颚式破碎机液压缸活塞杆频繁断裂，解决方法及改进案例分享

颚式破碎机是水泥、矿山、冶金等行业中重要的粗破设备，颚式破碎机动颚与机架的连接方式主要有弹簧拉杆和液压拉杆两种形式。

某公司生产的颚破运行过程中出现活塞杆断裂现象，通过对该问题产生的原因进行分析，提出合理的改进措施，最终消除了故障，达到了良好的使用效果。

1 存在问题及原因分析

颚式破碎机液压缸位置见图1。该液压缸主要作用为连接动颚和机架，保证颚式破碎机运行过程中肘板与动颚、机架始终保持接触并控制动颚回程位置，防止肘板掉落。根据动颚拉力值及工况条件计算出液压缸所需参数，最初采用的液压缸结构没计见图2。

1 颚式破碎机液压缸位置示意图

但是该结构液压缸使用了两周，活塞杆就发生了断裂，断裂处见图2所示。现场初步分析是液压缸关节轴承润滑不到位造成的，因此在更换新缸后改善润滑，然而运行20d左右该型液压缸再次发生断裂，断裂位置与上次相同。

综合两次活塞杆断裂数据分析判断，活塞杆的断裂和润滑存在一定联系，但不是主要原因。活塞杆再次发生断裂事故后，对该型液压缸的设计、结构、材质等方面进行了全面的问题查找及分析。

此液压缸为短行程型结构，拉杆材质为35CrMo，加工、组装等工序严格按照设计要求执行。查阅相关设计资料表明，在液压缸两端铰接，活塞杆直径为中63mm，工作压力为13～16MPa的工作状况下，该型液压缸活塞杆的实际拉应力小于许可拉应力，说明设计时在材质、活塞杆直径等选择方面不存在问题。而结合现场断裂端面现象分析，断裂面齐整，沿轴向断面无收缩，亦说明活塞杆断裂的主因不是由拉应力造成的。

接下来从结构方面查证有无设计缺陷。经观察，这两次断裂位置几近相同。当初设计时将活塞杆与耳环进行结构分离，两部分以螺纹结构连接。该处螺纹尺寸为M56，而活塞杆直径为中63mm，螺纹位于活塞杆一端。在圆杆和螺纹结合处存在断面台阶，直径由63mm减至56mm，在结合处只留有极小的圆弧过渡。而该处正位于极度靠近动颚铰接处，是各种应力交错汇集的危险点。

经查阅原始设计资料，在核算此处受力情况时，仅考虑了拉应力而忽视了切应力等其他因素的影响。此种结构设计导致该处成为液压缸结构中的薄弱部位，由此可能造成该处结构不能承受各种应力综合施加的影响。

同时原设计为增加液压缸的耐磨性能，技术要求中只对活塞杆的硬度提出了要求，而强度方面没作规定，造成活塞杆硬度增加，相应强度可能受影响，使活塞杆的脆性增大，不能抵御切应力等方面的干扰。以上两方面的因素导致使用过程中活塞杆在该部位发生断裂。

2 结构改进

根据上述分析该公司采取了以下措施：

1）改进了设计理念，将活塞杆和耳环锻为一体，结合处以大圆角过渡，取消螺纹连接方式，减小应力集中，见图3。

2）将活塞杆直径加大，增加抵抗综合应力的能力。

3）同时对热处理要求作出改变，增加强度要求，使活塞杆的硬度与强度达到协调一致。

3 改进后的效果

通过对活塞杆断裂现象的结构改进，性能稳定，改造后一年内液压缸没出现问题，提高了生产效率。欢迎留言沟通您遇到的问题。