液壓油缸的創新發展

謝國濱

【摘 要】目前，液壓油缸設備在生產生活中的使用越來越多.在使用過程中，液壓油缸會出現很多不同程度的問題，會嚴重的影響到生產效率。煤礦上用的液壓油缸，由于缸徑比較大以及常常在高壓低速的情況下進行作業，很容易產生油液的內泄以及外泄等狀況。為了防止類似情況的出現，一些廠家著手對液壓油缸的設計原理、設計存在的問題以及對策進行了論述，同時還提出了相應的設計創新辦法。

【關鍵詞】液壓油缸；創新；發展

油缸是我國液壓產品中最為成熟的產品之一。在我國，液壓工業經過了近50年的發展，已具有相當生產實力和技術水平，可以基本滿足經濟發展的一般需求。尤其是近10年來下游行業的快速成長，積極推動了液壓行業的成長。同時，我國具有市場需求旺盛、成本低等優勢，預計未來將成為世界液壓行業和油缸行業的重心。液壓油缸一般由缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置、排氣裝置5個最基本部件構成。

1 DLQ25型輪吊液壓油缸的改進

1.1 簡析DLQ25型輪吊液壓油缸存在的問題

DLQ25型輪吊液壓油缸主要存在著故障率高， 導向套材料強度不足、Yx密封圈易磨損和變形等問題。DLQ25型輪吊液壓油缸故障率高，支腿油缸導向套與缸體間常漏油，更換O形圈，修復效果不理想。經分析， O形圈的損壞不是由于質量不良或安裝不善而造成。Yx密封圈易磨損和變形，液壓油從活塞桿側滲漏。支腿伸縮臂外端變形向上，在工作時支承油缸不垂直，導致載荷合力作用線與缸體中心線不一致，且活塞桿與導向套沒有導向環，相互間產生磨擦，易損壞活塞桿，產生軸向和徑向傷痕。

1.2 DLQ25型輪吊液壓油缸問題的改進方案及效果

擋圈與缸體、導向套的徑向尺寸均采用過渡配合，防止導向套產生晃動， O形圈不易被撕裂。擋圈外端增加一級臺階，方便拆卸。將導向套材料改用45#鋼，保證導向套的密封槽與卡鍵間的部位有足夠的強度。并且，向導向套內增加導向環，防止活塞桿與導向套接觸，避免活塞桿軸向和徑向磨損。經改進后，使用時間加長，杜絕了DLQ25型紅光吊支腿油缸漏油、導向套碎裂和活塞桿磨損等故障的發生，改造每支油缸的材料費約100元，所需費用便宜，效果是令人滿意的。

2 JOY支架起底液壓油缸的改進

2.1 起底油缸的作用

起底油缸是安裝于底座前橋中間垂直于地面的一個油缸，其作用是當底板較軟，移架時，使起底油缸活塞桿伸出，通過推移框架頂在底板上，可使底座前端抬起，有利于移架。同時起底油缸使用，有利于加快移架、拉架的速度，提高了煤機的截割效率。

2.2 JOY支架起底液壓油缸存在的問題

起底油缸垂直放置，工作時螺栓受軸向壓力和徑向剪切力。在一個工作面開采過程中，近三分之一螺栓被剪切斷，托盤脫落，活塞桿與推移桿直接接觸，活塞桿頭部在推移桿的擠壓下變形，如果不及時更換油缸將導致活塞桿報廢。在移架時，螺栓的剪切力遠遠小于推移力，托盤與推移框架產生摩擦剪切力導致螺栓剪斷，托盤丟失，造成活塞桿頭部嚴重損壞，導致起底油缸報廢。

2.3 JOY支架起底液壓油缸改進方法

首先，根據對起底油缸損壞形式的分析，主要原因是托盤與油缸聯接不可靠，應對聯接方式進行改進與加強。同時，根據托盤與框架接觸面的受力情況，該托盤需要使用強度高，塑性和韌性好，且能承受較大載荷的鋼材。熱裝托盤到活塞頭上，等其冷卻后，托盤就緊緊扣在活塞頭上，經過改進后用在井下試驗，托盤垂直橫向受力平穩，使用情況良好，活塞桿也不損壞。經過多方面試驗，使其達到使用的要求，并且達到延長壽命，檢修方便的目的。

