自卸汽车用新型结构液压缸.pdf

■圆圈T E C H N I C F O R U M 自卸汽车用新型结构液压缸 H y d r a u l i c Cy l i n d e r w i t h Ne w S t r u c t u r e Us e d i n Du mp Tr u c k 尹亮 YI N Li ang 山东迅力集团特种汽车改装厂 山东临清2 5 2 6 0 0 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 1 ／ 3 0。 关键词 自卸车液压系统液压缸密封 Ab s t r a c t A n e w s tr u c t u r e a n d c h a r a c t e r i s t i c s o f h y d r a u l i c c y l i n d e r in h e a v y d u t y d u mp t r u c k wa s s um ma ri z e d ， p o i n ti ng o u t i mp r o v e me n t s c o mpa r e d wit h t h e o l d s tr u c t u r e i n p r o c e s s i n g t e c h n o l o g y ． Th e n e w s t r u c t u r e h a d b e e n r e d u c e d f u e l in n e r t a n k l e a k a g e mo r e t h a n t h e o ri g i n a l s t r u c tu r e t o a b o u t 1 ／ 3 0 ． An d ma r k e t p r o s p e c t s o f t h e h y d r a u l i c c y l ind e r h a v e b e e n a n a ly z e d． Ke y wo r d s d u mp t r u c k； h y dr a ul i c s ys t e m ； h y d r a u l i c c y l i n d e r ； s e a l 中图分类号 U4 6 3 ． 9 2 1 ． 0 l 文献标 识码 B文章编号 1 0 0 4 ． 0 2 2 6 2 0 1 0 0 3 ， 0 0 6 0 0 2 1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1 F 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 3 ． 1 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。 1 ’ 4 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，1 9 8 0 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8 8 n l n l ，宽为2 6 in i ／ 1 ，深为5 n q l ／ l 。 图3 为图2 中的 I 部、l l 部放大图。 放大 2 3 I I 放大 A l A 向 R I 3 ● ● 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 3 ． 2 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Q C ／ T 4 6 0 1 9 9 9 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3 0 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 0 ． 0 4 m m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0 ． 0 2 m H l 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 。 4 ． 1 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 口密封件一一0 K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 l ／ 3 0 ，耐用程度也很好 。但是由于O K 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 ， T E C H N I C F O R U M ■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1 ／ 3 0 。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， 1 9 9 8 [ 2 ] Q C ／ T 4 6 0 1 9 9 9 卸汽车液压缸技 术条件[ s ] ． 收稿 日期 2 0 ] 0 - 0 1 0 5 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5 0 0 亩 ，总投资 l 0 亿 元。项 目分三期 实施 ，第一期计 划 2 O l O 年 9 H 份 完 成 ，第 二 、 三 期 预 计 2 叭1 年完成 ，将建成以汽车起重机和特种 车及特种汽车装备为主要产品的～流的现 代化工业园区。 一 期工程完成后 ，将建成汽车起重机 上 装生 产线 、整 车装 配 线及 配套 设 施 ，达 到年产1 5 0 0 辆汽车起重机的制造能力。项 目全部建成后，将形成年产5 0 0 0 辆汽车起 重机和3 0 0 0 辆特种汽车的生产能力，预计 实现销售收入3 6 亿元、利税4 亿元以上。