一、真实案例剖析:泵车臂架开裂

泵车臂架紧张是由高强钢板焊接组成的箱体构造,高强钢具有比强度高的优点, 但碳当量较高, 焊接时母材的熔入性不好, 不随意马虎焊透, 随意马虎引发疲倦开裂。
施工作业时, 混凝土泵车运送缸交替循环动作, 使得臂架承受具有一定周期的交变应力, 加剧了却构件疲倦程度。
因此, 混凝土泵车臂架开裂是泵车生产企业共同面临的常见问题之一。

真实案例分析混凝土泵车故障原因及修复方法 汽车知识

详细开裂征象

裂纹位于臂架3大头, 上包板与连接轴套间焊缝开裂(痕迹显示为老裂纹), 并且该裂纹横向扩展延伸至端侧板, 导致端侧板母材开裂。
连接轴套和下包板连接处未创造有开裂征象。
拆下臂架3后创造臂架2与臂架3之间的连接销轴、铜套磨损非常。
该车开裂故障非常严重, 利用安全已无法担保, 一样平常情形下须要改换臂架3。

臂架开裂示意图

可以根据开裂的属性来判断开裂的裂纹属于疲倦裂纹,产生的缘故原由有如下几点:

1、构造成分

该泵车臂架采取R形支配, 为了降落臂架收拢时整车自身质量重心, 臂架3采取折弯构造。
当臂架打开形成悬臂梁时, 臂架3产生附加旋转应力, 并在臂架头部集中。
在水平工况下, 连接轴套上方端侧板(即端侧板母材开裂处)最大拉应力达到439 MPa。

其余, 该泵车臂架3 大头上包板与连接轴套切线之间存在约135°夹角, 形成拐点, 只管该处应力值并不大, 水平工况下约150 MPa, 但在长期交变应力浸染下仍会产生应力集中。

2、焊接成分

该泵车臂架采取高强钢板, 而连接轴套采取35钢, 35钢属于中碳钢, 这2种材料焊接时对工艺条件哀求较高, 所形成的焊缝含C量偏高, 塑性、抗冲击能力不佳, 在应力浸染下随意马虎成为裂纹源。

3、磨损成分

该泵车臂架2 与臂架3销轴、铜套磨损存在偏磨征象, 进一步加剧了臂架的附加应力。

修复方法

1、改进上包板设计

将上包板适当延长并设计成圆弧状, 使得上包板与连接轴套切线平行, 肃清拐点, 避免应力集中。
改进后臂架3大头应力情形得到有效改进, 水平工况下上包板与连接轴套搭接处拉应力降至120MPa 旁边, 端侧板最大拉应力降至325 MPa 。

2、改进连接轴套材料

将连接轴套材料由35钢改为Q345A钢, 与高强钢板的焊接匹配性更佳,焊缝综合性能及可靠性均有提升。

3、加装顶加强板

由于该构造中臂架3大头顶板紧张受拉应力, 上包板与顶板之间的对接焊缝经修复后存在开裂隐患, 加装顶加强板有助于增强臂架安全性。

修复方案把稳事变

11、将大头端侧板、弧板、封板、下包板及轴套全部割除, 把稳割除的位置间隔待焊位置至少5mm以上, 所留余量必须用冷加工方法去除, 并用机器方法开焊接坡口。

2、按图样尺寸重新组装大头各件及轴套, 严格按照工艺规范掌握组对间隙。

3、采取气体保护焊接, 焊前将待焊部位清理干净, 直至露出金属光泽。

4、对待焊部件进行刚性固定, 避免焊接变形。

5、按图样哀求进行焊接, 掌握焊接工艺参数,避免热输入集中。
焊前必须预热, 焊后后热处理。

6、镗床加工轴套, 担保装置尺寸,改换销轴、铜套等配件。

二、真实案例剖析:泵车支腿箱撕裂

某国外品牌泵车前、后支腿均处于全伸状态下进行泵送施工,当布料杆位于右前方,且处于水平全伸状时态时,下车架右前支腿的伸缩箱根部发生撕裂故障。
发生撕裂后,支腿箱体根部的底板及其下部的箱体脱落,致使右前支腿整体失落稳后滑出,支腿的水平伸缩缸被拉断,右前支腿由此失落去支承能力,使该泵车失落稳并发生倾覆事件。

支腿构造解释

由于泵车支腿采取X型构造,前支腿为二级伸缩构造,支腿插入下车架支腿箱内。
后支腿为摆动打开,通过销轴与下车架铰接,再通过支腿摆动缸实现后支腿的摆动展开。
泵车下车架通过回转支承连接回转平台。
泵车泵送作业时,前、后支腿全部打开,将泵车支撑起来,才能回转布料杆进行布料作业。
下车架构造如图所示。

