自卸車液壓油缸活塞改進(jìn)

摘 要： 舉升油缸是自卸車舉升動力源之一，具有結(jié)構(gòu)緊奏、推力大。帶卸荷閥自卸車中頂舉升油缸，為加強(qiáng)中停結(jié)構(gòu)的密封性能，主要是在活塞外徑采用柔性密封及在活塞上增加卸荷閥，利用閥桿的與活塞錐度密封實(shí)現(xiàn)卸荷，但是由于卸荷閥密封錐度較小，密封可靠性較差，會引起負(fù)載狀態(tài)下中停時車廂自降量大；活塞與活塞桿之間利用螺母緊固，在使用過程中，會引起活塞螺母受沖擊松動，致使活塞轉(zhuǎn)動，造成閥桿會堵住缸蓋的泄油孔，造成回油時低壓腔產(chǎn)生較大背壓，進(jìn)而將缸蓋推脫，造成事故。

一、前言 在實(shí)際使用過程中出現(xiàn)缸蓋脫落、舉升無力、無法中停、自降量大等問題，嚴(yán)重影響車輛使用安全，為此必須對油缸的失效模式進(jìn)行分析及改進(jìn)。

二、油缸活塞可靠性對自卸車的影響 如果舉升油缸活塞可靠性出現(xiàn)問題則會發(fā)生下列影響： 1.卸荷閥內(nèi)泄漏舉升油缸工作無壓力，車輛無法卸貨、中停時車廂自降量大； 2.油缸活塞在重力作用下會發(fā)生Y型密封圈磨損嚴(yán)重，車輛無法卸貨、中停時車廂自降量大；如果泄漏嚴(yán)重時，會造成舉升油缸失效，造成事故。 3.如果卸荷閥桿堵住卸油口，導(dǎo)致低壓腔背壓大將缸蓋推脫，造成事故。 因此可知，活塞的密封效果，直接影響自卸車的工作效率和安全。

三、未改進(jìn)前活塞結(jié)構(gòu) 改進(jìn)前活塞結(jié)構(gòu)見圖1， 1、活塞與缸筒接處采用Y型密封圈密封。在活塞的內(nèi)外圓周上各加工出一道溝槽來對活塞進(jìn)行密封。由于活塞在油缸中作往復(fù)運(yùn)動，在重力作用下會導(dǎo)致Y型圈易磨損造成泄漏。 2、卸荷閥采用錐型閥芯，舉升或中停時依靠高壓腔壓力關(guān)閉卸荷閥，保證壓力，但錐形閥的尺寸僅有0.5X45°，尺寸較小，造成密封可靠性不強(qiáng)。 3、活塞與活塞桿靠螺紋連接，當(dāng)高壓腔存在高壓力時，因?yàn)樾逗砷y桿為偏心放置，將推動活塞繞活塞桿轉(zhuǎn)動，當(dāng)舉升至高點(diǎn)時會存在卸荷閥桿堵住卸油口的風(fēng)險(xiǎn)，繼續(xù)舉升時，造成回油時低壓腔產(chǎn)生較大背壓，將缸蓋推脫，造成事故。 4、卸荷閥桿用螺栓緊固，在壓力沖擊作用下可出現(xiàn)松動現(xiàn)象，最終導(dǎo)致閥桿脫落，卸荷閥失去作用，油缸不能正常工作。

四、活塞結(jié)構(gòu)改進(jìn) 1、增加鑄鐵活塞環(huán)，與Y型密封圈一起形成雙密封結(jié)構(gòu)。利用活塞環(huán)的耐磨性，增加活塞與缸筒之間密封的可靠性，當(dāng)Y型性密封圈磨損失效時，活塞環(huán)仍能起到有效的密封效果； 2、加大錐型閥芯密封面，由原先0.5X45°加大至1X45°，密封面加大，提升卸荷閥密封效果； 3、活塞與活塞桿之間增加定位銷，確?；钊荒芾@活塞桿轉(zhuǎn)動，避免卸荷閥桿堵住卸油口的風(fēng)險(xiǎn)； 4、卸荷閥桿尾部增加一開口銷，保證閥桿螺母不會脫落，從而保證卸荷閥桿不會脫落，增加油缸可靠性。 經(jīng)過改進(jìn)后的活塞結(jié)構(gòu)如圖2

五、活塞結(jié)構(gòu)改進(jìn)主要技術(shù)難點(diǎn)及解決方案 1、主要技術(shù)難點(diǎn)：為保證卸荷閥錐型密封面的密封效果，閥桿及活塞兩個錐形密封面必須保證配合精度。改進(jìn)前錐型密封面的精加工工藝是：錐型密封面在車削之后分別進(jìn)行研磨加工，由于研磨磨具存在尺寸偏差，兩個密封面配對使用時存在偏差，不能有效保證密封面的配合精度。 2、解決技術(shù)難點(diǎn)的方案： （1）為了保證兩個錐型密封面的配合精度，將兩個密封面由分開研磨，改成兩個密封面配合研磨，在研磨過程中添加研磨劑配合研磨，并為了提高生產(chǎn)效率，還設(shè)計(jì)制造出自動研磨機(jī)。 （2）配合研磨后須進(jìn)行卸荷閥內(nèi)泄漏檢驗(yàn)合格后方能轉(zhuǎn)入油缸總成裝配。同時也根據(jù)活塞的尺寸設(shè)計(jì)制造出一套活塞卸荷閥內(nèi)泄漏檢測裝置，保證卸荷閥內(nèi)泄漏檢測的有效性。

六、實(shí)施效果 通過對活塞密結(jié)構(gòu)及閥芯加工工藝的改進(jìn)，有效的提升了舉升油缸活塞可靠性，經(jīng)過部件內(nèi)泄漏試驗(yàn)、試驗(yàn)臺架可靠性試驗(yàn)、整車可靠性試驗(yàn)，正常使用壽命的范圍內(nèi)，沒有出現(xiàn)泄漏的問題，有效提高了自卸車的工作效率、經(jīng)濟(jì)效益以及車輛使用安全。 ■

作者簡介：羅正安，男，一汽解放柳州特種汽車有限公司，質(zhì)量工程師，主要從事車輛產(chǎn)品質(zhì)量控制及質(zhì)量改進(jìn)工作。