自卸車前頂多級缸漏油故障樹分析

陳振華 周 燕 成 梁

本文針對自卸車前頂多級缸漏油問題建立了故障樹，對產生問題的底事件進行了分類分析并給出了相應的解決建議，具有一定的參考意義。

近年來，隨著基礎建設投入的不斷加大、西部大開發(fā)的不斷推進、礦產資源的不斷發(fā)掘開采，自卸車市場也越來越大，并且呈幾何級的數(shù)量增長。作為自卸車的重要零部件——自卸車多級缸的應用越來越廣泛。由于受產銷數(shù)量的快速增長、多級缸和上裝設計制造企業(yè)水平的參差不齊、用戶素質的高低不一、市場價格等因素的影響，產品質量問題(如漏油、亂缸、卡滯等)出現(xiàn)的次數(shù)也逐漸增多，這不僅影響用戶的工作效率，而且會造成一定的經濟損失，所以需要相關生產廠家“知彼知己”，深入分析問題出現(xiàn)的原因，找出解決問題的辦法，提高產品的質量，才是產品能在行業(yè)中有長久立足之本。

1 自卸車多級缸工作原理

如圖1所示，自卸車多級缸由2個或多個活塞式缸筒套裝而成，前一級活塞缸的活塞桿是后一級活塞缸的缸筒。各級活塞缸筒依次伸出可獲得很長的行程，依次縮回時缸的軸向尺寸很小。當通入壓力油時，活塞缸筒由大到小依次伸出；縮回時，靠車廂的重力作用將活塞缸筒則由小到大依次壓回。

