进口混凝土泵车臂架断裂的特征分析及修复2

2008年01月13日
 (3)混凝土泵车在施工作用时,布料臂展开,各节布料臂架、支腿液压缸锁死,整个布料臂系统形成一个悬臂梁结构。且该混凝土泵车臂架采用R形结构,两节臂后还有三、四节臂,其中三节臂还采用折弯结构,两节臂还要承受一定的扭转载荷。同时混凝土泵车在工作时,两个泵送液压油缸交替循环动作,从而不断地将混凝土压送至浇注位置。由于两个泵送油缸交替动作,混凝土泵车承受一个具有一定频率的强迫冲击。在泵送油缸的冲击作用下,布料臂的振动有放大作用,所以布料臂承受交变载荷作用,引起疲劳破坏;
  (4)销轴、铜套磨损引起布料臂尾部的冲击力,检测时发现有三根销轴、六个铜套已磨损,并且同一组的二个销轴、铜套磨损程度不一致;
  (5)两节臂根部轴套处有应力集中。根据以往的37m相似泵车对此臂的根部作定性分析,轴套的下侧有明显的应力集中。而作为臂架板材的高强板具有良好的韧性和塑性,初始裂纹尖端在高应力集中区和残余力的作用下局部小范围屈服。在这种情况下,交变载荷的作用使微小裂纹逐渐扩展;
  (6)泵车基本上是在露天的环境中作业,由于雨水和空气中硫化氢等腐蚀介质的长期侵蚀而引起氧化腐蚀,局部强度下降;
  (7)我们国家的混凝土施工机械施工任务繁重,工作环境恶劣;不重视设备保养;机手培训不足,素质不高。如我们国家的混凝土泵车租赁公司,一个月泵送8千至1万多方都是很正常的,1年的泵送方量至少为10至13万方。相应的,国外8小时一天,不随便加班加点,使用人员培训得好,素质高,懂得怎样使用、维护、保养,国外一台泵车3至5年泵送才10万方。基本上是在我国使用一年相当于国外使用三年多,在这样大的施工强度下,机手和维修保养人员的维护保养工作就差得很多。该泵车为欧洲进口泵车,在设计时,按欧美工况考虑在在中国的施工强度、条件。这样,这台混凝土泵车出厂将近4年(标牌显示为2002年6月出厂交付客户使用)即相当于国外使用十多年后出现局部疲劳开裂也不足为奇了;
  (8)由于泵车这种高度综合性设备,局部裂纹和疲劳裂纹是不能完全避免的,欧洲把500小时要维修保养作为一种制度,而我国的这方面做得不好,有时连起码的保养,如销轴和铜套之间的注油都未进行,更何况整体保养。有时出一点裂纹并不可怕,经过小小修理或者加强就可了,如未发现,或者发现了不及时采取措施,将会使裂纹扩大,最后有可能导致结构破坏,甚至酿成事故。此泵车的损坏就说明了这个问题。

  臂架的故障修复方法

  根据事故的分析,总结出臂架修复的方法首先将臂架的一、二、三、四节(从上转台处往上)吊下。检测各部件,重点检查一、二节臂的损坏和二节臂油缸有无损坏。经过检查,结果如下:转台、底架、三、四节臂、各节臂油缸完好;一、二节臂连接销轴、铜套,三、四节臂连接销轴、铜套,大臂、上转台连接铜套已损坏,需测量制造;一节臂的头部除有一小处被二节臂挤曲变形处,其它变形很小,不影响装配性能和使用;二节臂根部一侧耳板已完全被拉裂,另一侧也因其对侧耳板开裂而严重扭曲变形;连接一、二节臂的大弯连杆和大直连杆也因二节臂耳板断裂。