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1、MetallurgicalEngineering冶金工程,2017,4(1),12-22PublishedOnlineMarch2017inHans.http://www.hanspub.org/journal/menghttps://doi.org/10.12677/meng.2017.41003FailureAnalysisofFatigueFractureforthePercussionShaftoftheWholeHydraulicTapholeMachineforBaosteelYonghuiTang,Shih
2、uLiuEquipmentDepartmentoftheIronPlantinBaosteel,ShanghaiththstReceived:Mar.15,2017;accepted:Mar.28,2017;published:Mar.31,2017AbstractPercussionshaftsoftapholemachinehavebeenrupturedfrequentlysincetheNo.4BlastFurnacebegantoproductinBaosteel,whichseriouslyinfluence
3、stheefficiencyoftapholemachine,andbringsontheincreasingcostofequipmentmaintenance.Associatingwiththeusingstatusofper-cussionshaft,themechanismoffailurebyfractureofruptureofpercussionshaftistheoreticallyanalyzedindetail,andthefactorsoffracturearediscussedfromstruc
4、turaldesign,material,man-ufacturingandmaintenance,andfinallyseveralmeasuresforpreventingfractureofruptureofpercussionarebroughtforward.KeywordsBlastFurnace,TapholeMachine,PercussionShaft,Fracture,FailureMechanism,FiniteElement宝钢全液压开口机打击轴疲劳断裂失效分析唐永辉，刘仕虎宝钢股份炼铁厂设备管理
5、室，上海收稿日期：2017年3月15日；录用日期：2017年3月28日；发布日期：2017年3月31日摘要宝钢四高炉自投产以来，开口机打击轴在使用过程中多次出现断裂，严重影响开口机运行效率，导致备件维护成本增加。针对这一问题，结合打击轴现场使用状况，从理论上分析了打击轴断裂失效机理，并文章引用:唐永辉,刘仕虎.宝钢全液压开口机打击轴疲劳断裂失效分析[J].冶金工程,2017,4(1):12-22.https://doi.org/10.12677/meng.2017.41003唐永辉，刘仕虎从结构设计、材料、制造加工以及使
6、用维护等四个方面分析了造成打击轴断裂的多种因素，提出了避免打击轴断裂的预防措施。关键词高炉，开口机，打击轴，断裂，失效机理，有限元Copyright©2017byauthorsandHansPublishersInc.ThisworkislicensedundertheCreativeCommonsAttributionInternationalLicense(CCBY).http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/OpenAccess1.引言3宝钢四高炉于2005年建成投产，设
7、计炉容为4350M，属于目前世界上大型高炉之一。四高炉采用传统的冶炼工艺，设计有四个出铁口。每台出铁口配备有独立的泥炮、开口机以及移盖机等炉前关键设备。其中泥炮和开口机采用全套进口设备，移盖机采用国内外合作设计而成，其液压系统从国外引进，而本体由国内单位设计制造。一般来说，根据高炉出铁口使用状况，四个出铁口中的三个出铁口处于正常工作状态，随时准备出铁，而另一个出铁口处于休止维护状态，进行全面保全养护。2.开口机打击轴使用工况开口机是高炉炉前关键设备之一。开口机运行状况的好坏直接影响到高炉生产。宝钢四高炉开口机是由德国DD
8、S公司进口的STB200全液压式开口机，如图1所示，属于高挂立柱式液动开口机，总进给量为5500mm，最大进给速度为1m/s，进给力为40kN，工作压力200bar。STB200开口机集正、反冲钻功能于一体，具有结构紧凑轻便，开口角度自锁能力强，动作灵敏以及自我保护能力强等优点。钻冲装置是开口机的最重要组成部分，也称
