Bagger-Drehkranzlager: Analyse seiner Schlüsselrolle

Autor：Vesna Jovanović

Vesna Jovanović ist Akademikerin an der Universität Niš, Fakultät für Maschinenbau, Serbien, und spezialisiert auf Großwälzlager und Lastanalysen in Baumaschinen. Ihre Forschung konzentriert sich auf die Antriebsmechanismen von Hydraulikbaggern, einschließlich der Eigenschaften von Axial- und Rotationslagern in verschiedenen Betriebspositionen und -bedingungen, mathematische Modellierung, Berechnung der äquivalenten Last und experimentelle Überprüfung. Gemeinsam mit Mitarbeitern wie Dragoslav Janošević und Nikola Petrović hat sie mehrere Veröffentlichungen zu dynamischen und statischen Belastungen von Baggerdrehlagern sowie zu den Auswirkungen von Grabposition und Körperhaltung verfasst. Jovanović unterrichtet auch Kurse über die Konstruktion mobiler Maschinen, hydraulische und elektrische Antriebssysteme und Transportmaschinen. Ihre Arbeit trägt zur Konstruktion, Auswahl und Verbesserung der Zuverlässigkeit von Großwälzlagern in der Baumaschinenindustrie bei.

Arbeitsprinzip eines Baggerschwenkringlagers

Was ist ein Großwälzlager?

Das Großwälzlager ist die Schlüsselkomponente des Baggers, um eine 360-Grad-Drehung des Oberwagens zu erreichen. Gerade deshalb kann der Bagger eine Reihe von Aktionen wie Graben, Heben, Drehen und Entladen an Ort und Stelle leicht ausführen, was die Effizienz des Betriebs erheblich verbessert.

Arbeitsprinzip Tiefenanalyse

Die erste ist die Kraftanalyse. Wenn der Bagger arbeitet, wird sein Aufbau einer enormen Axialkraft, Radialkraft und, was noch wichtiger ist, einem Kippmoment ausgesetzt. Dieses Kippmoment ist besonders kritisch. Es versucht, den Bagger umzukippen, und das Großwälzlager muss den Ober- und Unterwagen fest "umklammern", um dieser Kraft zu widerstehen. Aus diesem Grund sind die Konstruktion und die Materialauswahl des Großwälzlagers sehr speziell, und es muss sichergestellt werden, dass seine Festigkeit und Steifigkeit diesen komplexen Belastungen standhalten kann.

Reden wir über seine Übertragungsmechanismus. Großwälzlager arbeiten nicht unabhängig. Sie werden in der Regel mit dem Drehuntersetzungsgetriebe und dem Drehmotor koordiniert. Der Drehmotor liefert die Leistung, und nachdem das Drehuntersetzungsgetriebe verlangsamt und das Drehmoment erhöht hat, treibt es den Zahnkranz des Drehkranzes zur Drehung an, wodurch der gesamte Oberwagen in Drehung versetzt wird. Die Konstruktion dieser Übertragungskette sorgt dafür, dass der Bagger unter verschiedenen Arbeitsbedingungen einen reibungslosen und präzisen Drehbetrieb erreichen kann.

Was die verschiedene TypenBei unseren gängigen Großwälzlagern handelt es sich hauptsächlich um Einzelkugeln, Doppelkugeln und Kreuzrollen.

Der Aufbau des Single-Volleyball-Typs ist relativ einfach, die Tragfähigkeit ist mäßig, und er wird häufig in leichten bis mittelgroßen Baggern eingesetzt.

Der Doppel-Volleyball-Typ hat eine höhere Tragfähigkeit, kann größeren Axialkräften und Kippmomenten standhalten und wird häufig in mittelgroßen Baggern eingesetzt.

Kreuzrollenlager, deren Rollen um 90 Grad gekreuzt angeordnet sind, können gleichzeitig Axial- und Radialkräfte sowie Kippmomente aufnehmen. Sie zeichnen sich durch hohe Präzision und Steifigkeit aus, so dass sie für Bagger mit großen Tonnagen, schweren Lasten und einige spezielle Maschinen mit hohen Anforderungen an die Drehgenauigkeit die erste Wahl sind.

Diagnose und Analyse von häufigen Fehlern in Großwälzlagern

Tragen Sie

Verschleiß ist eines der häufigsten Probleme bei Großwälzlagern.

Leistung: Wenn Sie beim Drehen des Baggers ungewöhnliche Geräusche hören oder spüren, dass sich der Drehspalt deutlich vergrößert, oder sogar die Drehbewegung nicht mehr gleichmäßig ist und der Rumpf wackelt, liegt das meist am Lagerverschleiß.

Der Grund: Schlechte Schmierung ist der Hauptgrund, das Lager befindet sich lange Zeit in einem Zustand der Trockenreibung. Zweitens beschleunigt ein langfristiger Überlastungsbetrieb der Anlage oder ein Betrieb unter harten Arbeitsbedingungen den Verschleiß ebenfalls. Darüber hinaus birgt eine unsachgemäße Vorspannung bei der frühen Montage oder ein Materialfehler am Lager selbst versteckte Gefahren für den späteren Verschleiß.

