短升降油缸的結構改進

曹訊 王周明 金汝燈 魯文然

摘要：短升降油缸是內燃叉車不可缺少的執行元件，油缸的穩定性、安全性直接影響車輛在工作時的平穩性和工作人員在車輛上的安全。本文就短升降液壓油缸現有的結構的不足進行分析，并提出了改進措施，得到了滿意的效果。

關鍵詞：內燃叉車;液壓缸;緩沖結構

0引言

內燃叉車是一種將作業人員、工具、材料等通過作業平臺舉升到空中制定位置進行各種安裝、維修等作業的專用作業機械，既屬于專用汽車，又屬于工程機械，是一種重要的施工設備，因為是高空作業，且為室外或者野外作業，它對作業的安全性，環境的高度適應性具有較高的要求。隨著我國國民經濟的快速發展以及國家對安全生產、文明施工、電網安全的日益重視，我國高空作業車產品應用領域正從傳統的市政、電力行業向石化、通信、災害救援等行業領域拓展，未來隨著高空作業車租賃業務的發展，我國高空作業的應用領域將向物業裝修、酒店、高速鐵路、比賽場館等行業領域拓展、滲透，而高空作業車的傳統應用領域電力、路燈、園林等行業的應用也將得到進一步深化。因此我國高空作業車發展潛力和前景都是巨大的。

使用高空作業車作業能有效的保證作業人員的安全性，但當液壓缸驅動大質量機構快速運動時，在行程終點將會產生活塞與缸底（或導向套）劇烈的撞擊現象，影響工作精度和損壞液壓缸，影響液壓元件和系統的壽命，甚至會影響整車的穩定性，危害作業人員的安全，危害極大。為此，一般在液壓缸一端（或兩端）設置有緩沖裝置，以緩和或防止這種撞擊。通常液壓缸活塞的運動速度達到0.03m/s時就可以考慮設置緩沖裝置，當速度達到0.5m/s以上時就必須考慮緩沖裝置。

1.原理

緩沖裝置的工作原理是活塞到達行程終端之前的一段距離內，設法把排油腔內油液的一部分或全部封閉起來，使其通過節流小孔（或縫隙）排出，利用油液的不可壓縮性和流動性，從而使被封閉的油液產生適當的緩沖壓力作用在活塞的排油側上，與活塞的慣性力相抵抗，進而達到減速制動的目的。

2.緩沖裝置結構分析及解決辦法

2.1無桿腔緩沖裝置結構分析

回顧我公司曾經設計研發的幾款高空作業車液壓油缸，無緩沖結構。

圖1為我公司早期裝置結構圖。該結構無緩沖，當活塞下降到底時，活塞與缸底有較強的沖擊，對零件的使用壽命有很大影響，對客戶工作作業時有很大的影響;

2.2無桿腔增加緩沖結構

為了解決上述出現的問題，滿足高空作業車液壓缸的使用工況要求，我公司結合、參考國內外多種液壓缸緩沖裝置結構，后期高空作業車液壓缸都采用該新型緩沖裝置設計，如圖2所示：

該新型緩沖裝置和圖1的緩沖裝置相比，有一定的改進，其優點主要表現在以下幾個方面：

（1）活塞后增加一個凸臺，減少活塞緩沖時存在的緩沖間隙，提高緩沖效果。

（2）增加旁通單向閥，使得液壓缸起升時，不會造成邊缸串缸現象，實現油缸快速啟動[4]。

（3）活塞采用雙作用密封件，防止活塞緩沖時油液內泄到有桿腔;

（4）活塞前端增加一個大的倒角，可以在緩沖剛開始時有一個較大的間隙，當液壓缸剛有緩沖時，緩沖套在液壓力作用下自動對中，同時活塞右端面緊貼在缸底臺階端面處，切斷無桿腔通過間隙內孔至回油口的油路，油液只能通過間隙回油，達到緩沖目的。[5-6]。

3.結論

采用了新型緩沖裝置結構后。經過公司反復試驗，高空作業車液壓油缸的緩沖效果得到了明顯的提高，將油缸交給客戶，安裝到高空作業車上，進行了實際工況試驗，滿足用戶對高空車系列緩沖油缸設計要求，用戶反映良好。

此次緩沖裝置結構的改進，彌補了原有無緩沖裝置的不足。有效的提高了液壓油缸的緩沖效果，保證了車輛的穩定性、安全性。同時該結構簡單，安裝更加方便，自動對中、快速啟動，大大降低了機加工件的難度，避免活塞和缸底之間撞擊、卡死等現象。

參考文獻

[1] 陳奎生.液壓與氣壓傳動[M]，武漢：武漢理工大學出版社，2011

[2] 雷天覺.新編液壓工程手冊：北京：北京理工大學出版社，19880

[3] 張紹九，液壓密封，化學工業出版社，2012

[4] 吳宗澤，成大先，機械設計師手冊[M]. 化學工業出版社 ，2002

[5] 張衛華，李承穎.液壓缸的一種緩沖裝置[J].液壓與啟動，2008，（9）

[6] 吳國棟.液壓油缸緩沖裝置設計與研究[J].建筑機械化2000，（2）