真实案例分析：泵车支腿箱撕裂

更新日期：2021-10-19     浏览量: 0

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稳后滑出，支腿的水平伸缩缸被拉断，右前支腿由此失去支承能力，使该泵车失稳并发生倾覆事故。

支腿结构说明

由于泵车支腿采用X型结构，前支腿为二级伸缩结构，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，底板下采用箱型结构，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。

支腿开裂原因分析

1、未对小裂纹进行处理

经过对焊缝开裂情况勘察，初步判断在故障发生前，支腿箱与下车架搭接的焊缝已经出现不同程度开裂。且根据裂纹锈蚀情况分析，这些开裂发生在不同时间，即此次焊缝撕裂非脆性断裂，而是日积月累的出现的疲劳断裂，开裂初期未对裂纹及时修复。

2、焊接存在缺陷

根据已开裂及未开裂焊缝形状判断，部分焊缝成形较差，甚至个别区域焊缝存在虚焊。起加强作用的贴板与主板周圈并未发现焊缝，初步判断属于漏焊，造成贴板与主板发生分离，并未起到有效加强作用。实际检测发现，很多焊缝熔深较浅，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

观察脱落的下侧搭接箱体结构，发现箱体贴板与主板发生翘曲现象，说明贴板与主板未能形成有效整体。在泵车工作时，支腿应力传递到支腿箱后，应沿着竖板分流至下车架，再传递到底板和贴板上。如果出现弯曲变形，底板、贴板和竖板的焊缝不是拉应力，而是弯曲应力，会使贴板受力撕裂。

4、支腿刚度不足

下侧竖板的刚度不足，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出现应力集中。

修复方案

焊缝修整

为避免常规修复方法中拆卸下车结构等繁琐工序，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结构，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，有利降低层状撕裂。

焊接方法

相比单侧焊缝，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，采用双侧焊缝。焊接前，清理焊缝及周围30m m 范围油渍、污渍，保证母材露出金属光泽。焊前采用火焰加热的方式预热焊接部位，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。

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