Kvar i analiza uzroka
Jedan hidraulični bager modela S2800FJ bio je u radu 8.664 sata. Tokom rada na gradilištu, kiper kamion je udario u protivtežu bagera. Nakon toga je primećeno da se velika količina masti izbacuje iz zaptivnog uređaja rotacionog ležaja, uz pojavu abnormalnih zvukova iz ležaja.
Pri rotaciji bagera, čuo se cvileći zvuk kada se mašina okrenula prema napred i levo. Podizanjem jedne strane gusenice kašikom i zatim njenim spuštanjem, uočen je značajan aksijalni zazor u rotacionom ležaju. Takođe, postojalo je značajno radijalno pomeranje kada je kašika bila postavljena na zemlju sa ispruženom rukom.
Rotacioni zupčanik i reduktor su radili normalno.
Utvrđeno je da su oštećenja čeličnih kugli i izolacionih prstenova unutar rotacionog ležaja povećala aksijalne i radijalne zazore, te da je zaptivni uređaj možda oštećen.
Prilikom rastavljanja rotacionog ležaja na inspekciju, spoljašnji prsten rotacionog ležaja bio je povezan sa gornjom konstrukcijom, a unutrašnji prsten sa donjom konstrukcijom. Svi uljni kanali rotacionog motora su uklonjeni i krajevi su zaštićeni čistom plastičnom folijom.
Gornji deo bagera je pažljivo podignut dizalicom, a vijci spoljnog prstena rotacionog ležaja su olabavljeni i uklonjeni, čime su gornji i donji delovi mašine razdvojeni (pazeći na ravnotežu gornjeg dela). Izolacioni klinovi su zatim izbijeni, čepovi su uklonjeni, a čelične kugle i izolacioni prstenovi izvučeni pomoću žice.
Nakon uklanjanja svih čeličnih kugli i izolacionih prstenova, ustanovljeno je da su samo dva prstena zadržala svoj originalni oblik, dok su ostali zdrobljeni u fragmente. Čelične kugle su očišćene dizelom, otkrivajući ozbiljno oštećenje u vidu korozije i deformacija na više od 30 kugli. Kada je spoljašnji prsten bio uklonjen i mast očišćena, na ležajnoj stazi prednje leve strane uočena su oštećenja pod sunčevom svetlošću.
Kada je bager udaren, velika sila udarca bila je primenjena radijalno na rotacioni ležaj, što je oštetilo neke izolacione prstenove (prikazani na slici, izrađeni od najlona i relativno mekani). Dalji rad bi pogoršao oštećenje izolacionih prstenova, povećavajući zazor između unutrašnjeg i spoljašnjeg prstena, uz izbacivanje masti kroz ove zazore, što bi dovelo do nedostatka podmazivanja prstena, izolacionih prstenova i čeličnih kugli. Ovo bi pogoršalo oštećenje komponenti i prouzrokovalo nenormalne zvuke i zastoj tokom rotacije.
Popravka i ugradnja rotacionog ležaja
Popravka rotacionog ležaja
Zamena rotacionog ležaja novim bi zahtevala uvoz i bila bi prilično skupa, oko 100.000 RMB, uz dug period isporuke. Kako je bager star, odlučeno je da se postojeći ležaj popravi.
Pošto je problem identifikovan relativno rano, a oštećenja spoljnih prstenova nisu bila ozbiljna, odlučeno je da se zamene izolacioni prstenovi, čelične kugle i zaptivni uređaj.
Prečnik originalnih čeličnih kugli je izmeren na 28,48 mm, dok su domaći proizvodi dostupni u prečniku od 28,60 mm, što je 0,12 mm više od originalnog. Originalni rotacioni ležaj imao je 136 izolacionih prstenova i čeličnih kugli. Ukupna dužina kugli i prstenova u trkama bila je 16,32 mm duža (136×0,12). Veličina svakog izolacionog prstena je smanjena za 0,12 mm kako bi se obezbedilo pravilno pristajanje u ležajnu putanju.
Prilikom kupovine čeličnih kugli, korišćena je metoda selekcije kako bi se obezbedila devijacija prečnika manja od 0,002 mm. Dodatni izolacioni prstenovi su pripremljeni za odabir tokom montaže, a u slučaju da broj nije odgovarao originalnom, veličina prstenova je dodatno smanjena dok broj izolacionih prstenova i čeličnih kugli nije odgovarao originalu i popunio ležajnu stazu.
2.2 Ugradnja rotacionog ležaja
Prvo očistite unutrašnje i spoljne prstenove rotacionog ležaja (uključujući ležajnu stazu), čelične kugle, izolacione prstenove, zaptivni uređaj i otvore za vijke.
Postavite spoljašnji prsten na unutrašnji prsten kako bi ležajne staze bile u istom planu.
Zatim umetnite čelične kugle i izolacione prstenove u ležajne staze kroz radijalne otvore, naizmenično između kugli i prstenova dok ležajna staza ne bude puna.
Nakon toga, zapečatite čepove i pričvrstite izolacione klinove. Prilikom instalacije zaptivnog uređaja, nanesite zaptivač na delove koji dodiruju zaptivni žleb kako biste obezbedili dobro zaptivanje. Okrenite rotacioni ležaj kako biste proverili eventualna trenja; ukoliko ih ima, izvršite podešavanja kako bi rotacija bila glatka. Na kraju, koristite mazalicu na spoljašnjem prstenu da napunite ležajsne staze mašću i napunite uljne komore rotacionog zupčanika i velikog prstena mašću.
Pomoću dizalice, podignite gornji deo bagera i poravnajte donju zaustavnu tačku rotacione platforme sa spoljašnjim prstenom rotacionog ležaja. Postavite gornju i donju konstrukciju ubacivanjem okruglog čelika kroz otvore za vijke, a zatim instalirajte vijke, nanoseći Loctite sredstvo za pričvršćivanje na navoje vijaka.
Vijke instalirajte u trouglastom simetričnom uzorku. Prvo postavite set od tri vijka, zatim drugi set od tri vijka. U početku, vijke nemojte zatezati; kada su svi vijci postavljeni, koristite obrtni moment ključ da svaki vijak zategnete na 650 Nm. Nakon instalacije, pokrenite mašinu i izvedite različite pokrete, uključujući rotaciju, dok se ne uspostavi normalan rad.
Mašina radi već godinu dana nakon popravke, i nisu primećeni problemi sa rotacionim ležajem.