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義博張琰
中國經濟導報記者|梁喜俊
11月25日，經過接連兩個階段137項檢修、耗時240天的國家能源集團神華準能集團有限責任公司黑岱溝露天煤礦亞洲唯一礦用吊斗鏟完成檢修，順利康復“出院”。
數(shù)據顯示，自2007年吊斗鏟在準能集團投入使用以來，已累計剝離土石方近2億立方米。截至2019年7月26日，吊斗鏟啟機運行時間79190小時，提升工作時間49454小時，回拉工作時間49588小時，回轉工作時間52859小時，行走時間步數(shù)為6342小時、27085步。
持續(xù)13年、高強度的工作讓吊斗鏟的各項系統(tǒng)磨損嚴重。為此，2019年8月，準能集團開始對吊斗鏟進行5萬小時大修，計劃對這臺超級“巨無霸”的電氣、機械、焊接滾筒軸承等五個方面進行全面檢修。
第一階段：
歷時113天，檢修項目66項
吊斗鏟5萬小時第一階段檢修于2019年8月21日開始，歷時113天，檢修項目66項，攻克2項技術難題，完成兩個“首次”——首次更換提升和回拉滾筒兩側軸承，首次更換回拉滾筒兩側端軸。
在第一階段中，吊斗鏟大修的重點和難點是提升和回拉電機軸承的更換。吊斗鏟工作時，主要通過提升和回拉電機控制鏟斗進行土石方的抓取和排棄，提升和回拉電機相當于這臺巨無霸的“心臟”，而更換提拉電機的軸承也就相當于給它做“心臟修復”手術。
要給這個5300多噸的巨無霸做“心臟修復”手術，維修人員碰到的第一個難題就是如何將軸承拆解下來。
吊斗鏟這個“大力士”有一顆直徑10多米“大心臟”——回拉電機，電機的定子和轉子的直徑也為近5米的龐然大物，而且二者的間距最寬處只有12毫米，最窄處僅6~8毫米，相當于一個手指的厚度，不僅質量大、體積大，安裝精度要求非常高。
除了面臨質量大、體積大的難題外，拆卸工作對精度的要求也十分嚴格。由于回拉電機間隙只有12毫米，檢修人員只能將回拉電機轉子頂起，在6毫米的范圍內進行拆裝，拆裝工具是否合適至關重要。由于廠家提供的拔取軸承專用卡具與現(xiàn)場實際不符，維修人員根據設備參數(shù)，自己加工出了合適的配套卡具。一邊小心翼翼地觀察著軸承的抽取情況和數(shù)據，一邊根據情況及時調整方向和力度，終于順利取出回拉軸承。
但是在提升電機軸承安裝時新的問題又出現(xiàn)了，為使軸承與立軸連接的更加緊密，達到“過盈配合”的效果，廠家設計的軸承內徑要小于立軸的直徑。如何將兩噸多重的“小”軸承套到大立軸上，成為又一個棘手的難題。
為使軸承與立軸連接更為緊密，廠家設計的立軸直徑要比配套的滾筒大0.4毫米。所以在檢修中，就要將重2.9噸、長1.2米、直徑750.6毫米的軸承，安裝到內徑750.2毫米的滾筒里面。
經過長達60余天科學細致的研究，維修人員最終敲定了更換主軸的方案，即利用物體熱脹冷縮的原理通過對立軸進行冷卻降低其幾何尺寸，然后快速進行安裝。
按照檢修計劃，2019年11月9日，維修人員對吊斗鏟回拉電機端軸進行了安裝。將立軸放入密閉液氮桶中，通過不斷加注液氮冷卻的方式，將主軸直徑冷卻縮小。立軸要冷卻到滿足要求的尺寸，必須冷凍8個小時以上。再將立軸吊出液氮桶，反復測量幾何尺寸，符合標準后，從地面起吊到離地面14多米高的回拉電機端軸安裝平臺。
