准能集团大国工匠 在毫米级作业场景“庖丁解牛”

  11月25日，经过接连两个阶段137项检修、耗时240天的国家能源集团神华准能集团有限责任公司黑岱沟露天煤矿亚洲唯一矿用吊斗铲完成检修，顺利康复“出院”。

  数据显示，自2007年吊斗铲在准能集团投入到正常的使用中以来，已累计剥离土石方近2亿立方米。截至2019年7月26日，吊斗铲启机运行时间79190小时，提升上班时间49454小时，回拉上班时间49588小时，回转上班时间52859小时，行走时间步数为6342小时、27085步。

  持续13年、高强度的工作让吊斗铲的各项系统磨损严重。为此，2019年8月，准能集团开始对吊斗铲进行5万小时大修，计划对这台超级“巨无霸”的电气、机械、焊接滚筒轴承等五个方面做全面检修。

  吊斗铲5万小时第一阶段检修于2019年8月21日开始，历时113天，检修项目66项，攻克2项技术难题，完成两个“首次”——首次更换提升和回拉滚筒两侧轴承，首次更换回拉滚筒两侧端轴。

  在第一阶段中，吊斗铲大修的重点和难点是提升和回拉电机轴承的更换。吊斗铲工作时，主要是通过提升和回拉电机控制铲斗进行土石方的抓取和排弃，提升和回拉电机相当于这台巨无霸的“心脏”，而更换提拉电机的轴承也就等于给它做“心脏修复”手术。

  要给这个5300多吨的巨无霸做“心脏修复”手术，修东西的人碰到的第一个难题就是如何将轴承拆解下来。

  吊斗铲这个“大力士”有一颗直径10多米“大心脏”——回拉电机，电机的定子和转子的直径也为近5米的庞然大物，而且二者的间距最宽处只有12毫米，最窄处仅6~8毫米，相当于一个手指的厚度，不仅质量大、体积大，安装精度要求非常高。

  除了面临质量大、体积大的难题外，拆卸工作对精度的要求也十分严格。由于回拉电机间隙只有12毫米，检修人员只能将回拉电机转子顶起，在6毫米的范围内进行拆装，拆装工具是否合适至关重要。由于厂家提供的拔取轴承专用卡具与现场实际不符，修东西的人根据设备参数，自己加工出了合适的配套卡具。一边小心翼翼地观察着轴承的抽取情况和数据，一边依据情况及时作出调整方向和力度，终于顺利取出回拉轴承。

  但是在提升电机轴承安装时新的问题又出现了，为使轴承与立轴连接的更加紧密，达到“过盈配合”的效果，厂家设计的轴承内径要小于立轴的直径。如何将两吨多重的“小”轴承套到大立轴上，成为又一个棘手的难题。

  为使轴承与立轴连接更为紧密，厂家设计的立轴直径要比配套的滚筒大0.4毫米。所以在检修中，就要将重2.9吨、长1.2米、直径750.6毫米的轴承，安装到内径750.2毫米的滚筒里面。

  经过长达60余天科学细致的研究，修东西的人最终敲定了更换主轴的方案，即利用物体热胀冷缩的原理通过对立轴进行冷却降低其几何尺寸，然后快速进行安装。

  按照检修计划，2019年11月9日，修东西的人对吊斗铲回拉电机端轴进行了安装。将立轴放入密闭液氮桶中，通过不断加注液氮冷却的方式，将主轴直径冷却缩小。立轴要冷却到满足规定的要求的尺寸，必须冷冻8个小时之后。再将立轴吊出液氮桶，反复测量几何尺寸，符合规定标准后，从地面起吊到离地面14多米高的回拉电机端轴安装平台。

  经过紧张的作业，在维修中心职工和外方专家的共同努力下，回拉立轴终于顺利装入滚筒。至此，吊斗铲5万小时大修的第一阶段顺利完成。

  吊斗铲5万小时第二阶段检修工作于2020年6月15日开始，历时127天，检修项目71项。本次检修包括电气检修、机械检修、焊接检修、润滑检修和大臂升级改造五大项内容。

  检修中，为了完全释放大臂所有管件中的应力，在受疫情影响无外方专家的情况下，设备维修中心吊斗铲车间凭着更换大臂绷绳的经验，对此进行了精密部署和大胆尝试，首次将大臂与连接销子取开，并完成了大臂横移8米的首创。

  导绳轮控制着提升绳和回拉绳的运作轨迹和导向，通过三角架总成和大臂上的导绳轮，确保了提升绳和回拉绳平稳缠绕在滚筒上，保证了吊斗铲铲斗的平衡性。但是，大臂导绳轮及其余导绳轮轴承已到保养期限，绳槽已磨损过限，它的好坏直接影响着提升绳和回拉绳的寿命。

  吊斗铲共有8个导绳轮，16盘轴承，导绳轮直径为3.43米，重量达28吨。每个导绳轮的位置不一样，最高处导绳轮位置距地面71米。

  导绳轮拆卸的难点主要是高空作业，作业位置高且空间狭小。在拆卸中，工具较重，作业点高，液压扳手、电动扳手、气动扳手等多种工具只能用吊车吊运上去。作业中还有修东西的人达不到的位置，只能采用吊框作业。

  2020年9月2日，吊斗铲大臂末端的工字梁21.96米处被截取下第一段，长为2.31米。作为本次大修的核心之一，大臂焊接无疑是本次吊斗铲大修的重中之重，也是本次大修中的一大难点。从防风预热，到焊接工字梁，到最后的逐步降温散热，每一步都必须严格有序。

  本次焊接的方式为混合气体保护焊，吊斗铲修东西的人在大臂上搭起了“棚子”，防止风力对气体产生一定的影响。除此之外，焊接前还需要对焊接部位进行预热，并用测温板对其进行测温，当平均温度达到120度以上，工作人员开始焊接，焊接过程中还要一直对大臂温度进行仔细的检测，严控焊接温度。而焊接过程中的另一个难点就是时间跨度长。焊接一旦开焊就不能停止，由于工字梁宽窄不一，焊接的时间也不同，窄的工字梁至少需要6~7个小时，最宽的更是需要10多个小时，焊接人员还要承受棚子内超高的温度，这对他们都是极大的考验。

  维修人员通过4台吊车同时举升，利用对讲机同一频道，设置专人指挥、统一协调，历经2.5小时的时间，将一对销子顺利归位。2020年10月12日，与吊斗铲大臂相连接的主绷绳连接销穿入归位，吊斗铲大臂顺利起升，也代表着吊斗铲5万小时停机保养检修第二阶段接近尾声。

  截至10月21日，吊斗铲5万小时第二阶段大修保养工作圆满结束，为投入试运行生产做好了充分准备。

  11月25日15“擎天柱”终于结束一天一夜的漫长“旅途”，正式投入生产，重新开始了它的新征程。

  “纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。正是一次次的细心摸索，一次次的大胆尝试，准能集团修东西的人才破解了一个个技术难题，完成了一次次的“第一次”。面对时间紧、任务重、交叉作业多、维修战线长等困难，准能集团修东西的人迎难而上、全力以赴、齐心协力，确保了吊斗铲5万小时大修顺利完成。