液壓傳動式雙柱舉升機抖動故障的解決方案

汽車舉升機作為汽車維修行業(yè)中的關鍵設備，依據(jù)“JT/T155汽車舉升機行業(yè)標準”和客戶的實際應用要求，應滿足在舉升車輛過程中，升降運動運行平穩(wěn)、沒有抖動或爬行現(xiàn)象。雙柱舉升機靠滑臺牽引的托臂舉升車輛，因此滑臺運行的平穩(wěn)性顯得尤為重要，而且其工作平穩(wěn)性直接影響舉升車輛和操作者的安全。本文分析雙柱舉升機的傳動牽引動作系統(tǒng)，探討影響液壓傳動式雙柱舉升機運行過程中產(chǎn)生抖動故障的因素和現(xiàn)場解決方案。

一、雙柱舉升機的主要結構組成

液壓傳動雙柱舉升機，按結構布置主要分為龍門式雙柱舉升機和底板式雙柱舉升機(圖1、圖2)。液壓傳動的雙柱舉升機主要由主立柱總成、副立柱總成、托臂組件、液壓泵站、控制盒等組成。主、副立柱總成內裝滑臺、導向滑塊、油缸、同步鋼絲繩等。

圖1 龍門式雙柱舉升機外形圖

圖2 底板式雙柱舉升機外形圖

二、影響雙柱汽車舉升機升降平穩(wěn)性的因素分析及解決方案

1.液壓系統(tǒng)的影響分析

(1)動力系統(tǒng)的影響

雙柱底板式舉升機和龍門式舉升機所用液壓動力單元結構相似，其液壓原理圖如圖3和圖4所示。在液壓油缸上升過程中，主要由電動機經(jīng)聯(lián)軸節(jié)帶動齒輪泵經(jīng)單向閥向系統(tǒng)輸出高壓油，其輸出壓力由溢流閥設定，可見只有液壓系統(tǒng)油路順暢，流量輸出穩(wěn)定，就能保證液壓系統(tǒng)輸出傳動的穩(wěn)定性。其中影響油路順暢的關鍵因素是油路中液壓油的清潔。對于液壓系統(tǒng)維護液壓油清潔主要做法是，初始使用六個月更換一次液壓油，以后每年更換一次。在更換液壓油時，應清潔油路通道和油箱顆粒雜物。同時必須將油箱內部的舊油液全部放完，并沖洗合格；新油液加入油箱前，應把流入油箱的主回油管拆開，用臨時油桶接油，點動液壓泵電動機，使新油將管內的舊油“推出”，加油液時，注意油桶口、油箱口、進出油管的清潔，油箱的加注油液量以不少于滿足油缸升到最大行程所需油液的1.1倍，并且油缸降到最下端油液不從油箱溢出為宜，對于溢流閥的設定，以額定工作壓力的1.1倍為宜。

圖3 底板式雙柱舉升機液壓原理圖

圖4 龍門式雙柱舉升機液壓原理圖

(2)油缸的影響

①油缸本身加工質量對舉升機升降平穩(wěn)性的影響。如液壓原理圖所示，雙柱底板式舉升機由于立柱結構高度的限制，采用油缸通過動滑輪利用鏈條牽引滑臺升降的方式，油缸行程為滑臺行程的二分之一，油缸對升降平穩(wěn)性的影響因素主要為油缸缸筒的加工質量以及缸筒活塞密封件與缸筒的配合。目前油缸大多采用衍磨或滾壓工藝加工，內孔尺寸采用H8，缸筒直線度公差在每500mm長度不大于0.1mm，內壁表面粗糙度Ra不大于0.4μm。活塞外徑的配合采用f9，外徑對內孔的同軸度公差不大于0.02mm。活塞桿材料為45鋼，調質處理，鍍層厚度為0.015～0.03mm，桿外表面粗糙度為Ra0.2～0.4μm，公差一般選用f7。安裝活塞的軸頸與外圓的同軸度公差不大于0.01mm，活塞桿的外圓粗糙度Ra值一般為0.1～0.3μm。只要油缸出廠前滿足加工要求，就可保證油缸活塞在缸筒內上下運行平穩(wěn)。

②油缸的排氣。底板式雙柱舉升機主要通過拆除上限位，重復上下運動3～5次到最大行程完成排氣作業(yè)。雙柱龍門式舉升機除少量型號選用雙柱底板式油缸結構外，大多采用油缸直頂結構，油缸行程等于滑臺行程，其油缸的排氣對油缸的運行平穩(wěn)性影響很大，如果油缸和管路油中存有空氣，升降過程中會出現(xiàn)液壓爬行，導致抖動。具體排氣方法是擰松油缸頂部螺釘，再點動上升按鈕，發(fā)現(xiàn)有氣泡溢出并有液壓油溢出后，再把螺釘擰緊。

