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各理事会成员: 为落实协会换届后的各项工作,为会员提供切实有效的服务,协会定于2018年8月31日(周五)召开第三届一次理事会,会议主要议题如下: 1、按民政局最新规定,协会更名为:“阜新市液压装备协会”,按要求必须前置“阜新市”; 2、各位理事准备好提纲,对协会下半年工作提出建设性意见并拟定具体措施; 3、对各理事提出的提案进行表决,确定工作要点,秘书处落实并实施。 时间:8月31日下午两点 地点:阜新浙大技术中心三楼会议室(开发区管委会西侧研发检测中心319会议室,三楼走廊南侧尽头) 望各位理事提前安排好工作,准时参会。特殊情况不能参会,须通过微信或电话请假并指派授权代表参会,同时告知代表人姓名和电话。 阜新市液压装备协会 2018年8月23日 协会秘书处又搬迁了,新址为:阜新市海州区中华路66号(海州区政府办公楼)市经信委516室,电话:0418-2275695,望周知。2016年4月22日
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自卸车多级液压缸乱序故障分析及解决方法

 

发布时间:2020-07-30 15:46:23  阅读:0
第一作者简介:李小明(1985-),男,江苏徐州人,工程师,本科,主要研究方向:工程机械液压传动与验证,工作于徐州徐工液压件有限公司。

基金项目:工信部2018年行业质量共性技术推广项目(CMIF-ZHL-20181225-S269F)
摘 要:某新开发型号自卸车多级液压缸在模拟工况试验验证过程中发现:自卸车多级液压缸在伸出和回收时存在乱序的现象。乱序故障严重时会导致自卸车车厢瞬间超速下滑,产生强烈的冲击造成严重事故。该文通过试验、拆检、分析,确定故障原因,并通过对比试验,确定最终解决方法,避免此类故障的再次发生。

关键词:自卸车多级液压缸;乱序;故障分析;解决方法

0 引言


高等级公路养护方面和土方工程方面使用自卸车越来越多, 本文介绍的多级液压缸是自卸车的关键部件,其可靠性直接影响自卸车整体性能。

乱序是自卸车多级液压缸常出现的故障,此故障将导致工作装置无法按正常设计顺序收缩,从而导致自卸车无法正常工作,甚至损坏液压缸和自卸车。液压缸乱序故障严重时会导致自卸车车厢瞬间超速下滑,产生强烈的冲击造成严重事故。对自卸车多级液压缸的乱序故障进行研究,从而减少或避免液压缸乱序故障的发生。


1 自卸车多级液压缸及乱序故障简介


自卸车多级液压缸主要由五大件构成(如图1所示):外缸筒、内缸筒、活塞杆I、活塞杆II/III/IV、及缸底,另配有支撑环、密封件、标准件。

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图1  自卸车多级液压缸结构简图

自卸车多级液压缸正常伸出时应是按照内缸筒和活塞杆直径从大到小的多级套筒依次伸出。正确回收时应按照活塞杆直径从小到大的多级套筒到内缸筒依次回收。自卸车多级液压缸乱序主要指多级液压缸在伸出、回缩过程中因非正常因素导致不按照正常顺序伸缩的故障现象。下面将结合实际案例针对乱序故障进行分析并提出解决方法。


2 故障分析及解决方法


自卸车多级液压缸(以下简称液压缸)由于结构复杂、工况恶劣,其故障原因也比较难排查。下面将针对其乱序故障及解决方法进行研究。

2.1  故障分析

液压缸的乱序,受多方面因素影响。主要原因有:缸筒及活塞杆尺寸精度、直线度、圆度和密封系统整体匹配性,究其根本原因:原材料圆度、机床精度、夹具误差、刀具振动等因素。以上因素导致液压缸伸缩时上级缸筒的L型支撑环与下级活塞杆配合过紧、表面摩擦力过大,进而导致液压缸乱序伸缩。因此解决乱序问题需要从摩擦力方面进行入手。
第一步,对此批次液压缸进行台架试验,检查各级活塞杆之间运行情况,找出出现问题的级数。同时测试每一级活塞杆启动压力并记录,以此作为摩擦力与修复后液压缸进行对比。
首先是空载伸缩试验,液压缸在出厂试验台上进行出厂试验,活塞杆外伸出过程中,试验台马达挡板装置未设置加载。此时,活塞杆为空载伸出,经过试验,乱序现象并不明显。
考虑到空载试验与在自卸车上调试的工况并不完全一致。随后调整试验方案,采用模拟空载车厢加载方式进行试验。调节试验台马达回收背压溢流阀,使试验台马达挡板装置给自卸车油缸活塞杆一个适当的负载,来进行试验,确保出厂试验效果。加载后试验,液压缸出现始终乱序和时好时坏两种现象。
第二步进行液压缸拆检。需检测:①发生乱序现象的活塞杆的外径尺寸和圆度,是否超差;②上级内缸筒或者活塞杆内孔支撑环区域尺寸和圆度,是否超差。
第三步进行诊断和修复。对比设计要求和实际检测情况,找到问题点。对于不符合设计要求的处理方法:如果活塞杆外圆尺寸和圆度超差不严重,安排修抛处理;如果严重,报废处理;如果内缸筒内孔和活塞杆内孔尺寸和圆度超差不严重,安排修车处理;如果严重,报废处理。
经过测量部分液压缸第二级活塞杆存在杆体扁(圆度超差)的现象, 造成L型支撑环与下级活塞杆配合尺寸过紧,摩擦力过大,从而造成液压缸乱序现象。经过修复的液压缸重新进行启动压力试验,与修复前试验数据进行对比,摩擦力明显降低。

2.2  解决方法

(1) 工艺:通过DOE试验方法,找到最优的原材料加工余量;

(2) 检验:按照液压缸组合间隙设计的要求,严格控制进活塞杆圆度、密封区域沟槽尺寸和活塞杆外径尺寸;

(3) 出厂试验:模拟空载车厢负载试验确保出厂产品合格;

(4) 仿工况试验:采用半物理拟实工况试验,检验不同负载情况下液压缸运行情况。

3 结语


综上所述,本文针对液压缸乱序故障进行了分析,提出了解决方法。通过上述解决方法后,效果非常好,使后批次产品杜绝了此类故障的发生,而且产品顺利通过半物理拟实工况试验10万次举升的考核。为此类结构产品的设计、工艺及问题分析解决提供参考。



参考文献

[1] 雷天觉.液压工程手册[M].北京:机械工业出版社,1990.

[2] 刘观华.液压缸的密封结构[J].液压气动与密封,2008,(2).

[3] 吕少力,李静.综合试验台液压系统的设计[J].液压气动与密封,2013,(12).

[4] 李楠.自卸车多级缸装配质量及效率提升[J].液压气动与密封,2015,(1).

[5] 机械设计手册编委会编.机械设计手册,第五卷[M].北京:机械工业出版社,2004.

[6] 雷天觉.液压工程手册[M].北京:机械工业出版社,1990.


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