汽車起重機(jī)變幅缸故障原因分析及修復(fù)

摘要：為了提高汽車起重機(jī)變幅缸及支撐起重臂的可靠性與安全性，徹底解決液壓缸漏油等嚴(yán)重問(wèn)題，對(duì)變幅缸進(jìn)行拆解，得出造成該故障的故障原因。最后采用先進(jìn)的液壓缸修復(fù)工藝，對(duì)該設(shè)備液壓系統(tǒng)中變幅缸進(jìn)行修復(fù)。

關(guān)鍵詞：變幅缸;汽車起重機(jī);液壓缸修復(fù)

0" "引言

隨著技術(shù)發(fā)展的突飛猛進(jìn)，工程機(jī)械領(lǐng)域機(jī)電液一體化產(chǎn)品的代表之一——起重機(jī)[1]，成為工程機(jī)械領(lǐng)域中不可或缺的一部分，特別是汽車起重機(jī)，突破了長(zhǎng)距離無(wú)法作業(yè)的局限。我公司現(xiàn)有一臺(tái)QY50型汽車式起重機(jī)，由于該設(shè)備投產(chǎn)使用至今已有多年，其液壓系統(tǒng)老化，變幅缸嚴(yán)重漏油，存在安全事故隱患，致使該設(shè)備的可靠性與安全性降低。該設(shè)備變幅系統(tǒng)中某些元件損壞后，由于設(shè)備配件更新?lián)Q代快，原配件采購(gòu)困難，且配件十分昂貴，原始元件的可替代性差。

為了提高汽車起重機(jī)變幅缸及支撐起重臂的可靠性與安全性，徹底解決液壓缸漏油等嚴(yán)重問(wèn)題，我們對(duì)變幅缸進(jìn)行拆解，得出造成該故障的故障原因。最后采用先進(jìn)的液壓缸修復(fù)工藝，對(duì)該設(shè)備液壓系統(tǒng)中變幅缸進(jìn)行修復(fù)。

1" "起重機(jī)變幅缸的拆卸和分解

保證起重機(jī)在作業(yè)過(guò)程中有較高的安全性和可靠性，是本次活動(dòng)的關(guān)鍵所在。QY50型汽車起重機(jī)在作業(yè)過(guò)程中，存在變幅缸漏油而導(dǎo)致大臂下沉的故障現(xiàn)象，為此本文針對(duì)變幅缸漏油的故障現(xiàn)象對(duì)其進(jìn)行拆解、分析和修復(fù)。

1.1" "變幅缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

QY50型汽車起重機(jī)變幅缸為雙缸變幅，布置方式為前置式，其液壓缸類型為雙作用活塞式液壓缸，其特點(diǎn)為推力大，能改善起重臂側(cè)向受力，為使兩缸同步良好，采用兩缸共用通用油管，并以起重臂剛度來(lái)保持其作業(yè)同步。

1.2" "變幅缸現(xiàn)狀分析

起重機(jī)變幅缸在修復(fù)改造前，整車需清理好衛(wèi)生，送至維修區(qū)。把起重機(jī)大臂提升，變幅活塞桿伸出，在不拆卸主臂變幅缸的條件下，檢查發(fā)現(xiàn)活塞桿有兩種損傷：一種是活塞桿上端部分存在嚴(yán)重氧化問(wèn)題，在液壓缸回縮到極限狀態(tài)時(shí)，會(huì)對(duì)液壓缸密封造成極大劃傷;另一種是活塞桿中間部位四周均勻劃傷，在液壓缸伸縮過(guò)程中，密封攜帶的顆?；覊m會(huì)進(jìn)一步加深對(duì)活塞桿磨損，直至磨損超出極限報(bào)廢，同時(shí)活塞桿的劃痕也會(huì)對(duì)密封件造成損害。因此，我們需要對(duì)變幅缸進(jìn)行拆解，進(jìn)一步確定液壓缸的損傷情況?；钊麠U中間部位損傷如圖1所示，活塞桿頂端部位損傷如圖2所示。

1.3" "變幅缸的拆解

按照確定的維修技術(shù)方案，先把變幅缸從起重機(jī)上拆下。主要包括以下幾個(gè)步驟：①釋放掉壓力后，把變幅缸控制油路液壓油管拆下，并拆卸掉變幅缸外圍附屬件。②利用3t級(jí)橫向液壓千斤頂?shù)裙ぞ撸阎鞅圩兎變啥说逆溄庸潭ㄤN子拆掉。注意在拆卸過(guò)程中，要注意對(duì)變幅缸的保護(hù)，利用起重機(jī)對(duì)液壓缸進(jìn)行附著保護(hù)，防止其掉落損壞，甚至傷人。③拆完銷子后，利用起重機(jī)和叉車的配合作業(yè)，使變幅缸總成安全落地，然后對(duì)液壓缸總成進(jìn)行拆卸。④制作專用工具對(duì)變幅缸缸頭進(jìn)行拆卸，利用叉車將活塞桿延直線方向拉出，再把液壓缸密封件和附屬件依次拆下。