經過緊張的作業(yè)，在維修中心職工和外方專家的共同努力下，回拉立軸終于順利裝入滾筒。至此，吊斗鏟5萬小時大修的第一階段順利完成。
第二階段：
歷時127天，檢修項目71項
吊斗鏟5萬小時第二階段檢修工作于2020年6月15日開始，歷時127天，檢修項目71項。本次檢修包括電氣檢修、機械檢修、焊接檢修、潤滑檢修和大臂升級改造五大項內容。
檢修中，為了完全釋放大臂所有管件中的應力，在受疫情影響無外方專家的情況下，設備維修中心吊斗鏟車間憑著更換大臂繃繩的經驗，對此進行了精密部署和大膽嘗試，首次將大臂與連接銷子取開，并完成了大臂橫移8米的首創(chuàng)。
導繩輪控制著提升繩和回拉繩的運作軌跡和導向，通過三角架總成和大臂上的導繩輪，確保了提升繩和回拉繩平穩(wěn)纏繞在滾筒上，保證了吊斗鏟鏟斗的平衡性。但是，大臂導繩輪及其余導繩輪軸承已到保養(yǎng)期限，繩槽已磨損過限，它的好壞直接影響著提升繩和回拉繩的壽命。
吊斗鏟共有8個導繩輪，16盤軸承，導繩輪直徑為3.43米，重量達28噸。每個導繩輪的位置有所不同，最高處導繩輪位置距地面71米。
導繩輪拆卸的難點主要是高空作業(yè)，作業(yè)位置高且空間狹小。在拆卸中，工具較重，作業(yè)點高，液壓扳手、電動扳手、氣動扳手等多種工具只能用吊車吊運上去。作業(yè)中還有維修人員達不到的位置，只能采用吊框作業(yè)。
2020年9月2日，吊斗鏟大臂末端的工字梁21.96米處被截取下第一段，長為2.31米。作為本次大修的核心之一，大臂焊接無疑是本次吊斗鏟大修的重中之重，也是本次大修中的一大難點。從防風預熱，到焊接工字梁，到最后的逐步降溫散熱，每一步都必須嚴格有序。
本次焊接的方式為混合氣體保護焊，吊斗鏟維修人員在大臂上搭起了“棚子”，防止風力對氣體產生影響。除此之外，焊接前還需要對焊接部位進行預熱，并用測溫板對其進行測溫，當平均溫度達到120度以上，工作人員開始焊接，焊接過程中還需要不斷對大臂溫度進行檢測，嚴格控制焊接溫度。而焊接過程中的另一個難點就是時間跨度長。焊接一旦開焊就不能停止，由于工字梁寬窄不一，焊接的時間也不同，窄的工字梁至少需要6~7個小時，最寬的更是需要10多個小時，焊接人員還要承受棚子內超高的溫度，這對他們都是極大的考驗。
維修人員通過4臺吊車同時舉升，利用對講機同一頻道，設置專人指揮、統(tǒng)一協(xié)調，歷經2.5小時的時間，將一對銷子順利歸位。2020年10月12日，與吊斗鏟大臂相連接的主繃繩連接銷穿入歸位，吊斗鏟大臂順利起升，也意味著吊斗鏟5萬小時停機保養(yǎng)檢修第二階段接近尾聲。
截至10月21日，吊斗鏟5萬小時第二階段大修保養(yǎng)工作圓滿結束，為投入試運行生產做好了充分準備。
11月25日15“擎天柱”終于結束一天一夜的漫長“旅途”，正式投入生產，重新開始了它的新征程。
“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。正是一次次的細心摸索，一次次的大膽嘗試，準能集團維修人員才破解了一個個技術難題，完成了一次次的“第一次”。面對時間緊、任務重、交叉作業(yè)多、維修戰(zhàn)線長等困難，準能集團維修人員迎難而上、全力以赴、齊心協(xié)力，確保了吊斗鏟5萬小時大修順利完成。