混凝土泵车臂架液压缸耳环断裂原因分析 ■郁士忠肖松怀
某单位1台2005年购置、臂架长度为 37m的4节臀某型混凝土泵车，在混凝土泵送结束、开启自动泵送清洗时，第一节臂(最下面)液压缸耳环被反向拉断，造成泵车臀架整体倾倒事故。
事故发生前，该车停放的工作场地地面平整、坚实，满足承载要求，支撑水平度也未超过使用说明书中规定值。事故发生时，臂架在泵车前方完全
伸直，正处于垂直布料状态。事故发生后，第三、第四节臀完全落地。
第一节臂液压缸耳环断口形状如图1 所示。现场对液压缸耳环断口进行检查，目测无旧裂纹及可见的材质缺陷。从断裂部位取样进行相关的技术检验。检测液压耳环材质为45并钢，符合图纸标准。对其材料进行光谱分析，其材质成分也完全符合GB/T699-1999规范。检测液压缸耳环材质硬度为88.1HRB，拉伸试验抗拉理度735-755MPa，属服强度515-525MPa，均符合相关技术规范要求。
事后组织有关人员分析，液压缸耳环断裂的原因有3点：一是液压缸耳环长
图1第一节臂液压缸耳环断口形状
A
图2液压红耳环尺寸
期承受拉应力：从而产生疲劳裂纹；二是由于保养、检修不到位，导致液压缸耳环拉应力过大：三是液压缸耳环设计存在一定缺陷。
一般来讲，泵车重直布料的工况极少。此泵车用于高架桥混凝土泵送，臂架长期处于垂直布料状态，转臂角度可达100°。由于该泵车臀架长期处于垂直布料状态，导致臀架液压缸耳环长期处于拉应力工况，最终产生疲劳断裂。
该泵车已使用7年，已经泵送混凝土50万m。平时受工程工期的制约，设备要长时间“停人不停机”使用。平时操作人员对泵送系统检修较多，却忽视了其他部位检查修理。由于操作人员平对液压缸耳环润滑不够，造成其轴套一面磨损严重。由于耳环轴套严重磨损，导致泵车布料时展臂角度超过最大设计角度，液压缸耳环受到的拉应力也相应增大。另外，由于各部液压缸销轴的间增大，导致泵车工作时振动、灵动增大，从而增加了附加拉应力。
设计时，厂家人员对液压缸耳环
A向 140
进行强度校核，强度能够满足要求。虽然满足要求，但设计人员却未按相关规范进行设计，更未考虑到液压缸耳环长期受拉的特殊工况。查阅液压缸设计手册，得知设计液压缸耳环时，应按式1、 2式确定相关参数。液压缸耳环结构如图 2所示。
B≥1.2d(1)
式中：
B-式中：
R
耳环厚度：
耳环内孔直径。 R≥1.2d(2)
耳环半径：
耳环内孔直径。
检测此液压缸耳环半径R为92mm，耳环内孔直径d为100mm，耳环厚度B为 140mm，耳环半径R明显小于标准要求。
以上3种原因共同作用，造成液压缸耳环处承受的应力超过材质的最大允许应力，最终导致其最薄弱处产生断裂。
（作者地址：上海共和新路911号中铁二十四局上海铁建公司设备部200071）
2014.06CM&M工程机械与维修|159