(1)伸缩油缸分析
该车伸缩油缸(图12)采用倒置安装方式,即活塞杆固定在一节臂上,缸筒固定在伸缩臂上,C:通过无缝管与油缸无杆腔相通,C1过活塞上的工艺孔与油缸有杆腔相通。当C腔进高压油或油缸无杆腔增压时,活塞杆驱动伸缩臂外伸。
根据图12结构分析,如果伸缩油缸内泄,有三种可能,即活塞密封损坏;无缝管有砂眼;无缝管焊接处密封不好。
拆下伸缩油缸,按图13用试验油路对伸缩油缸做内泄试验。打开高压球阀4, 5,启动油泵1,使电磁换向阀3换向到a位,高压油经过电磁换向阀的口进入伸缩缸6的有杆腔,伸缩缸回缩到位后,关闭高压球阀4。再次启动油泵,使电磁换向阀换向到b位,高压油经过电磁换向阀的A口及高压球阀进入伸缩缸无杆腔,此时发现伸缩油缸不外伸,说明伸缩油缸无内泄,情况正常,推断可能是控制系统问题。
(2)伸缩系统分析
原伸缩缸控制油路,如图14所示,伸缩油缸的缸筒与伸缩臂固定,活塞杆与一节臂固定,当伸缩缸无杆腔进压力油时,缸筒带动伸缩臂外伸。由于外伸时伸缩油缸的缸筒始终承受压力,所以设计时采用单向平衡阀2,该平衡阀不工作时泄漏为零,即伸缩油缸有杆腔压力小于平衡阀的开启压力时,平衡阀不工作,油缸无杆腔液压油被封住,可有效防止伸缩臂回缩。
而车辆在行驶急刹车时,由于惯性使臂架前冲,伸缩油缸的缸筒受拉,有杆腔压力增大,打开平衡阀2,由于控制伸缩油缸的比例换向阀3中位机能为O型,理论上伸缩油缸的无杆腔和有杆腔液压油均被比例阀3封住,伸缩缸不能外伸。而由于比例阀3为滑阀形式,内泄漏不可能为零,所以车辆在行驶急刹车时伸缩缸有杆腔的液压油有可能外泄,从而使臂架外伸。
为避免有杆腔的液压油流出,在有杆腔增加液控单向阀,其油路如图14所示。车辆在行驶急刹车时,由于有杆腔压力增大,无杆腔压力变小,液控单向阀4无法打开,可起到将有杆腔液压油锁住的作用。
然而按图15油路实施后发现伸缩臂仍然外伸,问题未得到解决,故考虑可能是平衡阀的问题。
(3)平衡阀工作原理分析
该系统的平衡阀为HAWE公司LHT-11系列阀,仔细分析其控制原理(图16),发现该阀在控制油路和进油路之间设有旁通油路,在S1的E处和进油口F油路处设有相通油路,并在此油路上设有D2阻尼孔,通过D2和D1阻尼孔孔径的匹配,可实现不同的开启压力,降低系统震荡,以适应不同主机的控制要求。该阀在不工作时泄漏为零,确保执行元件由于外部作用力增加,超过设定的负载压力而开启。
跳阻尼孔的孔径为0. 5 mm,按图16原理连接,当车辆在行驶急刹车时,由于有杆腔压力增大、无杆腔压力变小,·有杆腔的液压油就会通过控制口S1→-D1→oE→F→V,到达伸缩油缸的无杆腔,从而使臂架外伸。
(4)改进方法
通过对平衡阀控制原理的分析,将伸缩控制油路改为如图17所示,液控单向阀2的进油口与平衡阀1的控制口S1相连,液控单向阀2的控制口S2与平衡阀1的进油口F相连。当车辆在行驶急刹车时,由于有杆腔压力增大、无杆腔压力变小,液控单向阀2无法打开,封住有杆腔的液压油,同时液控单向阀2的进油口(即平衡阀1的控制口S1)压力也变小,不能打开平衡阀,无杆腔液压油无法流出,从而保证伸缩缸不外伸。
更改油路,经过试验,伸缩臂未再出现外伸现象,故障得到彻底解决。
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