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PY160平地機(jī)前橋傾斜拉桿斷裂失效的分析及改進(jìn)

   日期:2017-09-07    
前橋傾斜機(jī)理
  在特殊工況下需前橋傾斜時(shí),可通過(guò)手柄的操作接通傾斜液壓缸的液壓回路,使液壓缸活塞桿伸縮并藉此通過(guò)聯(lián)接銷軸及傾斜拉桿來(lái)實(shí)現(xiàn)前橋向左或向右的同步傾斜,其最大傾斜角度主要靠設(shè)置于橋架左、右兩側(cè)的擋塊來(lái)保證。當(dāng)轉(zhuǎn)向節(jié)支承因傾斜而碰撞到擋塊后,則傾斜液壓缸內(nèi)的壓力升高,當(dāng)壓力值升高到該系統(tǒng)中溢流閥的調(diào)定值(16MPa)時(shí),則溢流閥打開,系統(tǒng)卸荷,從而保證系統(tǒng)安全可靠地工作。
  傾斜拉桿斷裂事故的檢查與分析
  在整機(jī)裝配、調(diào)試過(guò)程中,進(jìn)行前橋最大傾斜角度試驗(yàn)時(shí),多次發(fā)生了傾斜拉桿的斷裂事故。其斷裂部位為圖中I所示的焊縫處,且為前輪向右傾斜,即液壓缸活塞桿作伸出運(yùn)動(dòng)時(shí)。但壓力表顯示系統(tǒng)壓力處于正常工況范圍內(nèi),所以排除了液壓系統(tǒng)出故障的可能。
檢查中發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題:
 ?。╨)焊縫斷裂處很少發(fā)生咬肉現(xiàn)象,主要表現(xiàn)為焊縫的焊接質(zhì)量不高。由于采用手工電弧焊,焊縫高度不一致,高、低值相差很大。同時(shí),套管端部的坡口很小,致使焊縫僅附在套管外壁及拉桿座表面,造成焊縫的承載力度大大降低。
 ?。?)套管與拉桿座(左端)銷軸為間隙配合,且配合間隙過(guò)大(約1.5mm),因而使其喪失了定心功能,難以保證傾斜拉桿焊接總成兩端拉桿座的同軸度,從而也由于受力“別勁”而加速斷裂。
 ?。?)左側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)支承與擋塊的接合面處有明顯的擠壓痕跡,說(shuō)明在前橋右傾過(guò)程中,由于擋塊的存在而發(fā)生了“過(guò)定位”現(xiàn)象。即在前橋右傾過(guò)程中,左側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)支承和擋塊先行接觸,而此時(shí)液壓缸仍在作伸出運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)支承進(jìn)一步傾斜,同時(shí)液壓缸中的壓力也在進(jìn)一步升高,從而達(dá)到理想的卸荷保護(hù)狀態(tài)。但在液壓缸壓力沒有卸去之前,傾斜拉桿將在液壓缸的作用下承受一定的水平方向的拉力,而該拉力值將對(duì)傾斜拉桿的薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)生急劇的破壞作用,從而最終以斷裂失效的方式表現(xiàn)出來(lái)。
 ?。?)當(dāng)前橋左側(cè),且右側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)支承觸及到擋塊后,此時(shí)的傾斜拉桿將承受一定的水平方向的壓力,所以在此方向傾斜時(shí)其斷裂的可能性極小。前橋的改進(jìn)
  為避免類似故障的發(fā)生可做如下改進(jìn)。
 ?。╨)修改設(shè)計(jì)及工藝,加強(qiáng)焊接強(qiáng)度,提高焊縫質(zhì)量,即:
 ?、偌哟筇坠艿钠驴诔叽纭S捎谔坠鼙旧頌椤?5x6的無(wú)縫鋼管,可將原坡口尺寸2.5x45°加大至6x45°。
 ?、诟淖兒附臃绞健⒃泻附有问礁臑槿?。
 ?。?)將套管與拉桿座銷軸的間隙配合改為過(guò)盈配合,以此來(lái)保證傾斜拉桿焊接后兩拉桿座的同軸度。
 ?。?)為防止“過(guò)定位”的產(chǎn)生,改變液壓缸伸出時(shí)傾斜拉桿的受拉狀態(tài),可將擋塊移至橋架的下方。在此種狀態(tài)下,當(dāng)前橋向右傾斜時(shí),則右側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)支承將先行與橋架下部的擋塊接觸,而此時(shí)液壓缸的伸出由于二者的接觸而受阻,使得其壓力逐步上升,在此過(guò)程中,由于右側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)支承的旋轉(zhuǎn)受到擋塊的阻礙,且受阻后的變形量很小,所以此時(shí)傾斜拉桿也將承受很小的拉力值,液壓缸輸出的水平拉力則轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)向節(jié)支承對(duì)擋塊的壓力。而當(dāng)前橋向左傾斜時(shí),傾斜拉桿仍將承受水平方向的壓力。故而,如此改進(jìn)后,無(wú)論前橋向左或向右傾斜,傾斜拉桿在傾斜角度達(dá)到最大值后只承受壓力或較小拉力值,直至液壓缸使液壓系統(tǒng)卸荷。
經(jīng)如此改進(jìn)后,再未發(fā)生過(guò)前橋傾斜拉桿斷裂失效的事故。

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