汽車起重機變幅缸故障原因分析及修復

摘要：為了提高汽車起重機變幅缸及支撐起重臂的可靠性與安全性，徹底解決液壓缸漏油等嚴重問題，對變幅缸進行拆解，得出造成該故障的故障原因。最后采用先進的液壓缸修復工藝，對該設備液壓系統中變幅缸進行修復。

關鍵詞：變幅缸;汽車起重機;液壓缸修復

0" "引言

隨著技術發展的突飛猛進，工程機械領域機電液一體化產品的代表之一——起重機[1]，成為工程機械領域中不可或缺的一部分，特別是汽車起重機，突破了長距離無法作業的局限。我公司現有一臺QY50型汽車式起重機，由于該設備投產使用至今已有多年，其液壓系統老化，變幅缸嚴重漏油，存在安全事故隱患，致使該設備的可靠性與安全性降低。該設備變幅系統中某些元件損壞后，由于設備配件更新換代快，原配件采購困難，且配件十分昂貴，原始元件的可替代性差。

為了提高汽車起重機變幅缸及支撐起重臂的可靠性與安全性，徹底解決液壓缸漏油等嚴重問題，我們對變幅缸進行拆解，得出造成該故障的故障原因。最后采用先進的液壓缸修復工藝，對該設備液壓系統中變幅缸進行修復。

1" "起重機變幅缸的拆卸和分解

保證起重機在作業過程中有較高的安全性和可靠性，是本次活動的關鍵所在。QY50型汽車起重機在作業過程中，存在變幅缸漏油而導致大臂下沉的故障現象，為此本文針對變幅缸漏油的故障現象對其進行拆解、分析和修復。

1.1" "變幅缸結構簡介

QY50型汽車起重機變幅缸為雙缸變幅，布置方式為前置式，其液壓缸類型為雙作用活塞式液壓缸，其特點為推力大，能改善起重臂側向受力，為使兩缸同步良好，采用兩缸共用通用油管，并以起重臂剛度來保持其作業同步。

1.2" "變幅缸現狀分析

起重機變幅缸在修復改造前，整車需清理好衛生，送至維修區。把起重機大臂提升，變幅活塞桿伸出，在不拆卸主臂變幅缸的條件下，檢查發現活塞桿有兩種損傷：一種是活塞桿上端部分存在嚴重氧化問題，在液壓缸回縮到極限狀態時，會對液壓缸密封造成極大劃傷;另一種是活塞桿中間部位四周均勻劃傷，在液壓缸伸縮過程中，密封攜帶的顆粒灰塵會進一步加深對活塞桿磨損，直至磨損超出極限報廢，同時活塞桿的劃痕也會對密封件造成損害。因此，我們需要對變幅缸進行拆解，進一步確定液壓缸的損傷情況。活塞桿中間部位損傷如圖1所示，活塞桿頂端部位損傷如圖2所示。

1.3" "變幅缸的拆解

按照確定的維修技術方案，先把變幅缸從起重機上拆下。主要包括以下幾個步驟：①釋放掉壓力后，把變幅缸控制油路液壓油管拆下，并拆卸掉變幅缸外圍附屬件。②利用3t級橫向液壓千斤頂等工具，把主臂變幅缸兩端的鏈接固定銷子拆掉。注意在拆卸過程中，要注意對變幅缸的保護，利用起重機對液壓缸進行附著保護，防止其掉落損壞，甚至傷人。③拆完銷子后，利用起重機和叉車的配合作業，使變幅缸總成安全落地，然后對液壓缸總成進行拆卸。④制作專用工具對變幅缸缸頭進行拆卸，利用叉車將活塞桿延直線方向拉出，再把液壓缸密封件和附屬件依次拆下。

通過對變幅缸的拆解，我們發現起重機變幅缸活塞桿磨損嚴重，缸筒輕微磨損，液壓缸密封件損壞，失去封油和防塵效果。鑒于該設備變幅缸內卸，漏油嚴重，決定對變幅缸活塞桿進行修復，并更換油封。液壓缸密封件損壞狀況如圖3所示。

2" "變幅缸磨損原因分析

2.1" "變幅液壓系統原理分析

此次受損變幅缸額定壓力為20MP，活塞的往復頻率一般為3～5次/min。隨著該設備使用年限的增加，以及液壓缸長時間在高負荷狀態下工作，導致液壓缸出現磨損損傷。圖4為QY50型汽車起重機變幅液壓系統原理。

當手動聯動換向閥處于中位時，泵卸荷，以減少非工作狀態的功率消耗，防止溫度升高。當換向閥處于左位時，壓力油經平衡閥的單向閥進入變幅液壓缸的下腔，使活塞桿伸出。兩缸鉸接并聯于起重臂上，基本保持同步運動，此時吊臂仰角增大。當換向閥處于右位時，壓力油直接進入變幅液壓缸上腔，同時進入順序控制油路的順序閥打開，兩缸下腔的回油經順序閥回油箱，隨著活塞桿縮回吊臂仰角變小。

2.2" "變幅缸磨損原因分析

分析認為，造成液壓缸磨損損傷的原因如下：液壓缸裝配過程中，零件未清理干凈，導致毛刺等雜質進入到液壓缸中，致使液壓缸磨損。添加液壓油時，受周邊環境影響，導致液壓油中混入雜質。液壓缸內或油內混有空氣，造成系統壓力不穩定，引起液壓缸爬行，導致活塞桿磨損。平衡閥故障（如閥芯卡滯）造成流量波動。活塞環在運行過程中發生破損，其碎片夾在活塞的滑動部分，造成劃傷。活塞滑動表面壓力過大造成燒結現象，或者由于橫向載荷等作用，使活塞滑動表面壓力上升，引起燒結現象。

3" "變幅缸磨損修復

通過分析研究，液壓缸常見的損壞形式主要包括摩擦副的磨損和局部破壞，如活塞和缸筒、活塞桿和密封局部損壞。對于液壓缸磨損部位的修復，傳統的修復方法包括：機械加工修理法、電刷鍍修理法和焊接修理法[2]。

分析認為，變幅缸活塞桿磨損較為嚴重且活塞桿表面要求精度較高，決定采用電刷鍍修理法和焊接修理法兩種方法相結合的方式來修復活塞桿。其中圖1活塞桿中間部位磨損處采用電刷鍍修理法進行修復，而圖2活塞桿頂端部位磨損采用焊接修理法修復。具體修復步驟依次為：確定參數→清洗油污→活化→刷鍍底層→刷鍍工作層→釬焊合金→清洗釬焊層→刷鍍最終工作層→拋光。

4" "變幅缸安裝調試

QY50型汽車起重機安裝流程有規定順序和要求。變幅缸活塞桿修復完成后，依次把密封、活塞桿、內部構件、缸筒、定位螺釘及其附屬件組裝完畢，將變幅缸總成組裝完畢。然后按照拆卸變幅缸的相反順序，依次把兩個變幅缸總成安裝到起重機上。要通過調試來檢驗起重機變幅缸修復改造的效果，經過調試及吊重試驗發現，變幅缸無漏油現象且無回縮現象。

參考文獻

[1] 郭海軍.汽車起重機伸縮臂故障排查方法及改進措施[J].中國設備工程，2019（10）：78-79.

[2] 房栗德.伯利休斯立磨液壓缸拉桿斷裂原因及修復方法探索[J].中國設備工程，2019（12）：76-77.