气的影响，经常会出现润滑不良的情况，使得轮齿存在干摩擦或卡滞问题，严重情况会引起轮齿断裂，使得停机检修的频次增多，严重影响货物的装卸效率。传统的回转外齿轮润滑多采用人工加注润滑油的方式，加注量和频次很难把握，影响回转支承外齿轮运行性能。研发出门机回轮外齿面自动润滑系统替代人工加油，通过设置合理的加油频率，为回转支承外齿轮提供最合适的供油量，减轻工人劳动强度，提高生产效率。
1 港口门机润滑保养要求
港口装卸门机基本处于全天候运行作业，对每个运转部位都有严格的润滑要求，润滑方式和润滑剂都有严格规定。回转支承装置长时间运行在低速重载的条件下，需要结合回转支承装置的实际应用情况和质量等级，制定出科学合理的润滑保养计划。如果为滚柱类支承装置，
应该每间隔40 h 进行一次润滑，球类回转支承装置要间隔100 h 进行润滑。如果门机的工作环境比较恶劣，且需要持续进行工作，则需要缩短润滑周期，避免由于润滑性能不足，造成运动副干磨，滚动体与滚道间异常磨损，导致回转支承装置使用寿命降低。
门机的回转支承装置在交付使用之前，厂家已经注入了一定量的润滑油脂。在安装完成之后，需要再次注入润滑油脂。在回转支承装置磨合时期，需每天加注一次油脂，保证滚道内部完全注满润滑油脂。在加注润滑油脂时，缓慢地回转支承装置，使润滑油脂均匀地分布到每个部位。还需在小齿轮中填充一定剂量的润滑油脂，以保证齿轮持续稳定地运行。定期对回转支承装置内的啮合齿进行检查，查看内部是否存在杂物，保持内部干净，此外还应避免坚硬物质进入到啮合齿内。回转支承装置密封条件普遍不高，潮气容易进入到内部的滚道中，腐蚀滚道及滚球。需定期检查密封装置状况，存在破损应及时更换。如果经济条件允许，可采取集中润滑或局部集中润滑的方式，以保证润滑通道的畅通。
2 回转外齿面自动润滑系统
2.1 回转外齿面润滑系统
2.1.1 尼龙齿轮涂油器组件
为了更好地润滑回转外齿面，需在回转大轴承驱动小齿轮处左右两侧安装两个尼龙齿轮（见图1a），通过齿轮啮合的方式将优质润滑油脂均匀涂抹到回转小齿轮齿面处，利用传动过程实现对回转机构齿轮啮合面的充分润滑，避免传统手工加注润滑油脂过多造成的污染问题（见图1b）。尼龙齿轮涂油器组件是该系统特有的核心部件，采用垂直安装的方式，在尼龙齿轮9 个齿中的3 个齿上部和中部分别开油道孔。同时，考虑到下部轴承承载重力，下部轴承采用圆锥滚子轴承，每套回转机构外齿面润滑系统由润滑泵、电控箱、分配器、管路接头及尼龙齿轮涂油器组件等组成（见图1c）。
图1 尼龙齿轮与润滑原理图
2.1.2 单线分配器
回转外齿面润滑系统设计为单线递进式，利用4 口分配器把优质润滑油脂等量分配到左右两侧的尼龙齿轮轴处。分配器上安装有动作检测开关，以确保系统出现润滑故障时及时报警。分配器内部设置有首片（A）、中间片（M）、末片（E），1 个进油口和6 个出油口（如图2 所示），可以设置不同的给油量达到精准控制，内部柱塞截面和行程可以决定每次循环的具体给油量，使用便利，可以按照回转外齿面润滑点数量进行组合，采取串联方式强制向润滑点输送润滑油脂。该分配器在使用过程中必须要保证油路的畅通，另外还需要在润滑系统中设置泄油回路，避免由于润滑系统超载而停止运行。润滑系统中安装有循环监测装置，用于监测系统是否存在失压、断流或超载等问题。
润滑油脂经过进油口进入到每个柱塞的腔体中，根据设定好的顺序推动柱塞运行。当首片（A）内的柱塞动作时，滑润油脂会从尾片6 口中排出 ；当中间片（M）运行时，润滑油脂会从首片1 中排出；当尾片（E）内的柱塞动作时，润滑油脂会从中间片2 排出。如果片组中存在若干个片，会按该顺序运行，把润滑油定时、定点地输送到每个润滑点。如果需要提高出油口排量或者润滑点为奇数，把邻近给油口采用三通或过渡块结合并使用。
图2 递进式分配器工作示意图
2.1.3 润滑液压泵
