一、 前言
        本鋼（集團）鐵業(yè)有限責任公司兩座有效容積Vu=380m3高爐的裝料設備為典型的雙鐘扁擔梁結(jié)構(gòu)。原高爐大料鐘啟閉裝置采用四組液壓缸驅(qū)動，每根大料鐘拉桿設有兩組液壓缸驅(qū)動。因液壓系統(tǒng)中分流集流閥同步精度問題，常發(fā)生兩側(cè)驅(qū)動液壓缸不同步升降導致大料鐘拉桿升降卡阻及彎曲而影響生產(chǎn)。1#、2#高爐分別于1990年和1989年進行了改造性大修，實施了本鋼設計院開發(fā)的專利技術(shù)“浮動調(diào)心式雙鐘液壓缸料鐘升降裝置”。該專利技術(shù)只用兩組HSG01—180/100E—4611型標準工程液壓缸。因料鐘一側(cè)拉桿只設一組液壓缸，液壓缸的料鐘拉桿支架間設有浮動盤（球面副）在安裝時對兩根料鐘拉桿間距調(diào)正起到一定作用，但實踐證明，因高爐裝料設備工況惡劣，潤滑難以保證，浮動盤之球面副處于干磨擦，在巨大載荷作用下，浮動盤沒有啟到浮動調(diào)心的作用。該專利技術(shù)的優(yōu)點在于利用雙作用液壓缸有桿腔為主工作腔，液壓倒置直接驅(qū)動料鐘拉桿升降。因料鐘一側(cè)拉桿只設一組液壓缸，同原技術(shù)比較不存在單側(cè)料鐘拉杳、桿兩液壓缸不同步的不良后果。

        大料鐘液壓缸活塞桿與耳環(huán)內(nèi)螺紋連接（M68×2），耳環(huán)內(nèi)孔φ105mm設有GE70ES型球面關節(jié)軸承。通過銷軸，連接叉與料鐘拉桿螺紋連接。液壓缸有桿腔（主工作腔）內(nèi)液壓油的進或排來實現(xiàn)料鐘關閉和開啟。我公司液壓站液壓系統(tǒng)啊最大工作壓力（表壓）調(diào)定為Pmax=12.5Mpa。液壓系統(tǒng)實際工作壓力（表壓）Pa≤11Mpa，設計選擇液壓缸額定工作壓力P1=16Mpa。從設計上看，液壓缸設計選型是符合要求的。制造廠應該保證液壓缸本體及時性配套零部件在小于額定設計壓力范圍內(nèi)使用的可靠性，就是說要保證零件強度。可是，幾年來我公司兩座高爐多次出現(xiàn)液壓缸耳環(huán)斷裂事故，對高爐順行帶來較嚴重的危害。大料鐘液壓缸耳環(huán)零件圖見圖1。

                                                     圖1   活塞桿耳環(huán)零件圖
        1996年5月28日，2#高爐小鐘拉桿因高爐荒煤氣吹刷斷裂，小鐘下沉，大鐘強行關閉導致大鐘液壓缸耳環(huán)又一次在A—A斷面斷裂（耳環(huán)一邊拉斷，一邊拉直）。在高爐裝料設備中，料鐘液壓缸同料鐘拉桿一樣是處在較為惡劣工作條件下的關鍵部件，而使用熱燒結(jié)礦冶煉的高爐尤為嚴重。液壓缸耳環(huán)斷裂同料鐘拉桿斷裂，同樣會給高爐生產(chǎn)帶來重大影響。雖然料鐘兩側(cè)液壓缸耳環(huán)同時斷裂的可能性極小，但如果一鍘怔 斷裂，輕者兩根料鐘拉桿彎曲變形，重者料鐘拉桿密封裝置也被砸壞。因此，在更換耳環(huán)的同時（事故搶修常常整體更換液壓缸），料鐘拉桿也需更換。大料鐘液壓缸耳環(huán)斷裂次數(shù)較多的部位是A—A斷面。
        隨液壓缸配套訂貨的耳環(huán)是鑄鋼坯件（遼陽某廠產(chǎn)），材質(zhì)為ZG310/570，其機械性能見表1。
        高爐正常料批數(shù)為6～7批/h，耳環(huán)實際應力循環(huán)次數(shù)（5×10⁴～8×10⁴）遠小于工程設計所取應力循環(huán)基數(shù)（N＞10⁷）而發(fā)生斷裂。據(jù)此，我們認為這不是一般的疲勞破壞現(xiàn)象，從斷口表面分析，多次斷裂均未見到光滑區(qū)。因此可以確定耳環(huán)拉斷純屬脆性斷裂。改用30號優(yōu)質(zhì)碳素鋼鍛制的耳環(huán)也多次發(fā)生過斷裂現(xiàn)象。