通過(guò)對(duì)變幅缸的拆解，我們發(fā)現(xiàn)起重機(jī)變幅缸活塞桿磨損嚴(yán)重，缸筒輕微磨損，液壓缸密封件損壞，失去封油和防塵效果。鑒于該設(shè)備變幅缸內(nèi)卸，漏油嚴(yán)重，決定對(duì)變幅缸活塞桿進(jìn)行修復(fù)，并更換油封。液壓缸密封件損壞狀況如圖3所示。

2" "變幅缸磨損原因分析

2.1" "變幅液壓系統(tǒng)原理分析

此次受損變幅缸額定壓力為20MP，活塞的往復(fù)頻率一般為3～5次/min。隨著該設(shè)備使用年限的增加，以及液壓缸長(zhǎng)時(shí)間在高負(fù)荷狀態(tài)下工作，導(dǎo)致液壓缸出現(xiàn)磨損損傷。圖4為QY50型汽車起重機(jī)變幅液壓系統(tǒng)原理。

當(dāng)手動(dòng)聯(lián)動(dòng)換向閥處于中位時(shí)，泵卸荷，以減少非工作狀態(tài)的功率消耗，防止溫度升高。當(dāng)換向閥處于左位時(shí)，壓力油經(jīng)平衡閥的單向閥進(jìn)入變幅液壓缸的下腔，使活塞桿伸出。兩缸鉸接并聯(lián)于起重臂上，基本保持同步運(yùn)動(dòng)，此時(shí)吊臂仰角增大。當(dāng)換向閥處于右位時(shí)，壓力油直接進(jìn)入變幅液壓缸上腔，同時(shí)進(jìn)入順序控制油路的順序閥打開(kāi)，兩缸下腔的回油經(jīng)順序閥回油箱，隨著活塞桿縮回吊臂仰角變小。

2.2" "變幅缸磨損原因分析

分析認(rèn)為，造成液壓缸磨損損傷的原因如下：液壓缸裝配過(guò)程中，零件未清理干凈，導(dǎo)致毛刺等雜質(zhì)進(jìn)入到液壓缸中，致使液壓缸磨損。添加液壓油時(shí)，受周邊環(huán)境影響，導(dǎo)致液壓油中混入雜質(zhì)。液壓缸內(nèi)或油內(nèi)混有空氣，造成系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定，引起液壓缸爬行，導(dǎo)致活塞桿磨損。平衡閥故障（如閥芯卡滯）造成流量波動(dòng)。活塞環(huán)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生破損，其碎片夾在活塞的滑動(dòng)部分，造成劃傷?；钊瑒?dòng)表面壓力過(guò)大造成燒結(jié)現(xiàn)象，或者由于橫向載荷等作用，使活塞滑動(dòng)表面壓力上升，引起燒結(jié)現(xiàn)象。

3" "變幅缸磨損修復(fù)

通過(guò)分析研究，液壓缸常見(jiàn)的損壞形式主要包括摩擦副的磨損和局部破壞，如活塞和缸筒、活塞桿和密封局部損壞。對(duì)于液壓缸磨損部位的修復(fù)，傳統(tǒng)的修復(fù)方法包括：機(jī)械加工修理法、電刷鍍修理法和焊接修理法[2]。

分析認(rèn)為，變幅缸活塞桿磨損較為嚴(yán)重且活塞桿表面要求精度較高，決定采用電刷鍍修理法和焊接修理法兩種方法相結(jié)合的方式來(lái)修復(fù)活塞桿。其中圖1活塞桿中間部位磨損處采用電刷鍍修理法進(jìn)行修復(fù)，而圖2活塞桿頂端部位磨損采用焊接修理法修復(fù)。具體修復(fù)步驟依次為：確定參數(shù)→清洗油污→活化→刷鍍底層→刷鍍工作層→釬焊合金→清洗釬焊層→刷鍍最終工作層→拋光。

4" "變幅缸安裝調(diào)試

QY50型汽車起重機(jī)安裝流程有規(guī)定順序和要求。變幅缸活塞桿修復(fù)完成后，依次把密封、活塞桿、內(nèi)部構(gòu)件、缸筒、定位螺釘及其附屬件組裝完畢，將變幅缸總成組裝完畢。然后按照拆卸變幅缸的相反順序，依次把兩個(gè)變幅缸總成安裝到起重機(jī)上。要通過(guò)調(diào)試來(lái)檢驗(yàn)起重機(jī)變幅缸修復(fù)改造的效果，經(jīng)過(guò)調(diào)試及吊重試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，變幅缸無(wú)漏油現(xiàn)象且無(wú)回縮現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭海軍.汽車起重機(jī)伸縮臂故障排查方法及改進(jìn)措施[J].中國(guó)設(shè)備工程，2019（10）：78-79.

[2] 房栗德.伯利休斯立磨液壓缸拉桿斷裂原因及修復(fù)方法探索[J].中國(guó)設(shè)備工程，2019（12）：76-77.