工程機械_挖掘機支腿液壓缸脹缸故障
脹缸是液壓機械中時有出現(xiàn)的故障現(xiàn)象,它會導(dǎo)致機器工作失常,必須及時加以修復(fù)。因脹缸后的液壓缸中間大、兩頭小,修復(fù)很困難,修理成本高,故危害性較大。
(1)脹缸原因分析
某WYL60型輪式挖掘機,第一次發(fā)現(xiàn)支腿撐不起來時,換了活塞油封后工作正常。該機正常使用三個月后又出現(xiàn)了支腿撐不起來也收不起來的現(xiàn)象,但操作人員沒有立即停車,而是利用挖掘機的輔助裝置將其撐起來使用了一天后進行檢修。拆檢時發(fā)現(xiàn)活塞油封已損壞,再次更換活塞油封,支腿仍無法工作。拆開液壓缸,測量活塞及活塞油封,尺寸均正常,用量缸表測量液壓缸缸筒時發(fā)現(xiàn)缸筒兩端尺寸正常,而缸筒中部尺寸已由原來的125mm增大到了128mm,出現(xiàn)了脹缸現(xiàn)象。
支腿工作的液壓系統(tǒng)圖如圖D所示。
為了防止工作中軟腿現(xiàn)象,在支腿液壓缸大小腔油口處均設(shè)有液壓鎖(見圖D中件4)。機器正常時如果不進行收放支腿的操作,則無論承受多大的外載荷,液壓缸內(nèi)的液壓油都被封閉在油腔內(nèi)部。工作過程中液壓缸受力情況如圖E所示。
若活塞直徑為D=φ125mm,活塞桿直徑為d=φ80mm,則如圖E(a)所示活塞油封完好時的受力平衡式為:
G1=A1p1 =πD2p1/4=1252πp1/4 (7-2)
圖E(b)所示(活塞油封損壞后)的受力平衡式為:
G2=A2p2=πD2p2/4=802πp2/4 (7-3)
正常工作過程中,外載應(yīng)相同,即G1=G1
因此A1p1=A2p2即p2=A1P1/A2=2.44p1
由此可見,支腿液壓缸活塞油封損壞后,工作時支腿液壓缸內(nèi)部壓力急劇上升,是活塞油封損壞前的2.44倍,再加上工作過程中的額外沖擊負(fù)荷,液壓缸壓力還要高。如此高的液壓缸工作壓力,出現(xiàn)脹缸也就在所難免了。
(2)避免支腿液壓缸脹缸的對策
結(jié)構(gòu)方面可作如下改進:將支腿液壓缸有桿腔的液壓鎖4的閥B去掉。這樣,如果活塞油封損壞,過高的工作壓力會將支腿液壓缸支路的安全閥7打開后回油,使液壓缸筒得以保護,不受損傷。改進后使用情況正常。
在使用此類結(jié)構(gòu)機器時,一旦出現(xiàn)軟腿現(xiàn)象,應(yīng)當(dāng)立即停車檢查,并排除支腿系統(tǒng)一切故障后方可繼續(xù)使用,切不可帶病作業(yè),更不可用其他輔助方式將支腿強行撐起使用。