自卸汽车用新型结构液压缸

圆圈TECHNICFORUM自卸汽车用新型结构液压缸HYDRAULICCYLINDERWITHNEWSTRUCTUREUSEDINDUMPTRUCK尹亮YINLIANG山东迅力集团特种汽车改装厂山东临清252600摘要介绍了一种适用于重型自卸汽车的新型液压缸结构及其特点，指出该液压缸与老式结构液压缸相比之下的加工工艺改进，新结构油缸比原结构油缸减少了内泄漏量，仅为原结构油缸内泄量的130。关键词自卸车液压系统液压缸密封ABSTRACTANEWSTRUCTUREANDCHARACTERISTICSOFHYDRAULICCYLINDERINHEAVYDUTYDUMPTRUCKWASSUMMARIZED，POINTINGOUTIMPROVEMENTSCOMPAREDWITHTHEOLDSTRUCTUREINPROCESSINGTECHNOLOGYTHENEWSTRUCTUREHADBEENREDUCEDFUELINNERTANKLEAKAGEMORETHANTHEORIGINALSTRUCTURETOABOUT130ANDMARKETPROSPECTSOFTHEHYDRAULICCYLINDERHAVEBEENANALYZEDKEYWORDSDUMPTRUCK；HYDRAULICSYSTEM；HYDRAULICCYLINDER；SEAL中图分类号U4639210L文献标识码B文章编号10040226201003，0060021前言目前市场上的自卸汽车举升机构一部分为中顶腹部举升连杆组合式，机构较为复杂，装配工艺要求较高，具有举升平稳、液压缸活塞的工作行程短等优点。连杆组合式举升机构可分液压缸前推式T式和液压缸浮动式F式。2浮动式举升机构液压系统工作原理常用的连杆组合式举升机构中，液压缸浮动式F式举升机构占有很大比例。该举升机构的液压系统，采用闭式举升回路，由于自卸汽车的闭式系统一般不独立配置油箱，故可利用油缸上腔储油，代替油箱。液压油在油泵进、出油口和油缸的上、下腔之间的闭合回路中循环使用。其优点为无外接油箱，整个液压系统图1F式自卸车液压系统原理图1组合手动换向阀2液压缸3气控换向阀带慢降4液压泵5取力器6手动换向阀7储气筒处于封闭状态，无论在多么恶劣的工况条件下都能保证系统元件及液压油的清洁，因而故障率低。由于其系统结构紧凑，油路连接简单，节省空问，降低了整车自重，较适应行走机械的要求，因而深受广大用户的青睐，从而被广泛使用。图1为闭式油路图。3原F式液压缸结构的缺陷31原F式液压缸原F式液压缸共分五部分，缸底、缸筒、活塞、推杆、缸盖。14图2原F式液压缸结构图1缸底部分2缸筒部分3活塞部分4推杆5缸盖该液压缸最关键的是活塞上的密封件。原F式结构液压缸一般采用活塞环密封，共设有三道活塞环见图3。其活塞环的三个开口为迷宫式圆周分布。绝大多数腹部举升液压缸必须加装限位装置，原因如下第一作者尹亮，男，1980年生，助理工程师，从事自卸汽车液压缸、液压泵站等新产品设计。A为了增加液压系统的安全性能，当液压缸的活塞行程到达限位口处时，液压缸开始卸压。此时即使油泵仍在继续工作，高压油也通过限位装置的卸荷口流回油箱，从而达到保护液压系统回路的目的。B液压缸能够控制自卸车货箱的举升高度，当液压缸活塞运行到限位位置，高压油通过限位阀把多余的液压油卸掉。这样可以使液压缸停留在预定的位置，从而达到控制液压缸行程和自卸车货箱举升角度的目的。因此，F式液压缸必须加装限位装置，由于其采用闭式循环，需自带油箱，这样对限位造成阻碍。通常限位的方式是加工泄油槽，泄油槽位置布置在液压缸的前部，泄油槽长度为88NLNL，宽为26INI1，深为5NQLL。图3为图2中的I部、LL部放大图。放大23II放大ALA向RI3图3原F式液压缸的活塞及泄油檀放大圈1活塞体2活塞环3缸筒32存在的问题因为液压缸在举升过程中，液压缸活塞的工作行程必须经过卸油槽，这对活塞的密封性能提出了很高的要求，既应具备良好的密封性能，又不能划伤密封件。