2 多級缸漏油故障樹分析

漏油主要集中的部位為各級缸筒之間，引起漏油的原因有很多，如油封損壞、缸筒外表面有劃傷、多次偏載舉升以及油缸安裝不符合要求等等，下面通過建立故障樹進行分析。

2.1 建立多級缸漏油故障樹

圖2中各項所代表的故障原因如下：

A1——油缸漏油；

A2——密封件失效；

A8——密封圈磨損失效；

X12——油缸運動太過頻繁、運行速度太快；

X13——缸筒外表面粗糙度差；

X14——密封槽底粗糙度差；

A9——密封圈低溫失效；

X15——密封圈在低溫環(huán)境中變硬、補償量不足；

A3——密封溝槽尺寸超差；

A10——密封溝槽尺寸超差；

X16——密封圈溝槽深度超差，過深；

X17——密封圈溝槽深度超差，過淺；

A11——密封圈溝槽形位尺寸超差；

X18——密封圈溝槽圓度尺寸超差，加工橢圓；

X19——密封圈溝槽同軸度超差，不同心；

A4——缸筒外圓超差；

X1——缸筒外圓超差，尺寸小，密封唇口與密封面過盈量??；

X2——缸筒外圓超差，尺寸大，密封唇口與密封面過盈量大；

X3——缸筒外圓圓度超差，加工橢圓；

X4——缸筒外圓直線度差；

X5——缸筒加工偏壁，同軸度差；

A5——清洗、裝配、試驗問題；

X6——油缸零部件未清洗干凈，混有鐵屑或其他雜質顆粒，損壞缸筒或密封；

X7——缸筒裝配引角尖角毛刺未清理干凈，拉傷密封圈；

X8——試驗油液臟，有雜質顆粒進入并殘留在油缸內部；

A6——缸筒表面拉傷；

A12——缸筒(含活塞桿)臺階(外卡鍵)塑性變形或磕傷；

X20——出廠限位閥調整不正確，油缸全行程伸出限位閥仍未觸發(fā)；

X21——限位閥調整好后未擰緊鎖緊螺母，調整螺桿掉落；

X22——設計大廂最大舉升角度偏小，用戶私調限位閥，導致油缸全伸；

X23——缸筒(含活塞桿)臺階(外卡鍵)機械性能低；

X24——外卡鍵收縮力差，撞擊時外沖；

X25——活塞桿臺階(外卡鍵)擠壓面積小；

X26——支撐環(huán)承載能力低；

X27——擋位太高、轉速太高；

X28——油缸安裝不符合要求，存在嚴重偏差；

X29——偏斜舉升；

X30——大廂舉升機構運動副(油缸支座支架、后翻轉軸等)不潤滑；

A13——缸筒桿端內臺階(內卡鍵)塑性變形或磕傷；

X20——出廠限位閥調整不正確，油缸全行程伸出限位閥仍未觸發(fā)；

X21——限位閥調整好后未擰緊鎖緊螺母，調整螺桿掉落；

X22——設計大廂最大舉升角度偏小，用戶私調限位閥，導致油缸全伸；

X31——缸筒內臺階(外卡鍵)機械性能低；

X32——缸筒內臺階(外卡鍵)擠壓面積?。?/p>

X26——支撐環(huán)承載能力低；

X27——擋位太高、轉速太高；

X28——油缸安裝不符合要求，存在嚴重偏差；

X29——偏斜舉升；

X30——大廂舉升機構運動副(油缸支座支架、后翻轉軸等)不潤滑；

A14——其他拉缸原因；

X33——油缸舉升到一定角度后車廂前板下角與缸筒發(fā)生碰擦；

X34——落廂行車；

X11——大螺母松動；

A7——其他漏油原因；

X9——偏斜舉升；

X10——車輛超載；

X11——大螺母松動。

2.2 漏油故障底事件分析及解決建議

(1) X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X13、X14、X16、X17、X18、X19是多級缸廠家生產環(huán)節(jié)中質量控制不當造成的故障原因，需要生產廠家加強對生產環(huán)節(jié)中每個工序(工步)的質量控制。

(2)X15、X23、X24、X25、X26屬于多級缸設計環(huán)節(jié)產生的故障原因。X15底事件(故障樹分析中僅導致其他事件的原因事件——編者注) 是設計選型的問題，選型時要兼顧考慮在低溫狀態(tài)下同時具有良好靜態(tài)和動態(tài)密封性能及啟動摩擦力低的密封，再加上合理的密封結構形式，這樣問題便迎刃而解；X23、X24、X25、X26、 X31、X32底事件造成頂事件(故障樹分析中所關心的結果事件——編者注)的原因主要是設計人員未充分調研了解油缸的實際使用工況，因此建議根據(jù)市場中自卸車功用的不同——公路自卸、礦運自卸還是工程自卸，為用戶市場量身打造相應的油缸系列，如礦運自卸，“高頻短駁”是其特點，行程末端高頻高速碰撞擠壓是設計人員需要關注的地方，應針對相應薄弱環(huán)節(jié)改進加強。

(3)X9、X10、X11、X12、X 22、X27、X29、X30、X34是終端用戶使用環(huán)節(jié)容易產生的故障原因，可人為控制避免。建議用戶嚴格按《自卸車操作及保養(yǎng)指南》來正確使用、保養(yǎng)自卸車及液壓系統(tǒng)，形成良好的用車及保養(yǎng)習慣，在不知原理功用的情況下盡量避免私自亂改亂動。

(4)X20、X21、X22、X28、X33是上裝廠家設計安裝環(huán)節(jié)造成的故障，這些是造成漏油的主要原因。

X20、X21、X28是上裝廠家油缸安裝的問題，只要保證工人嚴格按《安裝指南》執(zhí)行便能解決問題。

若要根除X22底事件，上裝廠家設計人員需要明確：①傾卸貨物的安息角(見表1)。②車廂最大舉升角必須大于貨物安息角。自卸汽車車廂最大舉升角在50°～55°之間居多。最大舉升角大，有利于車廂內的貨物卸凈，但過大的傾斜角會導致卸貨穩(wěn)定性差，貨廂不容易復位。③在設定最大舉升角時，車廂后欄板與地面須保持一定的間距，同時避免車廂傾卸時與底盤縱梁后端發(fā)生運動干涉。

若要解決X33底事件，上裝廠家一是可以將大廂前板下端直角改為斜角；二是可以在油缸上支架底部焊接剛性好的提升板或加強型材；三是保證油缸末端缸筒伸出后前板下端與缸筒的距離≥50 mm。

3 結論

自卸車多級缸質量及壽命與其自身設計制造廠家、自卸車上裝設計制造廠家、用戶等環(huán)節(jié)相關，需要每個環(huán)節(jié)配合協(xié)作，當然更需要相關設計制造廠家深耕用戶市場，做到“有的放矢”，提供優(yōu)質的產品，更好地為用戶服務。