工程机械_挖掘机支腿液压缸胀缸故障
胀缸是液压机械中时有出现的故障现象,它会导致机器工作失常,必须及时加以修复。因胀缸后的液压缸中间大、两头小,修复很困难,修理成本高,故危害性较大。
(1)胀缸原因分析
某WYL60型轮式挖掘机,第一次发现支腿撑不起来时,换了活塞油封后工作正常。该机正常使用三个月后又出现了支腿撑不起来也收不起来的现象,但操作人员没有立即停车,而是利用挖掘机的辅助装置将其撑起来使用了一天后进行检修。拆检时发现活塞油封已损坏,再次更换活塞油封,支腿仍无法工作。拆开液压缸,测量活塞及活塞油封,尺寸均正常,用量缸表测量液压缸缸筒时发现缸筒两端尺寸正常,而缸筒中部尺寸已由原来的125mm增大到了128mm,出现了胀缸现象。
支腿工作的液压系统图如图D所示。
为了防止工作中软腿现象,在支腿液压缸大小腔油口处均设有液压锁(见图D中件4)。机器正常时如果不进行收放支腿的操作,则无论承受多大的外载荷,液压缸内的液压油都被封闭在油腔内部。工作过程中液压缸受力情况如图E所示。
若活塞直径为D=φ125mm,活塞杆直径为d=φ80mm,则如图E(a)所示活塞油封完好时的受力平衡式为:
G1=A1p1 =πD2p1/4=1252πp1/4 (7-2)
图E(b)所示(活塞油封损坏后)的受力平衡式为:
G2=A2p2=πD2p2/4=802πp2/4 (7-3)
正常工作过程中,外载应相同,即G1=G1
因此A1p1=A2p2即p2=A1P1/A2=2.44p1
由此可见,支腿液压缸活塞油封损坏后,工作时支腿液压缸内部压力急剧上升,是活塞油封损坏前的2.44倍,再加上工作过程中的额外冲击负荷,液压缸压力还要高。如此高的液压缸工作压力,出现胀缸也就在所难免了。
(2)避免支腿液压缸胀缸的对策
结构方面可作如下改进:将支腿液压缸有杆腔的液压锁4的阀B去掉。这样,如果活塞油封损坏,过高的工作压力会将支腿液压缸支路的安全阀7打开后回油,使液压缸筒得以保护,不受损伤。改进后使用情况正常。
在使用此类结构机器时,一旦出现软腿现象,应当立即停车检查,并排除支腿系统一切故障后方可继续使用,切不可带病作业,更不可用其他辅助方式将支腿强行撑起使用。