3 小四輪拖拉機液壓油缸的改進

3.1 簡介老式拖拉機油缸

小四輪拖拉機在農業生產裝備中是主力軍， 全國保有量數百萬臺， 在農業生產中起到重要的作用。小四輪拖拉機常因液壓油缸卸油裝置出現故障導致不能使用， 而液壓技術在農村還比較薄弱，致使小四輪拖拉機不能發揮應有的作用。老式油缸的卸油裝置由卸油孔、銷釘、彈簧、鋼球、卸油挺桿和卸油擋板組成， 根據以往經驗經常出現彈簧失靈， 鋼球與卸油孔封閉不嚴， 使提升農具裝置不能升起和卸油截面不集中兩個問題。

3.2 改進老式小四輪拖拉機油缸

新式油缸的特點為卸油裝置結構簡單， 僅是一個卸油孔，沒有其他零件， 不易發生故障， 工作可靠； 卸油截面集中， 液壓油質粘稠度高一點， 也不容易堵塞， 使活塞、油缸能夠正常工作； 工作方式優越， 利用活塞自身的運動， 達到關閉或開啟卸油孔。

卸油孔的位置確定相當重要， 確立不當， 會造成液壓油箱通氣孔向外噴油、提升農具裝置提升高度不夠、液壓油缸和液壓裝置損壞。油缸卸油孔直徑過大， 直接影響活塞上的橡膠密封圈的壽命。因為活塞前后運動， 活塞上的橡膠密封圈經過卸油孔時， 橡膠的自身彈性向卸油孔中膨脹， 卸油孔邊與活塞密封槽邊對橡膠密封圈形成剪切， 影響橡膠密封圈的壽命。確定卸油孔直徑時， 首先要考慮卸油孔卸油時， 油缸體內的油壓一定要小于油缸體允許承受壓力； 其次要根據供油泵供油量和油缸體允許承受壓力， 設計卸油孔的流速； 第三要根據供油泵供油量和卸油孔的流速， 確定卸油孔的孔徑。

4 大缸徑液壓油缸的幾點改進

4.1 簡介大缸徑液壓油缸的現存問題

直徑250mm以上的大缸徑液壓油缸的結構與礦用立柱、千斤頂有很大區別，其伸縮較頻繁，受力復雜，對各主要零件的強度、加工質量、密封及裝配質量要求較高。在大缸徑液壓油缸的設計制造中，存在著結構設計、密封選用、加工工藝等方面的問題。

4.2 大缸徑液壓油缸的改進方法

根據大缸徑液壓油缸的存在的問題，分析了產生的原因，提出了可行的改進方案如下，更改了缸筒與法蘭的焊接形式，調整了活塞桿的加工工藝，將常用“Y”型密封、蕾形密封改為性能更適合的組合密封，減小了各部件間的鋼性接觸，提高了油缸的使用壽命。在密封的選擇上，活塞和導向套的密封選用上不能采用“Y”型密封、蕾型密封等，改用填充聚四氟乙烯圈和“O”型橡膠圈的組合密封。這種密封組合具有密封性能良好，無黏附傾向和爬行現象，有很好的抗蝕性、耐酸堿性、耐油性，并有突出的耐高低溫性能，使用壽命長，能在無油潤滑下使用。

5 結語

液壓油缸對于液壓機械來說是非常重要的一個部件，在整個液壓機械中扮演一個執行元件的角色，整個過程中液壓油缸就是把液壓能轉換成機械能。隨著科學技術的發展與進步，以及液壓油缸設備的廣泛應用，液壓油缸設備的創新發展的十分迅速。積極發現并解決現實生活中存在的問題，著手研究、創新，進而在降本減耗的同時，保證生產的安全進行和經濟效益的提高。

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[責任編輯：王春燕]