立项背景：

8750-65型吊斗铲准能集团黑岱沟露天煤矿主采设备之一，由美国卡特彼勒公司（原比塞洛斯公司）制造生产。工作重量5308吨、整机高度71米、作业半径100米、价值人民币约6亿元，为世界首台、国内唯一无齿轮传动吊斗铲。2007年吊斗铲正式投入使用，已累计完成土（岩）方产量超过2亿m?。截止2018年已累计运行超过50000小时，行走、回转、提升和回拉滚筒以及电气系统需要进行全面检修，否则可能造成价值上亿元的驱动电机损坏。但之前国内无任何同级别同类型设备检修技术标准。

吊斗铲核心部件提升、回拉机构采用无齿轮传动。每套机构中各包含一个单价超亿元的空冷 13000HP 的无齿轮电机，来替代传统的电机、联轴器、齿轮箱总成。

提升和回拉滚筒电机定子直径4.05m、转子直径4.476m，单体重量超过500吨。提升和回拉滚筒两侧端轴是提升/回拉滚筒及电机的核心支撑件，直径750mm、单件重达3吨，与辐板采用过盈配合冷冻安装。重达250余吨的滚筒和电机举升高度精度需控制在0.1毫米级别。现场更换端轴空间受限、作业安全风险高，全球范围内无此类端轴更换先例，无装配工艺、无装配数据、无检修手册。

所以，需要编写一套完整、详细、可操作性强的8750-65型迈步式吊斗铲50000小时级别检修技术标准。

成果简述

（1）滚筒受力分析：

提升/回拉滚筒总重250吨 ，如图所示，红色线即为滚筒重心线，由于辐板锥形设计，所以此处不能支放千斤顶，只能将千斤顶支撑到图示位置时，以蓝色线为分界线，左边重约170T，右边重约80T，所以在作业时一定要考虑千斤顶载荷分配。右侧滚筒用两个专用支架4个200T千斤顶支撑（如图绿色位置所示），左侧170T特制一个支架，用500T千斤顶支撑（如图紫色位置所示），举升时在轴端安置1-10mm百分表，用来测量滚筒起升高度。滚筒起升后，必须保证滚筒与支架同轴度，即轴承与支架瓦座两侧间隙均匀分布，可通过200T千斤顶支架进行调整。

（2）轴承的更换

滚筒顶起8mm后，即可进行轴承的更换。根据轴承实际尺寸，设计制作一套专用工装（如图所示）。拆卸时，持续给轴承内圈与轴的结合面注入OGL润滑脂，润滑脂压力使得轴承内圈与轴产生微量间隙，给工装上安装的50T千斤顶施加压力，直到轴承拔出。安装时，用工装固定轴承，调整好安装位置，逐渐加热轴承内圈，直到滚子开始与外圈接触。使用内径千分尺监测内圈的膨胀尺寸，比原始尺寸大0.025"时即可安装。加热温度不要超过110°C（230°F）在任何表面位置，并确保均匀加热。内圈加热时不要对外圈施加压力。安装之前，确保轴外径和轴承内径之间至少有0.2mm（0.008"）的间隙。加热完成后，给工装50T千斤顶施压压力，直到将轴承推到安装位置，并保持千斤顶21MPa（3000psi）的压力，直到轴承冷却到环境温度。大约需要5-6小时，不要用外力降温。

（3）端轴的更换

端轴的拆卸：在端轴外露部分焊接吊点，使用桥吊承载端轴。在端轴靠近辐板50mm处进行气割，分离端轴外露的部分。从滚筒的外部使用氧熔设备切割轴的剩余部分并纵向插入。端轴被部分切断(约80%-90%)后使用挖孔工艺完成。在滚筒内部用1"×760mm高拉伸螺纹杆安装专用工装，连接50t千斤顶与泵，操作泵从轴孔内顶出剩余的轴。

端轴的安装：将端轴放在设计用于容纳液氮的适当容器中进行冷却8-10小时，以达到安装所需的指定尺寸间隙（视材料不同可缩小1.2-1.5mm）。提前在辐板安装端轴挡板，安装拔具。冷冻后端轴与轴孔对好位置，保证同轴度，在轴上安装两根1400MM的螺纹杆并与拔具连接，操作千斤顶，直到端轴安装到位，此过程必须在30分钟内完成，否则冷冻的轴会因温度升高迅速膨胀恢复自然状态尺寸。完毕后保持千斤顶21MPa（3000psi）的压力，直到端轴恢复到环境温度。

（4）轴承固定瓦座的改造

轴承拆卸后，改变原固定瓦座最大直径，保证轴承安装时有足够的空间。在固定瓦座轴向端面进行打磨切除，在距边缘6mm（0.25"）处的轴承座上划线，并在距孔口向下16mm（0.625"）处划线。在孔的两段面划线。仔细打磨刻线内区域。完成的表面必须是125均方根（RMS表面光洁度)或更好。

创新亮点

（1）超大型轴孔、轴承类零部件受限空间现场冷（热）拆装工艺标准编制。

（2）超大型轴承专用拉拔器及辅助工装的设计与制作，在有限空间内完成了轴承的更换；端轴专用拔具的设计与制作，完成了现场对端轴的更换。

（3）改进超大型轴承安装工艺。

（4）对吊斗铲提升/回拉滚筒端轴和轴承的装配数据进行了采集整理，为国内外同类设备大型检修项目提供技术支持。

应用及推广

（1）8750-65型迈步式吊斗铲50000小时级别检修技术标准的编制成功，减少设备停机直接经济损失约2000万元；至少延长提升和回拉电机使用寿命5年，间接减少相应检修成本支出3500万元；同时避免了电机损坏造成的设备长时间停机。

（2）填补了国内同类设备超大型轴孔配合类零部件受限空间拆装工艺的空白；攻克了超大尺寸轴承更换的技术壁垒；积累了大量的宝贵经验、实测到了大量的原始技术数据；

（3）吊斗铲50000小时检修技术标准内容和思路，可应用到国内外矿山、机械、船舶等行业内超大型轴孔配合部件和轴承的更换工作中。