1 概述

有些液壓升降機(jī)升起是采用柱塞液缸，下降則依靠升降機(jī)本身的重量。在使用過(guò)程中，曾出現(xiàn)過(guò)升降機(jī)處于下降位置時(shí)，向上或向下漂移的現(xiàn)象，這增加了設(shè)備不安全因素。本文從分析升降機(jī)液壓系統(tǒng)和元件入手，找出造成漂移的原因，提出改進(jìn)液壓系統(tǒng)的方案，解決升降機(jī)的漂移問(wèn)題。

2 升降機(jī)漂移原因分析

2.1 向上漂移

升降機(jī)液壓系統(tǒng)原理見(jiàn)圖1，當(dāng)操作系統(tǒng)中的手動(dòng)換向閥，使A口和P口接相通時(shí)，升降機(jī)向上升起；反之，當(dāng)A口與T口相通時(shí)，升降機(jī)下降。系統(tǒng)中單向節(jié)流閥的作用是調(diào)節(jié)升降機(jī)的升降速度。升降機(jī)處于降下的極限位置后，手動(dòng)換向閥又恢復(fù)中間位置。此時(shí)A 口與P、T口均不相通，升降機(jī)應(yīng)該保持在降下的位置上。但為了減少手動(dòng)換向閥的內(nèi)泄漏量，除了通過(guò)閥芯和閥套之間微小間隙來(lái)達(dá)到各口之間的阻隔之外，還增加了進(jìn)油閥，這樣其內(nèi)泄漏量達(dá)到了3ml／min。 由于內(nèi)泄漏的存在，當(dāng)滑閥處于中間位置時(shí)，P 口的液壓油還是會(huì)通過(guò)手動(dòng)換向閥進(jìn)油閥、滑閥的間隙密封面流向A口(即柱塞缸內(nèi))，同時(shí)，流到A 口的液壓油又通過(guò)間隙密封向T口泄漏。假如T口與油箱直接連接(有的液壓系統(tǒng)在T口與油箱之間設(shè)置了背壓閥)，則處于P、T口之間的A 口就一定存在著液壓壓力，壓力的大小和A口與P、T口的密封狀態(tài)有關(guān)，還與系統(tǒng)回油背壓有關(guān)。假如使用過(guò)程中，P口到A口的密封狀態(tài)變差，使P口到A口泄漏量增大到某一程度，或系統(tǒng)的背壓升高，A口(柱塞缸腔內(nèi))的壓力就會(huì)升高，當(dāng)壓力所形成的升力超過(guò)柱塞的重量及上升的阻力時(shí)，升降機(jī)就會(huì)向上漂移。因此，升降機(jī)的向上漂移除了和手動(dòng)換向閥原始技術(shù)狀態(tài)有關(guān)外，還和系統(tǒng)、系統(tǒng)介質(zhì)的技術(shù)狀態(tài)有關(guān)。

由于手動(dòng)換向閥的進(jìn)油閥、閥芯封油面均已加工到相當(dāng)精密的程度，所以，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，這些零件的微小變化(來(lái)自油液中污染物的破壞)引起A口壓力增高是有可能發(fā)生的。僅從提高手動(dòng)換向閥密封效果，減小滑閥與閥套之間的密封間隙(已經(jīng)相當(dāng)小了)著手來(lái)控制A口的壓力，使升降機(jī)不向上漂移，效果不一定很好。

當(dāng)為了提高升降機(jī)操縱的自動(dòng)化程度，采用電磁閥控制升降機(jī)升降時(shí)，由于電磁閥的內(nèi)泄漏控制技術(shù)難度較手動(dòng)換向閥更大，所以，升降機(jī)漂移的概率要比手動(dòng)換向閥大。下面以某升降機(jī)使用的電磁手動(dòng)操作換向閥為例，予以分析。

該電磁手動(dòng)操作換向閥的內(nèi)漏量≤10ml／min，滑閥機(jī)能為三位四通中位O型，在用于某升降機(jī)時(shí)是作為三位三通中位O型使用的。也就是說(shuō)，當(dāng)閥處于中位時(shí)，閥的P、T、A、B各口互不相通。該換向閥和普通的換向閥一樣，都屬于滑閥式換向閥，閥的換向靠的是閥芯在閥體內(nèi)的軸向往復(fù)移動(dòng)。閥在中位時(shí)各口之間的隔斷也是依靠閥芯和閥體之間的微小配合間隙和遮蓋量來(lái)達(dá)到的。由于閥芯和閥體間存在著運(yùn)動(dòng)，它們之間也就必然存在間隙，有間隙就會(huì)有泄漏。為了控制內(nèi)泄漏量，增加了進(jìn)油閥，所以，它的關(guān)閉條件有限，不能保證絕對(duì)的關(guān)閉，存在著一定的泄漏量。

