液压传动式双柱举升机抖动故障的解决方案

汽车举升机作为汽车维修行业中的关键设备，依据“JT/T155汽车举升机行业标准”和客户的实际应用要求，应满足在举升车辆过程中，升降运动运行平稳、没有抖动或爬行现象。双柱举升机靠滑台牵引的托臂举升车辆，因此滑台运行的平稳性显得尤为重要，而且其工作平稳性直接影响举升车辆和操作者的安全。本文分析双柱举升机的传动牵引动作系统，探讨影响液压传动式双柱举升机运行过程中产生抖动故障的因素和现场解决方案。

一、双柱举升机的主要结构组成

液压传动双柱举升机，按结构布置主要分为龙门式双柱举升机和底板式双柱举升机(图1、图2)。液压传动的双柱举升机主要由主立柱总成、副立柱总成、托臂组件、液压泵站、控制盒等组成。主、副立柱总成内装滑台、导向滑块、油缸、同步钢丝绳等。

图1 龙门式双柱举升机外形图

图2 底板式双柱举升机外形图

二、影响双柱汽车举升机升降平稳性的因素分析及解决方案

1.液压系统的影响分析

(1)动力系统的影响

双柱底板式举升机和龙门式举升机所用液压动力单元结构相似，其液压原理图如图3和图4所示。在液压油缸上升过程中，主要由电动机经联轴节带动齿轮泵经单向阀向系统输出高压油，其输出压力由溢流阀设定，可见只有液压系统油路顺畅，流量输出稳定，就能保证液压系统输出传动的稳定性。其中影响油路顺畅的关键因素是油路中液压油的清洁。对于液压系统维护液压油清洁主要做法是，初始使用六个月更换一次液压油，以后每年更换一次。在更换液压油时，应清洁油路通道和油箱颗粒杂物。同时必须将油箱内部的旧油液全部放完，并冲洗合格；新油液加入油箱前，应把流入油箱的主回油管拆开，用临时油桶接油，点动液压泵电动机，使新油将管内的旧油“推出”，加油液时，注意油桶口、油箱口、进出油管的清洁，油箱的加注油液量以不少于满足油缸升到最大行程所需油液的1.1倍，并且油缸降到最下端油液不从油箱溢出为宜，对于溢流阀的设定，以额定工作压力的1.1倍为宜。

图3 底板式双柱举升机液压原理图

图4 龙门式双柱举升机液压原理图

(2)油缸的影响

①油缸本身加工质量对举升机升降平稳性的影响。如液压原理图所示，双柱底板式举升机由于立柱结构高度的限制，采用油缸通过动滑轮利用链条牵引滑台升降的方式，油缸行程为滑台行程的二分之一，油缸对升降平稳性的影响因素主要为油缸缸筒的加工质量以及缸筒活塞密封件与缸筒的配合。目前油缸大多采用衍磨或滚压工艺加工，内孔尺寸采用H8，缸筒直线度公差在每500mm长度不大于0.1mm，内壁表面粗糙度Ra不大于0.4μm。活塞外径的配合采用f9，外径对内孔的同轴度公差不大于0.02mm。活塞杆材料为45钢，调质处理，镀层厚度为0.015～0.03mm，杆外表面粗糙度为Ra0.2～0.4μm，公差一般选用f7。安装活塞的轴颈与外圆的同轴度公差不大于0.01mm，活塞杆的外圆粗糙度Ra值一般为0.1～0.3μm。只要油缸出厂前满足加工要求，就可保证油缸活塞在缸筒内上下运行平稳。

②油缸的排气。底板式双柱举升机主要通过拆除上限位，重复上下运动3～5次到最大行程完成排气作业。双柱龙门式举升机除少量型号选用双柱底板式油缸结构外，大多采用油缸直顶结构，油缸行程等于滑台行程，其油缸的排气对油缸的运行平稳性影响很大，如果油缸和管路油中存有空气，升降过程中会出现液压爬行，导致抖动。具体排气方法是拧松油缸顶部螺钉，再点动上升按钮，发现有气泡溢出并有液压油溢出后，再把螺钉拧紧。

