简析直线往复运动液压缸爬行的原因和对策

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液压缸爬行是指在不变的压力和流量供液压油情况下液压缸运动出现连续的-停-动现象，-般来说 。

是由于驱动力与阻力出现瞬时不相等.在驱动力大于阻力的瞬时产生加速运动。在驱动力小于阻力的瞬时产生减速运动：驱动力与阻力相等时速度稳定。

爬行是液压缸经常出现的故障情况之-.会产生- 定的动荷载。反过来影响液压系统的压力平稳性，严重时会影响机构功能的正常发挥.造成了系统工作的不稳定：下面针对造成直线往复运动液压缸的爬行原因进行简析及相应对策1 爬行的原因简析1.1 液压缸外部的原因1)液压系统供液的稳定性液压缸的供液系统压力、流量稳定 ，少波动 ，可有效避免引起液压缸的驱动力和速度的变化.减少液压缸的爬行情况：例如 ，在机床的工件进给液压缸 ，采用收稿日期：2013-01-14作者简介：吴用(1973-)，男，河南罗山人 ，工程师，本科 ，主要研究方向为钢结构和液压。

调速阀f宜带温度补偿1、减压阀和背压阀。旧能保证了该液压缸的供液稳定。减少崩刀或断刀现象。

2)外荷载(阻力)的变化主要是液压缸的安装、液压缸所驱动的机构在液压缸运动时导致了外荷载(阻力)的变化 .此时液压缸的外荷载(阻力)变化相对于液压缸活塞杆可分为受活塞杆同轴力的变化和受活塞杆垂直力的变化。

- 般液压缸在设计使用时考虑与活塞杆受 同轴力 .-旦液压缸在运动时受到与活塞杆垂直力的作用 ，活塞杆与缸体做为杆件会发生弯曲.其内部零件如导向套、活塞、密封、缓冲孔在与活塞杆的相对运动过程中可能因受力与设计时的假设工况情况不同而内部产生了不同的阻力，导致爬行现象 ；例如，有缓冲末端的液压缸在活塞杆受到外垂直力作用发生扰曲而致缓冲柱塞或衬套的滑动部分将承受全部荷载 ∮触面压力异常增高。切断油膜 ，出现爬行.最终可能出现烧结现象液压缸在运动时受到与活塞杆方向的同轴力大小和方向突变.也必然会产生液压缸爬行.这方面主要按机构运行的轨迹从受力的角度出发.就具体情况分析是机构运行导轨润滑不良、直线度、平面度不够或机构运行过程中遇到障碍物.还是液压缸与机构的连接方S5液压 气动 与密 封/2013年 第 07期式导致受力变化等1.2 液压缸本身的原因1 设计原因进行液压缸设计时.按其实际的工况要求，进行受力计算、密封的选型、密封沟槽的设计、缓冲结构的设计 、液压缸的内脏件设计，例如：在液压缸可能受到-定的垂直于活塞杆的力.不大时。其缓冲孔与缓冲柱塞的配合间隙可大-些、行程长-些，若较大时，采用与液压缸并联导向滑柱来承担此力从而避免活塞杆与缸体产生过度弯曲：密封选型时，参考密封样本在要求的液压缸最低稳定速度、最高速度和压力情况下进行密封材料、型号和相应密封沟槽尺寸确定：若缸底带缓冲结构且其与缸筒采用焊接连接.缓冲孔与缓冲柱塞的配合间隙可大-些、行程长-些 .避免装配与焊接可能带来的偏心过大影响等2)生产制造、装配原因生产制造过程 中的质量控制不到位 ：缸盖和活塞端面的垂直度、缸筒内壁的圆柱度和直线度、活塞与缸筒内壁的间隙过大或过小 、活塞 &导向套 &缸筒内壁三者间的同轴度等.不符合设计制造图纸的要求.都可能导致活塞在缸筒内和活塞杆在导向套内的运行不顺畅，导致爬行；装配过程中的野蛮、不规范操作，如果过度用力或用力不均匀将使零件产生变形.同样可致活塞在缸筒内和活塞杆在导向套内的运行不顺畅.导致爬行 。

1.3 液压缸使用中的原 因1)空气液压缸内有空气时.在受力时因其弹性模量太小。

体积变化过大会造成明显的爬行现象 ：故在新液压缸或久未动作的液压缸使用前 。需进行排气2)环境因素导致的活塞杆、缸筒等损坏环境原因导致缸筒、活塞间的电化学反应.活塞杆、导向套等因工作环境而致的严重腐蚀，致其相对运动不 良.出现爬行 。

2 爬行的防治对策2.1 导致液压缸爬行外部原因的相应对策对于新液压缸。使用前的验收-定要进行液压缸的最低稳定速度和工作速度、工作油压的工况下进行验收，保证液压缸不出现爬行现象.这样在以后的使用中若出现爬行现象.可明确是由液压缸外部原因引起的爬行液压缸的最低稳定速度 .按标准 GB/T 13342-2007为：当液压缸内径 D≤200mm时.液压缸的最低稳定速度为 4mm/s：当液压缸内径 D>200mm时，液压缸的最低稳定速度为5mm/s 或按液压缸设计工况要求的工作速度、工作压力范围进行验收测试无爬行。

