推土机推臂断裂原因分析
及改进措施孟凡旺宋强石慧敏赵塑
推土机工作环境恶劣，其推土铲推臂工作过程中受力复杂，容易产生变形、开焊和断裂故障。我们通过大量试验、测试及仿真分析，找出故障原因并进行结构优化设计，大大提高了推臂的可靠性及安全性。
1.故障原因分析
推士机推土铲推臂结构如图1所示。其主要有4个受力部位，分别为前接头、后支座、斜支撑托架、水平支撑托架。我们通过计算及实验发现，推土铲推臂前接头、后支座主要承受轴向压力，受力状况较为简单。斜支撑托架、水平支撑托架位置的载荷比较复杂，水平支撑托架承受推土铲液压缸的下压力，斜支撑托架
承受推土机转向时推土铲承受的扭矩，这些作用力使推臂发生弯曲应力，并产生弯曲变形。在复杂多变的外载荷作用下，容易在该处产生疲劳断裂及变形。
斜支撑托架、水平支撑托架均焊接在推臂上，为短直边或小圆弧三角形结构，如图2所示。斜支撑底板、水平支撑托架底板较短，且尾部位置处于多种载荷交互区域。经试验得知，推土机推土过程中，斜支撑托架、水平支撑托架容易产生应力集中，其最大应力值达到330MPa，可造成应力集中部位发生变形和开裂。当斜支撑托架、水平支撑托架处发生变形和开裂后，裂纹延伸到推臂上，造成变形、开焊和断裂，影响推臂使用寿命。
(1）CAN总线防护升级
增设瞬变电压抑制二极管（TVS管），使叉车仪表板、锂电池、BMS控制板和CAN总线电路防护升级，以增强各部件抗干抗能力，防止干扰信号对电路造成损伤。
(2）断开干扰回路
从叉车BMS控制板上去掉与其机壳（PE）万方数据
2.改进措施
我们运用机构理论、拓扑仿真方法进行逐步优化，并对不同机型推土机推臂的斜支撑托架、水平支撑托架进行了10余次应力实验测试，取得了大量的实验数据，将这些实验数据与拓扑仿真模型进行对比，经过反复修正，使仿真模型逐渐准确。在此基础上优化斜支撑托架、水平支撑托架结构。
(1）斜支撑托架侧板
改进后的斜支撑托架立板前边、后边均采用圆弧边，且在前边、后边中部形成凹弧形应力释放猎，后边尾部较长，呈蒸尾状，平滑地与底板连接。此结构应力主要集中在斜支撑托架立板前、
接地保护线的连接线，将干扰的传递回路断开。
改进后的叉车已经使用较长时间，再没有出现过无法行驶、充电等故障。
（作者地址：安徽省合肥市经开区方兴大道668号安载合力股份有限公司232001）
CM&M2017.0865