③油缸支承點位置。雙柱底板式鏈條舉升機鏈條接頭端牽引位置偏離立柱導軌中心內側很多，對油缸起步運行穩(wěn)定性影響不大，對于雙柱龍門式舉升機，直頂式油缸支承點必須落在立柱導軌中心內側，一般為偏離中心15～20mm為宜。偏離滑塊中心越小，出現(xiàn)抖動的概率越大。

④油缸的下降速度不宜太慢，否則會導致液壓爬行，滑臺下降速度負載建議控制在28～48mm/s之間。

2.機械結構的影響分析

(1)立柱剛度對舉升機升降平穩(wěn)性的影響

一般情況下，立柱的剛度越好，負載后導軌變形小，滑臺在升降過程中的平穩(wěn)性就越好。一般在靠近立柱底板上方1m范圍內滑臺剛起步，滑塊對立柱所受彎矩較小，滑臺運行平穩(wěn)性較好，隨著滑臺的不斷提升，負載對立柱產(chǎn)生的彎矩不斷增大，導致立柱導軌撓度變大，運行平穩(wěn)性變差。另外，立柱厚度變大或增加滑塊支撐部分強度，均有助于提高滑臺運行的平穩(wěn)性。

(2)導向滑塊受環(huán)境溫度的影響

導向滑塊的材質受環(huán)境溫度的影響，主要集中發(fā)生在每年夏季，環(huán)境溫度在30～40℃的時間段。目前雙柱舉升機用滑塊安裝在滑臺和立柱之間，起支撐和滑動導向用，其采用的材料主要有超高分子聚乙烯、聚甲酫、用聚四氟乙烯填充的聚甲酫、尼龍66、MC尼龍，其中國內應用最多的是超高分子聚乙烯板。該材料的分子量越高，產(chǎn)生的抖動概率高，但抗變形和耐磨性提高；分子量越低，運動平穩(wěn)性高，但耐磨性和抗壓強度低。對于4t以下的雙柱舉升機，建議選用400萬超高分子聚乙烯。對于噸位大的舉升機可使用含有POM、聚四氟乙烯填充的聚甲酫解決抗壓耐磨性和抖動現(xiàn)象的平衡。對立柱剛度大的大噸位舉升機也可選用分子量偏高的超高分子聚乙烯，具體分子量多少視結構剛度和承載試驗確定。

(3)立柱導軌工作面清潔度的影響

立柱導軌工作面應保持清潔，無異物。檢查標準是看導軌工作面上是否劃傷、拉毛、有污物、不光整以及螺釘是否暴露在工作面上，每當滑塊進行到異物工作區(qū)就會發(fā)生抖動，解決辦法是清除導軌工作面上異物。

(4)潤滑材料對抖動的影響

鈣基潤滑脂和鋰基潤滑脂是舉升機常用的立柱導軌潤滑材料，常在舉升機平穩(wěn)運行的雙柱舉升機中應用。但如遇在夏季連續(xù)高溫工況條件下出現(xiàn)舉升機升降抖動現(xiàn)象時，可用固體潤滑劑代替潤滑油脂，對立柱導軌摩擦表面進行潤滑。常用的固體潤滑劑有二硫化鉬、二硫化鎢、二硫化鉭、石墨等。其中應用較好的還數(shù)二硫化鉬，它能增大油膜的承受載荷，避免摩擦表面發(fā)生膠合，減少爬行，減少磨損。具體操作解決方案是清除導軌上油脂，并用香蕉水洗去油脂，然后在導軌工作面上噴涂固體潤滑劑。圖5所示為龍門式雙柱舉升機主要活動部件。

圖5 龍門式雙柱舉升機主要活動部件

(5)鋼絲繩松弛

平衡鋼絲繩主要用于兩滑臺同步升降的制衡，調整兩根鋼絲繩的松緊，可保證兩滑臺升降的同步平穩(wěn)性。具體操作方法是：滑臺兩邊的高度在調整鋼絲繩前一定要在同樣的高度。參照鋼絲繩連接圖(圖6)，調節(jié)接頭直到兩邊的松緊度相同，可以通過上升的時候，兩邊的保險響聲來判斷。調整結束后，將螺絲拼緊。

圖6 鋼絲繩連接圖

三、結論

1.從上面分析可知，在客戶端導致舉升機油缸升降抖動的因素有液壓系統(tǒng)和導軌的潤滑條件，其中液壓系統(tǒng)影響最大的是油液清潔度和油缸的排氣。按照前面排氣方法操作可排除抖動故障。對于導軌滑塊引起的抖動可通過清除立柱導軌上的臟物以及潤滑油脂，并用松香水洗干凈后，改用二硫化鉬等固體潤滑劑對摩擦表面進行潤滑，可以保證舉升滑臺在高溫環(huán)境下平穩(wěn)使用。

2.產(chǎn)品制造工廠通過合理設計液壓系統(tǒng)，選用符合上述要求的油缸和導向滑塊，設計最佳油缸支撐點，按產(chǎn)品噸位合理設計立柱截面形狀，提高導軌剛度，可避客戶端舉升機舉升的抖動。