Risse und Brüche

Leistung: Wenn Sie ein heftiges Schlaggeräusch aus dem Drehmechanismus hören oder der Drehmechanismus plötzlich festsitzt oder sich gar nicht mehr drehen lässt, sollten Sie darauf achten, ob ein Riss oder Bruch vorliegt.

Die Ursache: Ermüdungsschäden sind die Hauptursache für Risse, langfristige Wechselbelastung, Metallstruktur wird allmählich ermüden. Darüber hinaus können plötzliche Stoßbelastungen, wie z. B. heftige Stöße während der Arbeit, ebenfalls Risse oder sogar Brüche verursachen. Die Mängel des Materials selbst und die Spannungskonzentration in der Struktur sind ebenfalls nicht zu vernachlässigende Ursachen.

Versagen der Dichtung

Leistung: Das intuitivste Anzeichen für ein Versagen der Dichtung ist ein Fettaustritt, der sich durch deutliche Ölflecken um das Lager herum bemerkbar macht. Wenn die Dichtung beschädigt ist, können Staub und Feuchtigkeit sie ausnutzen.

Die Folgen: Der Verlust von Schmierfett führt direkt zu einer unzureichenden Schmierung des Lagers und zu beschleunigtem Verschleiß. Das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit verschlimmert nicht nur den Verschleiß, sondern führt auch zur Korrosion der Laufbahnen und Wälzkörper und schließlich zum vorzeitigen Ausfall der Lager.

Lose/gebrochene Bolzen

Die Befestigungsschraube ist der Schlüssel zur Verbindung des Großwälzlagers mit dem oberen und unteren Rahmen. Wenn sie sich lockert oder bricht, ist die Betriebssicherheit der Anlage direkt gefährdet.

Leistung: Wenn Sie ein abnormales Geräusch des Drehwerks hören oder spüren, dass die gesamte Maschine während des Drehvorgangs deutlich wackelt, oder sogar in extremen Fällen, wenn das Drehwerk Gefahr läuft, sich zu lösen, dann überprüfen Sie sofort die Befestigungsbolzen.

Der Grund: In vielen Fällen wird das Lösen der Schrauben durch eine unzureichende Vorspannkraft beim Einbau verursacht. Auch die langfristigen Vibrationen und Stöße des Geräts führen zu einer allmählichen Lockerung der Schrauben. Darüber hinaus ist auch die Materialermüdung der Schraube selbst ein wichtiger Grund. Die Festigkeit der Schraube nimmt nach langfristiger Belastung allmählich ab.

Wie wird der Fehlertyp vorläufig beurteilt?

• Zuhören: Achten Sie auf das Rattern beim Drehen. Verschleiß ist in der Regel ein kontinuierliches Quietschen, während Risse oder Brüche oft intermittierend sind.
• Sehen Sie: Beobachten Sie, ob um das Lager herum Fett austritt, ob sich die Schrauben lockern und ob das Gehäuse beim Drehen ungewöhnlich wackelt.
• Berühren: Berühren Sie unter sicheren Bedingungen das Lagerteil mit der Hand, um zu fühlen, ob es ungewöhnliche Vibrationen oder Wärme gibt. Dieses intuitive Gefühl kann oft wichtige Anhaltspunkte liefern.

Effektive Strategien für Wartung und Reparatur

Tägliche Kontrolle

Bei Großwälzlagern ist die tägliche Inspektion die erste Verteidigungslinie.

• Kontrolle der Schmierung: Füllen Sie regelmäßig Fett nach. Warten Sie nicht, bis Sie das Klappern hören, um an die Schmierung zu denken! Die Laufbahnen und Zahnflächen im Inneren der Großwälzlager müssen ständig geschmiert werden, um Reibung und Verschleiß zu verringern. Ich empfehle in der Regel einen strengen Schmierzyklus, der sich nach der Intensität der Nutzung der Ausrüstung und den Umgebungsbedingungen richtet.
• Überprüfung der Bolzen: Überprüfen Sie regelmäßig die Schrauben und ziehen Sie sie an, um die Vorspannkraft zu gewährleisten. Das Großwälzlager und der Hauptrahmen sind durch eine große Anzahl von Bolzen verbunden, und die Vorspannung dieser Bolzen ist sehr wichtig. Lose Schrauben führen zu Spannungskonzentrationen und können sogar zum Bruch der Schrauben führen, was kein geringes Problem darstellt. Meiner Erfahrung nach müssen Sie die Schrauben nach der ersten Inbetriebnahme und bei regelmäßigen Inspektionen mit einem Drehmomentschlüssel überprüfen und nachziehen, was nicht zweideutig sein kann.
• Siegel-Inspektion: Suchen Sie nach undichten Stellen oder Schäden. Die Dichtung ist eine wichtige Barriere, die verhindert, dass Verunreinigungen wie Staub und Feuchtigkeit in das Innere des Großwälzlagers gelangen. Wenn die Dichtung Anzeichen von Alterung, Rissbildung oder Fettaustritt aufweist, muss sie rechtzeitig ausgetauscht werden. Andernfalls wird die Lebensdauer des Lagers durch das Eindringen von Sand und Wasser stark verkürzt.
• Inspektion des Drehspiels: Professionelle Methoden zur Messung und Beurteilung des Abnutzungsgrades. Dies ist eine professionellere Prüfung. Mit zunehmender Nutzungsdauer tritt Verschleiß zwischen Laufbahn und Wälzkörper auf, was zu einer Vergrößerung des Drehspalts führt. Durch professionelle Messmethoden kann der Grad der Abnutzung beurteilt werden und die Grundlage für die Einstellung oder den Austausch geschaffen werden. Es ist wie eine physische Untersuchung des Geräts, um zu sehen, was wirklich in ihm vor sich geht.