但是，普通的密封件一般采用聚氨酯材料或者是丁腈橡胶材料，高压下在卸油槽处很容易被划伤，从而引起液压缸严重内泄漏，使液压缸损坏。所以只能采用金属活塞环式密封，活塞环能顺利的通过卸油槽而不被划伤，且结实耐用，现在大部分自卸车上使用的液压缸就是这种结构。但是这种结构，虽然解决了密封圈通过卸油槽时被啃伤的问题，但也存在着内泄量大的弊端。其问题表现如下A国家机械工业局颁发的QCT4601999自卸汽车液压缸技术条件上，由于结构上的原因，其标准规定活塞环的内泄漏量是相同规格的橡胶密封圈内泄量的30倍，如表1所示一。表1密封圈和活塞环密封内泄漏量允许值的关系用户反映在使用中，空车状态下油缸举升到最大位置时，车厢有下沉现象，这也是液压缸内泄量大的表现。B加工难度大，由于活塞环密封属于刚性连接密封，这就对活塞沟槽的加工精度有较高的要求。沟槽加工公差一般为004MM以内，并且三个沟槽需要一次加工成功，如果一次未能达到加工要求，三沟槽要求同轴度很严格，活塞很难再次加工，造成材料的浪费。C密封性能差，因为加工精度要求很高这就使活塞上的沟槽同活塞环之间的间隙很小，一般在002MHL以内。由于自卸车的工作环境差液压油容易被污染，有时很容易异物卡在沟槽同活塞环之间的位置，这样液压缸在工作时活塞环易被脏物卡住膨胀不起来。这就会产生了密封失效的现象。4新结构液压缸的分析根据原F式液压缸出现的问题及该液压缸在白卸车上的使用情况，笔者进行了结构改进。41方案1新式液压缸首要解决的是液压缸内泄量大的问题。若想减少液压缸的内泄量就必须改变液压缸密封的形式，若想保留卸油槽就必须采用新式密封件。现有一种进口密封件一一0K封，能满足密封件过孔的要求。另外加装两道聚甲醛的导向带，加强导向作用同时把卸油槽改成用小孔排列的形式，在液压缸外部焊接卸油块，达到密封的效果。试验证明，该方案可行，内泄量仅为原未活塞环式密封的L30，耐用程度也很好。但是由于OK封的成本太高，且改动卸油槽使工艺变得复杂，在焊接外部卸油块时，很容易使液压缸缸筒产生变形，影响液压缸的精度，所以该方案不是最佳的方案。4。2方案2如果液压缸密封件采用聚氨酯材料，TECHNICFORUM墨圜可以减少液压缸的内泄量，使内泄量仅为原来活塞环式密封的130。笔者设计了一种新型限位装置，不用卸油槽而改用新型卸油阀结构，这样可以使加工更加容易，安装方便。具体措施为，改变限位装置的位置，在液压缸的缸盖上安装一个限位托架使限位阀杆能在指定的位置碰到限位托架。这样既留出了前置油箱的的位置，又解决了油缸限位的问题，省去了加工限位槽，且杜绝了导致密封件过槽被啃伤的影响因素，使密封效果达到了很理想的状况。图4为新F式液压缸结构。图4新F式液压缸结构图5结束语液压缸是整个自卸车的核心工作元件之一，在举升系统中发挥着巨大的作用，通过改进，新式结构液压缸的各项技术参数均优于国内同类产品，经过一年多的装车试验和投放市场，用户满意率很高。该项技术现已申请国家专利。参考文献【1雷天觉新编液压工程手册【M】北京北京理工大学出版社，19982QCT4601999卸汽车液压缸技术条件S收稿日期2000105重汽集团泰安工业园特种车基地项目正式开工日前，中国重汽集团泰安工业园特种车项目开工奠基仪式在泰安高新区举行。泰安市委书记、市人大常委会主任杨鲁豫，中国重汽总裁蔡东共同出席奠基仪式。中国重汽总经理蔡东在致辞中说，中国重汽集团泰安工业园特种车基地是由泰安市人民政府、中国重汽集团按照优势互补、资源共享、共同发展为宗旨，以中国重汽集团泰安五岳专用汽车有限公司为依托，合作发展特种汽车产业而建立的。特种车基地的建立将进一步优化中国重汽的产品结构，将进一步促进中国重汽的发展和泰安市的经济发展。据了解，中国重汽集团泰安工业园特种车基地项目，占地面积500亩，总投资L0亿元。项目分三期实施，第一期计划2O