一种举升液压系统故障分析

张福英，唐云娟

（1.广西机械高级技工学校，广西 柳州 545005；2.广西柳工机械股份有限公司，广西 柳州 545007）

一种举升液压系统故障分析

张福英1，唐云娟2

（1.广西机械高级技工学校，广西 柳州 545005；2.广西柳工机械股份有限公司，广西 柳州 545007）

针对某型号矿用自卸车在寒冷地区工作时出现的举升液压油缸损坏的故障现象及其原因进行了分析，并提出了解决方案。研究对矿用自卸车的液压系统设计人员及维修人员具有一定的参考价值。

自卸车；液压系统；故障；分析

液压系统是矿用自卸车至关重要的部分，其性能直接影响到整车的工作性能，矿用自卸车液压系统包括举升液压系统和转向液压系统两部分。本文针对某型号矿用自卸车在寒冷地区工作时出现的举升液压油缸损坏的故障现象及其原因进行分析，并提出解决方案。

1 故障现象

某型号的矿用自卸车在冬天寒冷季节在东北地区进行施工作业时，举升液压油缸非常容易损坏。经过现场观察发现，矿用自卸车在冬天寒冷季节在东北地区进行施工作业时，料土遇水后容易被冻住粘在料斗上，导致料斗、货物的重心后移，这有可能会跟举升液压油缸的损坏有关。

矿用自卸车的举升液压系统一般由油箱、举升泵、举升阀和多级举升液压缸组成，如图1所示。

图1 举升液压系统原理图

但在一些车辆的设计中，由于在举升缸运动到最大行程时，料斗及货物的重心已经越过了中位线，如图2所示，这样就会造成举升液压油缸受拉导致油缸内部形成真空而损坏。这时一般会在举升系统的下降回路加装平衡阀，以限制举升油缸的回油速度，从而避免举升油缸内部形成真空而损坏，如图3所示。

图2 举升机构图

图3 举升液压系统原理图

经过计算分析得知：该机型在举升缸运动到最大行程时，料斗及货物的重心没有越过中位线，在一般情况下，举升油缸不会受拉。但由于该自卸车在寒冷的北方地区工作，装卸的货物结成了冰块粘在料斗上，导致重心后移，使得举升液压油缸在运动过程中受拉内部形成真空而损坏。

为了解决这一故障，我们在下降回路加装了平衡阀，以限制料斗过中位线后的下降速度，避免油缸内部形成真空，如图形3所示，但是经过试验，这一故障现象并没有缓解，即使将平衡阀的节流孔换成了最小型号的，故障现象依然没有改善。节流阀为什么不起作用？经过测试，得知下降回路中根本没有液压油流出，举升油缸回油到哪里去了呢？

由于没有油缸的内部结构图，于是对油缸进行了解剖分析，结果如图4所示：一级、二级、三级油缸的活塞与缸筒之间没有密封圈，各级油缸的回油与举升缸的回油口也不相通，而是通过活塞与缸筒之间的缝隙挤出到进油腔，只有第4级油缸在运动到一定行程时，单向阀打开后才会有部份液压油从举升油缸的回油口流出，也就是说没有液压油进入到平衡阀，因此回油不受平衡阀的控制，故障不能排除。

图4 举升油缸

2 解决方案

该故障现象可有以下两种方案进行解决：

首先，可以重新设计举升机构，将料斗及货物的重心前移，但这样改变了车子的结构，在现场返修不可行，而且重心前移加大了阻力矩，需相应地增大主动力矩，即增加液压系统的压力或加大液压油缸的面积，增加能耗，此方案不可行；

其次，可重新设计液压油缸，在各级活塞及缸筒之间增加密封圈，并在缸筒上开孔使各级油缸的回油与举升油缸的总回油口相通，加装平衡阀，使重心越过中位线后，节流阀能控制回油速度，避免举升油缸内部形成真空的故障现象发生。

3 结束语

通过对该机型矿用自卸车举升液压系统的分析，找到了解决该机型用于寒冷地区出现的故障问题的方法，同时说明了在进行机械设计时必须尽可能多地考虑到所设计的机型能适应的应用环境，以避免机器用于特殊环境时出现故障。

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

张福英（1966—），女，广西玉林人，教师，工程师，研究方向：机械设计，几何量测量；唐云娟（1966—），女，广西恭城人，高级工程师，研究方向：液压系统。