第一篇：QTZ125塔機頂升液壓油缸活塞斷裂分析解讀

QTZ125塔機頂升液壓油缸活塞斷裂分析

塔式起重機作為一種重要的建筑施工垂直運輸設備，其設計、制造質量及使用過程中的安全管理一直都備受重視，形成了較為完善的管理和技術體系，在防止塔機安全事故方面起到了很好的作用。然而，一些罕見的故障和隱患的出現，暴露出一些問題，甚至有一些是重大事故苗頭，應該引起我們高度重視，在設計、制造及使用管理方面采取措施，防范事故發生。下面就是一起罕見的塔機頂升液壓油缸活塞斷裂的實例，本文對這一實例進行分析，并提出了改進措施。

１ 實例概況

2004年8月，深圳某工地的QTZ125塔機在頂升加節過程中，頂升液壓系統活塞桿根部（如圖１）突然發生斷裂，所幸發現較早，頂升高度較小（標準節與回轉支座脫開約20cm），且操作人員及時采取了有效措施，避免了一起重大安全事故。

２ 斷裂原因分析

該頂升液壓系統在正常工作時，由于頂升油缸上下均為鉸接連接（如圖１），故活塞所受的一直是軸向力（無彎矩），如果不考慮活塞收縮時自身及下部橫梁重量的影響，該活塞在工作過程中一直受到軸向的壓力，應該說，活塞桿工作時的正常受力狀況是很難發生斷裂的。

經了解，該油缸自95年隨機購入后只作頂升該塔機專用，沒有用作其他用途或在其他塔機上使用過，在裝拆、裝卸、運輸及保管過程中一直是按照技術要求進行的，沒有受到過非正常的損傷。現場檢查發現，該油缸保養良好，未見人為損傷。因此，非正常使用或保管不善造成活塞桿損傷而導致斷裂的可能性也很小。經過對該活塞的剖割觀察，我們發現：

(1)整個活塞由上部活塞桿與活塞桿底座及中間連接軸三部分構成（如圖２），斷裂部位正好發生在中間連接軸與管狀活塞桿管壁較薄、應力集中較大的兩部分結合部。

(2)從斷裂處上下各切割約3cm2的中間連接軸均不能和管狀活塞桿脫離，也未見絲扣，說明上部管狀活塞桿和中間連接軸不是螺紋連接。

(3)斷裂面內側端面（寬度約2mm）光滑平整，且有機加工（車床切削）痕跡。

(4)斷裂面有焊接所形成的氣孔，并伴有殘余焊渣。

(5)斷裂部位外側形成內陷面，而內側平整，說明斷裂面材質不密實。

因無法聯系塔機或油缸的生產廠家，未能索取細部圖紙和咨詢加工工藝，只能據上述現象推測該活塞制造工藝為：先將上部活塞桿與中間連接軸焊接相連（由機加工預留塞焊槽），后進行機加工及熱處理。從現象(4)可見，焊接質量明顯不符合要求是該活塞桿斷裂的主要原因，但如果設計更合理一些，將能有效減少焊接質量的影響，提高安全本質化程度。3 改進措施建議

在施工實踐中，塔機頂升液壓系統活塞發生斷裂是極為罕見的，作為塔機最重要的部件之一，頂升液壓系統各零部件的質量關系到人員和財產的安全，無論是設計、制造缺陷還是使用維修保養不當，均有可能給人民的生命財產造成巨大的損失，筆者認為，本案例至少給予我們三點啟示：

(1)應改進頂升液壓系統活塞桿的設計、加工工藝。筆者以為，單純的塞焊（且在薄壁、應力集中處）并不可取，如果在內螺紋聯接的基礎上再塞焊、后上機床加工及熱處理效果會更好。

(2)重視加工質量和檢驗程序。從本案例看，應該說頂升液壓系統活塞桿的塞焊質量存在明顯的缺陷，卻能檢驗出廠并投入使用，如果發生重大事故，生產廠家肯定難辭其咎。

(3)使用單位對設備的關鍵和重要部位，要高度重視，認真進行檢查保養，即使是以前從未發生過事故的部位或技術規范及使用說明書未作出要求的部位，也不能忽視。