Bedeutung und beste Praktiken der Schmierung

Auswahl des Fetttyps: Wählen Sie das geeignete EP-Fett je nach Umgebungstemperatur, Belastung usw. In Umgebungen mit hohen Temperaturen, hoher Belastung oder extremer Kälte müssen Schmierfette mit ausgezeichneten Hochdruckeigenschaften (EP) ausgewählt werden. Unterschiedliche Arbeitsbedingungen stellen unterschiedliche Anforderungen an Schmierfette. Wenn Sie das falsche wählen, sind Sie unverantwortlich für die Ausrüstung.

Abfüllmethode und -zyklus: Achten Sie auf eine gleichmäßige Befüllung, um eine punktuelle Überdosierung zu vermeiden. Achten Sie beim Nachfüllen von Fett darauf, dass sich das Großwälzlager langsam dreht, damit das Fett gleichmäßig in das Innere der Laufbahn gefüllt werden kann. Vermeiden Sie ein Überfüllen an einem bestimmten Punkt, was nicht nur Verschwendung ist, sondern auch zu Schäden an der Dichtung führen kann. Achten Sie beim Befüllen darauf, ob frisches Fett aus der Altölöffnung austritt, um zu beurteilen, ob die Füllung korrekt ist.

Einbau und Ausbau

Richtiges Anheben und Platzieren. Das Gewicht des Großwälzlagers ist nicht gering, und beim Anheben muss ein spezielles Anschlagmittel verwendet werden, um eine gleichmäßige Kraft zu gewährleisten und Verformungen zu vermeiden. Achten Sie darauf, dass es gleichmäßig platziert wird, um Stöße zu vermeiden.

Überprüfung und Behandlung der Ebenheit der Montagefläche. Dies ist ein leicht zu übersehender, aber wichtiger Punkt. Eine unebene Montagefläche führt zu ungleichmäßigen Kräften auf das Großwälzlager und beschleunigt den Verschleiß. Die Ebenheit muss mit einer Fühlerlehre und anderen Werkzeugen überprüft und bei Bedarf poliert werden.

Reihenfolge des Anziehens der Schrauben und Anforderungen an das Drehmoment. Die Schrauben müssen in der vom Hersteller angegebenen diagonalen, abgestuften und symmetrischen Reihenfolge angezogen werden, und das Drehmoment muss streng kontrolliert werden.

Betonen Sie die Bedeutung von professionellem Werkzeug und Personal. Der Ein- und Ausbau von Großwälzlagern muss von geschulten Fachkräften mit professionellem Werkzeug durchgeführt werden.

Wie man die Lebensdauer von Großwälzlagern verlängert

Neben der täglichen Wartung und dem korrekten Einbau gibt es einige Tipps, die uns helfen können, die Lebensdauer der Drehverbindung zu verlängern.

Vermeiden Sie Überlastung und Stöße. Dies ist offensichtlich. Überlastung und plötzliche Stöße führen zu einer enormen sofortigen Belastung des Großwälzlagers, was leicht zu Eindrücken in der Laufbahn und Schäden am Wälzkörper führen kann. Beim Betrieb sollte der Bediener versuchen, heftige Drehbewegungen, plötzliches Abbremsen und andere Verhaltensweisen zu vermeiden.

Reinigen Sie regelmäßig die Verschmutzungen des Drehkranzes. Wenn sich Schmutz, Steine und andere Ablagerungen auf dem Drehkranz ansammeln, erhöht dies nicht nur den Verschleiß, sondern kann auch dazu führen, dass das Getriebe klemmt oder beschädigt wird. Nehmen Sie sich nach der täglichen Arbeit ein paar Minuten Zeit für die Reinigung, dann können Sie sich eine Menge Ärger ersparen.

Besondere Wartungshinweise im Winter und bei hohen Temperaturen. Bei extrem kaltem Wetter wird das Fett dickflüssig und erfordert besondere Aufmerksamkeit beim Starten. Bei hohen Temperaturen kann die Leistung des Schmierfetts nachlassen, so dass häufigere Kontrollen und Nachfüllungen erforderlich sind. Dies sind die Erfahrungen, die ich in meiner praktischen Arbeit gesammelt habe, und unterschiedliche Umgebungen erfordern unterschiedliche Bewältigungsstrategien.