一種舉升液壓系統故障分析

張福英，唐云娟

（1.廣西機械高級技工學校，廣西 柳州 545005；2.廣西柳工機械股份有限公司，廣西 柳州 545007）

一種舉升液壓系統故障分析

張福英1，唐云娟2

（1.廣西機械高級技工學校，廣西 柳州 545005；2.廣西柳工機械股份有限公司，廣西 柳州 545007）

針對某型號礦用自卸車在寒冷地區工作時出現的舉升液壓油缸損壞的故障現象及其原因進行了分析，并提出了解決方案。研究對礦用自卸車的液壓系統設計人員及維修人員具有一定的參考價值。

自卸車；液壓系統；故障；分析

液壓系統是礦用自卸車至關重要的部分，其性能直接影響到整車的工作性能，礦用自卸車液壓系統包括舉升液壓系統和轉向液壓系統兩部分。本文針對某型號礦用自卸車在寒冷地區工作時出現的舉升液壓油缸損壞的故障現象及其原因進行分析，并提出解決方案。

1 故障現象

某型號的礦用自卸車在冬天寒冷季節在東北地區進行施工作業時，舉升液壓油缸非常容易損壞。經過現場觀察發現，礦用自卸車在冬天寒冷季節在東北地區進行施工作業時，料土遇水后容易被凍住粘在料斗上，導致料斗、貨物的重心后移，這有可能會跟舉升液壓油缸的損壞有關。

礦用自卸車的舉升液壓系統一般由油箱、舉升泵、舉升閥和多級舉升液壓缸組成，如圖1所示。

圖1 舉升液壓系統原理圖

但在一些車輛的設計中，由于在舉升缸運動到最大行程時，料斗及貨物的重心已經越過了中位線，如圖2所示，這樣就會造成舉升液壓油缸受拉導致油缸內部形成真空而損壞。這時一般會在舉升系統的下降回路加裝平衡閥，以限制舉升油缸的回油速度，從而避免舉升油缸內部形成真空而損壞，如圖3所示。

圖2 舉升機構圖

圖3 舉升液壓系統原理圖

經過計算分析得知：該機型在舉升缸運動到最大行程時，料斗及貨物的重心沒有越過中位線，在一般情況下，舉升油缸不會受拉。但由于該自卸車在寒冷的北方地區工作，裝卸的貨物結成了冰塊粘在料斗上，導致重心后移，使得舉升液壓油缸在運動過程中受拉內部形成真空而損壞。

為了解決這一故障，我們在下降回路加裝了平衡閥，以限制料斗過中位線后的下降速度，避免油缸內部形成真空，如圖形3所示，但是經過試驗，這一故障現象并沒有緩解，即使將平衡閥的節流孔換成了最小型號的，故障現象依然沒有改善。節流閥為什么不起作用？經過測試，得知下降回路中根本沒有液壓油流出，舉升油缸回油到哪里去了呢？

由于沒有油缸的內部結構圖，于是對油缸進行了解剖分析，結果如圖4所示：一級、二級、三級油缸的活塞與缸筒之間沒有密封圈，各級油缸的回油與舉升缸的回油口也不相通，而是通過活塞與缸筒之間的縫隙擠出到進油腔，只有第4級油缸在運動到一定行程時，單向閥打開后才會有部份液壓油從舉升油缸的回油口流出，也就是說沒有液壓油進入到平衡閥，因此回油不受平衡閥的控制，故障不能排除。

圖4 舉升油缸

2 解決方案

該故障現象可有以下兩種方案進行解決：

首先，可以重新設計舉升機構，將料斗及貨物的重心前移，但這樣改變了車子的結構，在現場返修不可行，而且重心前移加大了阻力矩，需相應地增大主動力矩，即增加液壓系統的壓力或加大液壓油缸的面積，增加能耗，此方案不可行；

其次，可重新設計液壓油缸，在各級活塞及缸筒之間增加密封圈，并在缸筒上開孔使各級油缸的回油與舉升油缸的總回油口相通，加裝平衡閥，使重心越過中位線后，節流閥能控制回油速度，避免舉升油缸內部形成真空的故障現象發生。

3 結束語

通過對該機型礦用自卸車舉升液壓系統的分析，找到了解決該機型用于寒冷地區出現的故障問題的方法，同時說明了在進行機械設計時必須盡可能多地考慮到所設計的機型能適應的應用環境，以避免機器用于特殊環境時出現故障。

Fault Analysis for a LiftHydraulic System

ZHANG Fu-ying1，TANG Yun-juan2
（1.GuangxiMachinery Senior Technicial School，Liuzhou Guangxi545005，China；2.Guangxi LiugongMachinery Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi545007，China)

Analyze the fault phenomenon and causes of lifthydraulic cylinder damages on a dump truck when working in cold area,and bring up solutions.The studywillbe some helpful for designers and servicemen ofhydraulic system of mining truck.

dump truck；hydraulic system；fault；analysis

TD50

B

1672-545X（2014）04-0016-02

2014-01-05

張福英（1966—），女，廣西玉林人，教師，工程師，研究方向：機械設計，幾何量測量；唐云娟（1966—），女，廣西恭城人，高級工程師，研究方向：液壓系統。