針對(duì)某工程機(jī)械支腿油缸雙向液壓鎖無(wú)法開啟的情況，分析故障產(chǎn)生的機(jī)理，并探討了雙向液壓鎖選型的關(guān)鍵因素，以提高液壓系統(tǒng)鎖緊回路設(shè)計(jì)的可靠性。

　　關(guān)鍵詞：雙向液壓鎖;故障;選型

　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模越來(lái)越龐大，對(duì)工程機(jī)械的要求也越來(lái)越高。很多移動(dòng)式的工程機(jī)械，如混凝土泵車、高空作業(yè)車等均采用四腿支撐系統(tǒng)。支撐系統(tǒng)是確保設(shè)備使用與安全的關(guān)鍵部件，對(duì)于四腿支撐系統(tǒng)，可靠的支腿油缸是承擔(dān)工程機(jī)械整車重量及維持其平穩(wěn)性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件[1]，一旦失效，將會(huì)對(duì)施工人員的人身安全造成嚴(yán)重威脅[2]。因此，雙向液壓鎖作為支腿油缸正常運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵元件，其安全性和可靠性極為重要。本文針對(duì)某型工程機(jī)械支腿油缸雙向液壓鎖故障進(jìn)行診斷分析，并對(duì)雙向液壓鎖選型與鎖緊回路的可靠性設(shè)計(jì)進(jìn)行相關(guān)探討。

　　1支腿油缸雙向液壓鎖故障現(xiàn)象

　　在某移動(dòng)式工程機(jī)械的調(diào)試過(guò)程中，操作支腿多路閥使支腿下?lián)斡透谉o(wú)桿腔進(jìn)油時(shí)，液控單向閥無(wú)法開啟，有桿腔不能正常回油，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)憋壓，造成有桿腔壓力過(guò)大，油缸存在嚴(yán)重的安全隱患。

　　2故障診斷及機(jī)理分析

　　針對(duì)支腿油缸液壓鎖無(wú)法開啟的現(xiàn)象，分別從支腿液壓雙向鎖緊回路的工作原理以及液壓鎖結(jié)構(gòu)進(jìn)行故障診斷及機(jī)理分析。

　　2.1支腿鎖緊回路工作原理

　　圖1為支腿下?lián)斡透祖i緊回路的工作原理。電磁閥1處于左位時(shí)，壓力油一路從液控單向閥2.1進(jìn)入下?lián)斡透椎臒o(wú)桿腔，另一路打開液控單向閥2.2使有桿腔油液回油箱，從而實(shí)現(xiàn)支腿油缸下?lián)蝿?dòng)作，反之亦然。油缸無(wú)桿腔進(jìn)油，液控單向閥2.2沒(méi)有開啟，初步分析故障原因?yàn)橐嚎貑蜗蜷y2.2先導(dǎo)口堵死。然而，更換新的液壓鎖后，故障仍未排除。因此，需從液壓鎖的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)選型上進(jìn)一步對(duì)故障機(jī)理進(jìn)行分析研究。

　　2.2雙向液壓鎖結(jié)構(gòu)

　　支腿下?lián)斡透纂p向液壓鎖為板式結(jié)構(gòu)，采用兩個(gè)螺紋插裝式液控單向閥集成設(shè)計(jì)，主要技術(shù)參數(shù)如下：額定壓力為42MPa，額定流量為60L/min，開啟比為4∶1。液控單向閥外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)分別如圖2、圖3所示。假定油缸無(wú)桿腔進(jìn)油壓力為P，油缸無(wú)桿腔面積為A1，有桿腔環(huán)形面積為A2，則油缸無(wú)桿腔和有桿腔面積比(油缸的速比)為：

　　3液壓鎖選型與鎖緊回路設(shè)計(jì)探討

　　雙向液壓鎖又稱為雙向閉鎖閥，其在液壓系統(tǒng)中用于控制工作部件在任意位置的停留，能使液壓缸的活塞在行程中的任意位置被鎖緊，用途較廣[3]。實(shí)際應(yīng)用中，液壓鎖會(huì)出現(xiàn)鎖不緊或無(wú)法開啟、液壓鎖開啟壓力大等問(wèn)題。如果元件選擇或者使用不當(dāng)，極易產(chǎn)生系統(tǒng)的振動(dòng)現(xiàn)象[4]。因此，液壓鎖的正確選型與液壓系統(tǒng)鎖緊回路的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，需要從以下方面進(jìn)行綜合考慮。

　　3.1液壓鎖結(jié)構(gòu)尺寸

　　液壓鎖為兩個(gè)互相串聯(lián)在一起的液控單向閥，閥芯采用錐閥式結(jié)構(gòu)，密封性能好，泄漏極小[5]。液壓鎖的開啟比是選型時(shí)的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，開啟比由液壓鎖的結(jié)構(gòu)決定，因此，液壓鎖結(jié)構(gòu)尺寸的合理設(shè)計(jì)至關(guān)重要，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行具體分析。

　　3.2鎖緊回路設(shè)計(jì)

　　鎖緊回路應(yīng)能滿足可靠、迅速、平穩(wěn)、持久等要求，元件的選型合適與否直接關(guān)系到液壓系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性[6]。當(dāng)負(fù)載和執(zhí)行元件確定后，液壓鎖的開啟壓力決定于其自身結(jié)構(gòu)尺寸，開啟壓力宜小些，太高會(huì)使支腿收回時(shí)瞬時(shí)動(dòng)作很猛烈，造成強(qiáng)烈的振動(dòng)和沖擊。在設(shè)計(jì)鎖緊回路時(shí)，換向閥的中位機(jī)能宜選用H型或Y型，避免采用O型中位機(jī)能。O型中位機(jī)能在系統(tǒng)卸壓時(shí)液控單向閥不能迅速關(guān)閉，鎖緊響應(yīng)性差;而使用H型或Y型中位機(jī)能進(jìn)油口和回油口均與油箱連通，液壓鎖的鎖緊性能和響應(yīng)性較好。同時(shí)，系統(tǒng)回油背壓不宜過(guò)高，背壓太高，會(huì)出現(xiàn)執(zhí)行元件鎖不緊的現(xiàn)象，也會(huì)引起執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度波動(dòng)，造成液壓鎖振動(dòng)。

　　4結(jié)語(yǔ)

　　雙向液壓鎖因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械液壓系統(tǒng)鎖緊回路。液壓鎖選型時(shí)，開啟比是一個(gè)重要的性能參數(shù)，要綜合考慮系統(tǒng)條件、元件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用工況以及重要的性能參數(shù)，使液壓鎖能夠正常啟閉，做到元件和系統(tǒng)的最佳匹配，提高鎖緊回路的穩(wěn)定性與可靠性。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]曹富龍.基于RecurDyn與解析法的混凝土泵車支撐系統(tǒng)研究[J].工程機(jī)械，2017(10)：27-31.

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　　[3]宋亞林.使用雙向液壓鎖后液壓缸平穩(wěn)性的改善方法[J].機(jī)床與液壓，2011(4)：131-132.

　　[4]朱瑞濱.液控單向閥和雙向液壓鎖的正確選用[J].液壓與氣動(dòng)，2001(9)：27-28.

　　[5]王偉.使用液壓鎖應(yīng)注意的問(wèn)題[J].機(jī)床與液壓，2004(4)：176-177.

　　[6]盧建萍.元件的選型與系統(tǒng)的可靠性[J].流體傳動(dòng)與控制，2006(1)：38-42.

　　作者：張偉 周雄 趙光明 單位：三一汽車制造有限公司