下车架下部设有副车架,副车架主梁与汽车底盘连接,支腿箱两侧为竖板,竖板下面设有底板,底板下采取箱型构造,以提高底板的刚度,开裂及脱落的部位为底板及下面的箱体。

支腿开裂缘故原由剖析

1、未对小裂纹进行处理

经由对焊缝开裂情形勘察,初步判断在故障发生前,支腿箱与下车架搭接的焊缝已经涌现不同程度开裂。
且根据裂纹锈蚀情形剖析,这些开裂发生在不同韶光,即这次焊缝撕裂非脆性断裂,而是日积月累的涌现的疲倦断裂,开裂初期未对裂纹及时修复。

2、焊接存在毛病

根据已开裂及未开裂焊缝形状判断,部分焊缝成形较差,乃至个别区域焊缝存在虚焊。
起加强浸染的贴板与主板周圈并未创造焊缝,初步判断属于漏焊,造成贴板与主板发生分离,并未起到有效加强浸染。
实际检测创造,很多焊缝融深较浅,致使两个钢板母材未能达到必要的对接强度。

3、支腿应力分布不合理

不雅观察脱落的下侧搭接箱体构造,创造箱谅解板与主板发生翘曲征象,解释贴板与主板未能形成有效整体。
在泵车事情时,支腿应力通报到支腿箱后,应沿着竖板分流至下车架,再通报到底板和贴板上。
如果涌现波折变形,底板、贴板和竖板的焊缝不是拉应力,而曲直折应力,会使贴板受力撕裂。

4、支腿刚度不敷

下侧竖板的刚度不敷,没有利用周围箱体的刚度将搭接应力分散开,减弱了搭接刚度,使搭接区域的受力过大,造成搭接区域的焊缝涌现应力集中。

修复方案

焊缝修整

为避免常规修复方法中拆卸下车构造等繁琐工序,我们将泵车支起,仅将支腿和伸缩缸拆卸,在车体下方进行修复。
将原支腿箱体断裂后的剩余部分切削打磨,加工成规则的阶梯形构造,根部打磨成过渡圆角,底板切削打磨至副车架主梁上,即将新增钢板与其对接,焊缝设置在主梁上。

选择焊材

选择型号为SLD70级焊材,该焊材的强度等级略低于母材,这样焊缝的韧性更高,抗氢裂的性能更强,且焊缝中的残余应力更低,有利降落层状撕裂。

焊接手法

比较单侧焊缝,设计成双侧焊缝可减小焊缝根部的应力集中。
设置焊缝时应避免单侧焊缝,采取双侧焊缝。
焊接前,清理焊缝及周围30m m 范围油渍、污渍,担保母材露出金属光泽。
焊前采取火焰加热的办法预热焊接部位,预热温度150~200℃,预热长度不低于焊缝长度,预热宽度为焊道两侧50~70mm 范围。

三、真实案例剖析:泵车主液压缸溜缸

某52m混凝土泵车涌现主液压缸溜缸,首次泵送时憋压的故障。
详细表现为分动箱结合后,空载不泵送时,左侧主液压缸活塞向料斗方向缓慢移动,10min移动间隔200mm。
此过程中右侧主液压缸不运动,造成两主液压缸无杆腔内油量变多,首次泵送时涌现一侧主液压缸运动到底,另一侧主液压缸未到达靠近开关感应位置的征象,造成憋压,泵送系统压力表显示32MPa,达到溢流压力。

故障缘故原由剖析

混凝土泵车是一种利用压力将混凝土沿管道连续运送的机器。
混凝土泵车通过动力分动箱将发动机的动力传送给液压泵组或者后桥,液压泵推动活塞带动混凝土泵事情。
然后利用泵车上的布料杆和运送管,将混凝土运送到一定的高度和间隔。
分动箱结合后,空载泵送时,一侧主液压缸溜缸,解释主液压缸无杆腔内有油进入,剖析可能有以下几个缘故原由:

1)主液压缸上补油单向阀关闭不严,液压油通过单向阀从无杆腔进入有杆腔。

2)退砼小液压缸泄露。
正常泵送时,恒压泵及蓄能器的油通过退砼电磁阀进入退砼小液压缸,使退砼小液压缸内有高压油,如果退砼小液压缸与主液压缸的密封涌现问题,液压油会泄露到主液压缸无杆腔内。

3)主液压缸内泄,液压油从有杆腔进入无杆腔。
经测试,在主液压缸溜缸过程中,主液压缸无杆腔和有杆腔压力变革为:无杆腔压力在2.4~2.6MPa,有杆腔压力在2.8~3.0MPa,主液压缸有杆腔压力高于无杆腔压力,可能因主液压缸内泄液压油从有杆腔进入无杆腔。
由于无杆腔面历年夜于有杆腔面积,可能造成主液压缸伸出溜缸。

4)高低压切换阀问题。
高低压切换阀事情时,该当有3 个插装阀开启、3个插装阀关闭,如果关闭的阀中个中一个不能完备关闭,将会涌现主液压缸无杆腔与有杆腔窜通,导致有杆腔的油进入无杆腔。

办理方法

为打消故障,改换左侧主液压缸和插装阀,元件改换后,主液压缸溜缸和开始泵送时憋压征象不再涌现,实际泵送作业时设备事情正常。