对于使用中的液压缸 .可以松开其与所驱动机构的连接.进行液压缸多次的空载往复动作，按上述观察其动作是否平稳。

1)保证液压系统供液的稳定性液压缸的供液油源或通过相关液压系统保证液压缸进、出油 口的压力和流量稳定 、少波动。

2)外荷载(阻力)的变化防止液压缸若有缓冲机构或相关液压系统缓冲调节阀.需将缓冲调节阀全开.观察在液压缸全行程范围内其所驱动机构产生的阻力是否恒定 (机构运行的导轨平直情况、摩擦情况、受到的障碍、外力等)，找出产生阻力变化的机械受力原因并采取相应措施消除：如果在缓冲行程范围外或缓冲全开情况下发生爬行.可以判断是缓冲机构以外的因素引起爬行。

2.2 导致液压缸爬行本身原因的相应对策参考条 2.1所述.若不是外部因素导致液压缸爬行.需察看是否是本身情况引起的爬行，若缓冲机构引起的爬行大部分是憋劲引起的需在液压缸的设计、生产制造、装配过程进行质量严格控制.才可能有效避免液压缸本身产生的爬行。

2.3 导致液压缸爬行使用原因的相应对策1)空气液压缸在使用前利用排气阀放气、来回往复运动几次或在回油管中加背压阀～液压缸内空气排出。

2)环境因素导致的活塞杆、缸筒等损坏已经发生了的电化学反应、腐蚀致液压缸损坏.需进行机械修复、更换 ，并据现场使用环境考虑材质、镀层变更 (如在酸碱环境可考虑不锈钢活塞杆、陶瓷镀层、缸筒内壁和导向套采用紫铜工艺等)。

3 结论造成往复直线运动液压缸爬行的本质就是活塞杆所受的驱动力与阻力的不平衡.故从活塞杆机械受力平衡的角度出发.进行可能的原因全面分析，找出根本原因采取相应措施即可解决爬行问题：-般，在实际液压缸爬行诊断时.首先确认液压缸内部的空气是否已排出.其次确认是否由液压缸本身外的原因引起 .同时确认液压缸是否有明显的腐蚀 、电化学反应损坏痕迹 ，最后确认液压缸本身的原因 (-般需返回液压缸车间进行检查、修复)。

Hydraulics Pneumatics＆ SeMs/No.07.2013基于 AM ESi m的随车起重机伸缩臂油缸故障分析Analysis Lorry Crane Boom Cyhnder Stoppage Based on AM ESim韦邦州E/ Bang-zhou(华菱星马汽车(集团)股份有限公司，安徽 马鞍山 243061)摘 要：通过对随车起重机停车后伸缩臂油缸活塞杆外伸现象的原理分析，平衡计算以及随车起重机伸缩臂工况分析，便于工程技术人员进-步了解随车起重机伸缩臂的作业特性、液压油的可压缩性，以及伸缩油缸设计中应该注意的问题。

关键词：油缸；伸缩臂；随车起重机；AMESim；微泄漏中图分类号 ：TH137 文献标 识码 ：B 文章编号 ：1008-0813(2013)07-0057-03O 引言随车起重机使用过-段时间后.有时会发现伸缩臂有-种现象 .在伸缩臂的油缸全部收回后，整车包括发动机停止工作后.过了-段时间后伸缩臂的油缸活塞杆 自动往外伸出-段行程。通过对这-现象深入研究，并通过实验验证.可以发现我们通常所说的理想液体在实际工作中是不可以忽视其压缩性的。在伸缩臂油缸设计时需要充分考虑随车起重机的使用工况 .减少微泄漏给整车带来的故障。

1 现象和实验1.1 现象有折叠式随车起重机的伸缩臂在使用过-段时间后 .遇到过这样-种情况：(1)随车起重机伸缩臂的油缸在全部缩回以后，整车包括发动机停止工作.过了几个小时甚至更长的时间以后.发现伸缩臂油缸的活塞杆伸出-段距离；(2)起重机在工作时，所吊重物没有出现明显自落现象：(3)伸缩臂油缸全部伸出后停止时活塞杆没有回缩现象：收 稿 日期 ：2013-05-23作者简介：韦邦州(1985-)，男，安徽合肥人，助理工程师，本科，主要从事随车起重机液压系统方面的研发、设计和培训工作。

(4)伸出的中间位置和收回的中间位置没有往回缩及往外伸的现象1.2 实验为了解这-现象的内在原因.我们将车上的该油缸拆下.送往实验室做实验。实验台的最高工作压力P0设定在 30MPa.实验台中的换向阀中位机能为 Y型.实验台的额定工作流量设定为 60L/min.实验台由电机驱动.油缸水平放置。

实验分为两组.-组将油缸和换向阀直接相连不装平衡阀.-组在油缸和换向阀之间加装双向平衡阀。

无平衡阀下实验内容、过程和结果如表 l所示，有平衡阀下实验内容、过程和结果如表2所示。