③油缸支承点位置。双柱底板式链条举升机链条接头端牵引位置偏离立柱导轨中心内侧很多，对油缸起步运行稳定性影响不大，对于双柱龙门式举升机，直顶式油缸支承点必须落在立柱导轨中心内侧，一般为偏离中心15～20mm为宜。偏离滑块中心越小，出现抖动的概率越大。

④油缸的下降速度不宜太慢，否则会导致液压爬行，滑台下降速度负载建议控制在28～48mm/s之间。

2.机械结构的影响分析

(1)立柱刚度对举升机升降平稳性的影响

一般情况下，立柱的刚度越好，负载后导轨变形小，滑台在升降过程中的平稳性就越好。一般在靠近立柱底板上方1m范围内滑台刚起步，滑块对立柱所受弯矩较小，滑台运行平稳性较好，随着滑台的不断提升，负载对立柱产生的弯矩不断增大，导致立柱导轨挠度变大，运行平稳性变差。另外，立柱厚度变大或增加滑块支撑部分强度，均有助于提高滑台运行的平稳性。

(2)导向滑块受环境温度的影响

导向滑块的材质受环境温度的影响，主要集中发生在每年夏季，环境温度在30～40℃的时间段。目前双柱举升机用滑块安装在滑台和立柱之间，起支撑和滑动导向用，其采用的材料主要有超高分子聚乙烯、聚甲酫、用聚四氟乙烯填充的聚甲酫、尼龙66、MC尼龙，其中国内应用最多的是超高分子聚乙烯板。该材料的分子量越高，产生的抖动概率高，但抗变形和耐磨性提高；分子量越低，运动平稳性高，但耐磨性和抗压强度低。对于4t以下的双柱举升机，建议选用400万超高分子聚乙烯。对于吨位大的举升机可使用含有POM、聚四氟乙烯填充的聚甲酫解决抗压耐磨性和抖动现象的平衡。对立柱刚度大的大吨位举升机也可选用分子量偏高的超高分子聚乙烯，具体分子量多少视结构刚度和承载试验确定。

(3)立柱导轨工作面清洁度的影响

立柱导轨工作面应保持清洁，无异物。检查标准是看导轨工作面上是否划伤、拉毛、有污物、不光整以及螺钉是否暴露在工作面上，每当滑块进行到异物工作区就会发生抖动，解决办法是清除导轨工作面上异物。

(4)润滑材料对抖动的影响

钙基润滑脂和锂基润滑脂是举升机常用的立柱导轨润滑材料，常在举升机平稳运行的双柱举升机中应用。但如遇在夏季连续高温工况条件下出现举升机升降抖动现象时，可用固体润滑剂代替润滑油脂，对立柱导轨摩擦表面进行润滑。常用的固体润滑剂有二硫化钼、二硫化钨、二硫化钽、石墨等。其中应用较好的还数二硫化鉬，它能增大油膜的承受载荷，避免摩擦表面发生胶合，减少爬行，减少磨损。具体操作解决方案是清除导轨上油脂，并用香蕉水洗去油脂，然后在导轨工作面上喷涂固体润滑剂。图5所示为龙门式双柱举升机主要活动部件。

图5 龙门式双柱举升机主要活动部件

(5)钢丝绳松弛

平衡钢丝绳主要用于两滑台同步升降的制衡，调整两根钢丝绳的松紧，可保证两滑台升降的同步平稳性。具体操作方法是：滑台两边的高度在调整钢丝绳前一定要在同样的高度。参照钢丝绳连接图(图6)，调节接头直到两边的松紧度相同，可以通过上升的时候，两边的保险响声来判断。调整结束后，将螺丝拼紧。

图6 钢丝绳连接图

三、结论

1.从上面分析可知，在客户端导致举升机油缸升降抖动的因素有液压系统和导轨的润滑条件，其中液压系统影响最大的是油液清洁度和油缸的排气。按照前面排气方法操作可排除抖动故障。对于导轨滑块引起的抖动可通过清除立柱导轨上的脏物以及润滑油脂，并用松香水洗干净后，改用二硫化钼等固体润滑剂对摩擦表面进行润滑，可以保证举升滑台在高温环境下平稳使用。

2.产品制造工厂通过合理设计液压系统，选用符合上述要求的油缸和导向滑块，设计最佳油缸支撑点，按产品吨位合理设计立柱截面形状，提高导轨刚度，可避客户端举升机举升的抖动。