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的故障現象，它會導致機器工作失常，必須及時加以修復。因脹缸后的液壓缸中間大、兩頭小，修復很困難，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，第一次發現支腿撐不起來時，換了活塞油封后工作正常。該機正常使用三個月后又出現了支腿撐不起來也收不起來的現象，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。拆檢時發現活塞油封已損壞，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現缸筒兩端尺寸正常，而缸筒中部尺寸已由原來的125mm增大到了128mm，出現了脹缸現象。

支腿工作的液壓系統圖如圖D所示。

    為了防止工作中軟腿現象，在支腿液壓缸大小腔油口處均設有液壓鎖(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，液壓缸內的液壓油都被封閉在油腔內部。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荷，液壓缸壓力還要高。如此高的液壓缸工作壓力，出現脹缸也就在所難免了。

(2)避免支腿液壓缸脹缸的對策

    結構方面可作如下改進：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。

    在使用此類結構機器時，一旦出現軟腿現象，應當立即停車檢查，并排除支腿系統一切故障后方可繼續使用，切不可帶病作業，更不可用其他輔助方式將支腿強行撐起使用。