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1.概述
國內外資料顯示,架機橋在工作過程中所發生的事故,有60%是由于l號支腿折斷引起的。某公司主導產品DF系列架橋機起重量大,最高達450t,因此其設計者從整個架橋機安全性考慮,1號支腿采用了大缸徑、大桿徑、長行程(2800ram)、高工作壓力的液壓缸,
為了防止工作中發生軟腿現象,在支腿液壓缸大小腔油口處設有液壓鎖,如圖10-6所示。
架橋機正常工作時如果不進行收放支腿的操作,則無論承受多大的外載荷,液壓缸內的液壓油都被封閉在油腔內部。但在某工地施工時,卻發生了缸蓋緊固螺釘被拉斷的事故。
2.分析為了改進產品設計,防止再有類似情況發生,對此進行分析。
架橋機(懸臂吊)屬野外施工設備,由于施工人員的素質不同,平時不太注意液壓系統的保養工作,造成液壓油嚴重污染,而施工單位又不太樂意更換新的液壓油,被污染液壓油中的固體顆粒卡死液壓鎖彈簧,造成液壓缸的有桿腔不能回油。而架橋機液壓缸缸徑為D=200mm,活塞桿直徑為d=185mm,速比i=6.93,當活塞桿伸出時,一旦液壓鎖中的B閥被卡緊,即回油口被堵,則活塞桿腔壓力將迅速升高,其受力平衡式為A1P1=A2P2式中A,——液壓缸大腔面積,A:——小腔環狀面積。P2=A1Pl/A2=6.93pl如此高的壓力,再加上工作過程中的額外沖擊負荷,液壓缸小腔壓力還要高,足可以將缸蓋的緊固螺釘拉斷。
3.對策
1)在設計選取支腿液壓缸時,在滿足整機穩定性及速度的前提下,注意選取合適的速比,應盡量取小的速比,速比i不要超過7。
2)將支腿液壓缸有桿腔液壓鎖的閥B去掉,系統再加上一安全閥,設定其壓力高于系統的工作壓力,過高的工作壓力會將安全閥打開后回油,使液壓缸得以保護,
3)要求施工單位嚴格保證液壓油的清潔,盡可能防止污染。
4.啟發
改進后的系統,可避免出現液壓缸脹缸現象。如果活塞密封圈完好,其受力平衡式為G,=A1P12盯×200×200pl/4
如果活塞密封圈損壞,其受力平衡式為:G2=A2p2=185叮r×185p2/4
正常工作過程中,外載應相同,即G。=G:,因此,P,=200×200p,/(185×185)=1.17p.
由此可見,支腿液壓缸活塞油封損壞后,工作時支腿液壓缸內部壓力急劇上升,易出現脹缸,而經過上述改進后的系統,可避免此現象的發生。
5.效果
改進設計后的架橋機經工地使用,較好地滿足架橋的施工流程和要求,再沒發生過液壓缸端蓋緊固螺釘被拉斷的故障。