Page 75 - 理化检验-物理分册2022年第九期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202209016

某吊链双环卸扣断裂原因

李陈昊

[ 卡特彼勒技术研发( 中国) 有限公司,无锡 214021 ]

摘 要: 某吊链双环卸扣在工作时发生断裂。采用断口形貌分析、 化学成分分析、 金相检验和硬
度测试等方法对卸扣断裂的原因进行了分析, 并采用有限元分析方法对不同直径的卸扣进行应力
校核。结果表明: 过度磨损导致卸扣直径变小是其断裂的根本原因。规范的定期检查, 及时更换过
度磨损的零件可以避免卸扣断裂。

关键词: 卸扣;疲劳;磨损;有限元分析

中图分类号: TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 09-0059-03

Reasonsforbreakin g ofdoublerin g shackleofacranechain

LIChenhao

( Cater p illarR&DCo. , Ltd. , Wuxi214021 , China )

Abstract : Adoublerin gshackleofacranechainbrokendurin go p eration.Fracture mor p holo gyanal y sis ,

chemicalcom p ositionanal y sis , metallo g ra p hicexaminationandhardnesstestwereusedtoanal y zethefracture

causesoftheshackle , andthefiniteelementanal y sis method wasusedtocheckthestressoftheshackleswith

differentdiameters.Theresultsshowthattherootcauseoffracturewasthatthediameteroftheshackledecreased

duetoexcessivewear.Standardp eriodicins p ection , timel y re p lacementofexcessivewear p artscouldavoidshackle
fracture.

Ke y words : shackle ; fati g ue ; wear ; finiteelementanal y sis
双环卸扣也称环链卸扣、 蝴蝶扣, 是吊链作业过
程中的一种常见连接件。作为吊具中的重要组成部

分, 双环卸扣可以灵活调整链条分支或工装夹具 [ 1 ] ,
其安全性对于吊具系统的整体安全性有重要的作用。
某工厂组装车间操作人员在正常吊运一个重约
1.4t的大型零件时, 吊链上的卸扣突然发生断裂,

断裂卸扣的宏观形貌如图 1 所示。零件吊运过程中
锁链呈垂直状态, 故可排除因链条与垂直方向角度 图 1 断裂卸扣的宏观形貌
过大而造成卸扣实际受力超过额定载荷的情况, 结
1 理化检验
合现场调查也并未发现有明显违规操作。笔者采用
断口形貌分析、 化学成分分析、 金相检验和硬度测试 1.1 断口形貌分析
等方法对卸扣断裂原因进行了分析, 并采用有限元 1.1.1 宏观观察
分析的方法, 对不同直径的卸扣进行应力校核, 并提 卸扣断口处的宏观形貌如图 2 所示, 由图 2 可
出了相关建议, 以避免该类事故再次发生。 知: 断面附近未发生明显的塑性变形, 断裂起始于卸
扣圆弧外侧, 断口上可以观察到沙滩纹, 断口较平整;
断口起裂源所在截面的对侧外表面油漆层已被完全
收稿日期: 2022-01-06
作者简介: 李陈昊( 1983- ), 男, 工程师, 主要从事金属零部件的
磨掉, 呈光滑反光状态, 说明该处磨损极为严重。断
失效分析工作, li.chenhao@hotmail.com
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