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YTQH400型强夯机臂架腹管开焊的修复

文档作者：王基月高广银任卫涛李文杰		点击数：	更新时间： 2021年09月08日
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技术
ann结构改进
YTQH400型强夯机臂架腹管开焊的修复
■王基月高广银任卫涛李文杰
YTQH400型强夯机是宇通重工自主研发的一2.臂架开焊原因
种全回转、多节桁架臂组合、全液压驱动的履带式目前国内夯能600tm、800tm的工程多使用
强夯机,现广泛应用于工业与民用建筑、仓库、路400tm的强夯机加装龙门架或增加配重来完成
基、机场及码头等地基处理的强夯作业。该型强夯由此常导致强夯臂架受力经常超过设计能力,进
机在作业中曾发生臂架腹管开焊故障,为此进行了而造成强夯机上节臂腹管焊缝经常出现开焊,如
深入研究和改进。
图2所示。
1.臂架结构
该型强夯机臂架结构如图1所示。为满足强夯
发生开焊的腹杆
的承载能力,同时考虑减轻臂架自身质量和防止臂
架反弹等因素,臂架采用矩形管焊接桁架。其结
构主要由上转台、A形架、滑轮组、钢丝绳、防倾
杆、上节臂、下节臂和6m增节臂等组成。其设计
独特的上节臂前伸“鹅头”结构,更适合强夯施
工。臂架所受的载荷主要有臂架结构自身质量、起
升载荷、回转惯性力、风载荷和绷绳力
图2强夯机上节臂管焊缝开焊
“鹅头
臂架的结构特点和受力状况直接影响整机的工
上节臂作性能和使用安全。通过受力分析可知,强夯机作
业时,臂架在龙门架的支撑作用下,上节臂主弦管
绕龙门架销轴发生凸向弯曲变形。此时下主弦管承
受压力,上主弦管承受拉力,上节臂腹杆受剪切力
6m增节臂B作用。如果作业过程中焊缝或者焊缝热影响区出现
细微裂缝,在拉应力交变载荷的作用下,裂纹会迅
速扩展,最终导致开焊、臂架损坏,还可能引发事
6m增节臂A故
臂架受力情况如图3所示,图3中蓝色腹管承受
细绳倾杆
压力,红色腹管承受拉力。受力分析结果与实际开
焊情况是一致的,即上节臂受拉力的腹管最容易出
上下变幅滑轮组
下节臂
现焊缝开裂。
A形架
3.改进措施
上转台
为使我公司YTQH400型强夯机加装龙门架或
增加配重后,可完成夯能600tm和800tm的施工
图1强夯机臂架结构
任务,必须加强上节臂承受剪切力的能力。可采取
122工程机械与维修CM8M2012.06
万方数据
大,有可能导致增节臂折弯。在整机倾翻范围和工作
蓝色腹管
半径一定的情况下,上节臂增重相当于力臂不变而重
承受压力
弦管发生
向变形“鹅头”发生力增大,由此导致起重能力和整机稳定性下降
龙门架绞点向下变形
采用方案二加焊侧板,可让侧板和主弦管承受
上主弦管
上节臂变形所产生的剪力。由于侧板抗剪切能力远远
红色腹管
承受拉力
优于腹管,使得上节臂的力学性能得到很大提高。
下主弦管
经分析论证,我们否定了方案一,决定采用方
案二对臂架进行改进。如图4所示,即在主弦管两侧
图3强夯机臂架受力情况
立面焊接10mm厚、材质为Q460C的钢板,把原来
在腹管上所受剪切力分解到侧板上
加焊侧板时,焊接工艺也会影响上节臂的力学
性能,因此焊接过程中应尽量避开主弦管和腹管焊
缝叠加,以减少焊缝产生的集中应力,增加臂架的
抗折弯强度。
在满足改进要求的情况下,为最大限度减轻上
侧板
节臂质量,可在侧板上开一些大小不等的圆孔。由
于焊缝在外侧,且是焊缝8mm,因此用CO2气体保
图4上节臂增焊侧板
护焊焊1遍便可。
的改进方案有2种:一是增加主弦管和腹管的直径对强夯机臂架采用方案二进行改进后,上节
和壁厚,或改变所用管材的材质;二是在主弦管臂腹管所受剪切应力大幅减小。该方案板材利用率
两侧加焊钢板,形成箱形结构。2种方案对比分析高,加工工艺性较好,臂架增重小,大大增强了
如下:
YTQH400型强夯机的使用性能。改进后的臂架焊缝
采用方案一,虽然可大大提高抗剪切能力,但开焊现象再没有出现,证明该改进方案可行
是由于上节臂质量增加,导致其在自重作用下发生(作者地址:河南省郑州市中原西路99号郑州宇通重工
向下弯曲,且会增加臂架绷绳拉力。而绷绳拉力增有限公司工程起重机研究所450051)
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2012.06CM&amp;amp;M工程机械与维修123

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