如图3 所示，门机回转外齿面润滑液压泵可适用N32# ～ NLGI032# 型号的润滑油脂， 适用温度为-20℃～＋ 80℃。泵体主要由带柱塞的凸轮机构和油罐构成，采用三相交流异步电机提供动力，通过摆线针轮减速器后驱动凸轮进行旋转，带动柱塞产生往复运动把润滑油脂从出口部位输送到单线分配器。润滑配置有压力可调的溢流阀，用于设置门机回转外齿面润滑系统的运行压力。另外还设有安全阀，当泵工作压力超过规定值时保险阀弹出，润滑系统油压卸荷，起到保护泵元件的作用。每次排除完润滑系统故障，需要重新安装保险片，润滑方可投入使用。
图3 润滑结构图
2.2 自动控制系统
自动控制系统可应用到单台干油泵、单线干油集中润滑系统中，满足门机回转外齿面润滑系统多种工况监控的需要。电气自动控制系统可设置多种润滑方式，对润滑液压泵和单线分配器等进行控制，可定时、定量向润滑点供送润滑油脂，操作面板布置所图4 所示。
图4 操作面板
控制系统设置有手动、自动两种工作方式。在手动加油方式下，先核对热继电器设定值是否与异步电机额定电流匹配，保证起到过热保护作用。接通电源后检查指示灯是否点亮，开关电源能否正常运行，PLC 控制器是否通电，人机界面能否正常显示。如果故障灯没有被点亮，工作人员可以利用启动、停止按钮来对润滑系统进行控制，润滑液压泵输出量可以根据比例输送到每个润滑点。
在自动控制方式下，应确认分配器循环次数是否设置准确，内部的时间继电器能否正常运行。设置好润滑时间间隔和循环次数，使润滑系统自动运行。当润滑系统完成设置好的N 个循环后停止运行。自动系统内部的累计时间达到设定值后，润滑液压泵会再次启动，进入到第二次的N 个循环。
两次循环的时间间隔需要通过累时器来进行设定，配电箱通电而且干油泵停止，累时器启动记时。当配电箱断电，累时器停止记时。时间间隔的设置需要结合门机架回转支承机构的实际情况。不管在哪种工作方式下，只需要按下润滑液压泵启动键，润滑泵马上投入运行，前面的计时工作全部被清零，会进入到初始的循环控制。
PLC 控制器内部集成累时器，可以单独对两次工作时间间隔进行设置，控制周期内是由PLC 控制器内的延时继电器和累时器比较来决定的（PLC 控制器在停电状态下无法运行，这就需要采用累时器），采用两者数值较小的参数。而工作循环次数是由PLC 控制器内的计数器来决定，工作人员可以在显示屏中设置好循环次数。不管系统在何种条件下，工作人员按下停止按钮，润滑系统就会停止运行。PLC 控制器内部定时器用于对母分配器换向时间的监控，换向停止如果大于设定参数，表明润滑管路存在堵塞或泄露现象，就会发出报警，动作超时指示灯点亮，而内部定时器用于设置润滑间隔时间。
控制系统还具备报警功能，如润滑液压泵驱动电机过载，报警指示点亮，同时电机停止运行。如润滑系统运行时间大于PLC 内部定时器的设定时间，而润滑油路的母分配器没有动作，则动作超时报警指标灯点亮，润滑液压泵停止工作。当润滑油罐内的油位低于设定的下限值，油位低的指示灯点亮，工作人员应及时加注润滑油脂。当故障完全排除，需按复位键后润滑液压泵才能开始运行。母分配器和子配器中都配置有接近开关，用于检测润滑点的运行情况，可以快速发现存在故障的润滑油路，如果母分配器指示灯被交替点亮和熄灭，表明每个润滑点都可以正常供油，否则需要检查润滑点。
3 结论
文中所述门机回转外齿面自动润滑系统，在回转大轴承左右两侧驱动小齿轮处安装两个尼龙齿轮，通过齿轮啮合的方式将优质润滑油脂均匀涂抹到回转小齿轮齿面处，利用传动过程实现对回转机构齿轮啮合面的充分润滑，避免了传统人工加注润滑油脂过多造成的污染问题。配套的电气自动控制系统可应用到单台干油泵、单线干油集中润滑系统中，满足门机回转外齿面润滑系统多种工况监控的需要。可设置多种润滑方式，对润滑液压泵和单线分配器等进行控制。该润滑系统进一步提升了回转支承装置使用寿命，港口门机的装卸功能得到充分发挥，可以有效提高港口企业经济效益。
参考文献
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