使用該電磁手動(dòng)操作換向閥的升降機(jī)液壓系統(tǒng)原理：

當(dāng)電磁先導(dǎo)閥a通電，b斷電時(shí)，壓力油P—A，升降機(jī)升起，當(dāng)升降機(jī)升起到位時(shí)，電磁先導(dǎo)閥a斷電，該電磁手動(dòng)操作換向閥又恢復(fù)到中位，升降機(jī)保持在升起的位置上。

電磁先導(dǎo)閥b通電，a斷電時(shí)，壓力油A—T，升降機(jī)降下，當(dāng)升降機(jī)下降到位時(shí)，電磁先導(dǎo)閥b斷電，該電磁手動(dòng)操作換向閥又恢復(fù)到中位，升降機(jī)保持在降下的位置上。

系統(tǒng)中的2個(gè)單向節(jié)流閥用于調(diào)節(jié)升降機(jī)升降速度。和手動(dòng)換向閥系統(tǒng)一樣，該系統(tǒng)也存在著升降機(jī)向上漂移的問(wèn)題。

2.2 向下漂移

目前尚沒(méi)有對(duì)升降機(jī)向下漂移進(jìn)行觀察，但可以想象，升降機(jī)保持在升起的位置上，換向閥又被置于中位時(shí)。由于A口和T口之間內(nèi)泄漏的存在，A口的壓力會(huì)逐漸降低，如果液壓壓力在A口形成的使柱塞向上的升力小于柱塞的重量及下降的阻力，升降機(jī)就會(huì)下沉(即使泄漏量相當(dāng)小)。因此，升降機(jī)也存在著向下漂移的可能性。

2.3 漂移的隨機(jī)性

事物都是在不停地變化的，漂移量是和很多因素聯(lián)系在一起的，如油溫的變化、閥件配合件的磨損引起的密封效果變差、回油管路的壓力變化等等。尤其值得注意的是，船舶上使用的液壓設(shè)備和附件多，這些液壓設(shè)備的運(yùn)動(dòng)部件每時(shí)每刻都在發(fā)生著摩擦和磨損，也包括手動(dòng)換向閥的閥芯和閥體之間的運(yùn)動(dòng)磨損，這些摩擦和磨損產(chǎn)生的微小顆粒直接破壞著閥芯和閥體的密封面，影響A口的壓力變化。如果有較大的顆?？ㄔ谶@些要害部位，則A口的壓力立刻發(fā)生劇變，隨即升降機(jī)就會(huì)增大向上或向下的漂移趨勢(shì)，直至發(fā)生漂移，因此，漂移的發(fā)生具有隨機(jī)性。

3 解決方案

這里僅僅從改進(jìn)液壓系統(tǒng)的角度，提出一些解決升降機(jī)漂移的粗淺想法，供探討:

3.1 方案1 

改進(jìn)后的系統(tǒng)方案1，液壓系統(tǒng)所作的改變包括：

1)變換向閥的中位機(jī)能O為Y型；

2)控制升降機(jī)上升速度的流量閥改裝至進(jìn)油管路中，控制升降機(jī)下降速度流量閥改裝至回油管路中；

3)換向閥的B口接一控制油路到液控單向閥的液控口。

這樣當(dāng)升降機(jī)下降到最低位置時(shí)，如果T口又與油箱直接連接，則柱塞缸處于降下位置時(shí)，只要回油管壓力產(chǎn)生的使升降機(jī)向上的力小于升降機(jī)的負(fù)載和摩擦阻力，升降機(jī)是不會(huì)向上漂移的。

需要升起升降機(jī)時(shí)，電磁先導(dǎo)閥a通電，b斷電，液壓油P—A，打開(kāi)單向閥，進(jìn)人柱塞缸，使升降機(jī)升起。當(dāng)升降機(jī)升起到位時(shí)，電磁先導(dǎo)閥a斷電，該電磁手動(dòng)操作換向閥又恢復(fù)到中位，由于液控單向閥阻止柱塞缸內(nèi)液壓油的反向流動(dòng)，這樣，升降機(jī)就可以保持在升起的位置上。一般地說(shuō)，制造泄漏量幾乎為零的液控單向閥在技術(shù)上是可以做到的。

使用改進(jìn)后的系統(tǒng)要注意：不要因?yàn)槭褂闷渌簤涸O(shè)備而使回油管的壓力波動(dòng)，引起升降機(jī)的誤動(dòng)。

3.2 方案2

改進(jìn)后的系統(tǒng)方案2：在有升降機(jī)升降口蓋的情況下，可在升降機(jī)升降控制閥前增加一個(gè)機(jī)控截止閥。機(jī)控截止閥的啟閉是由升降口蓋控制的，當(dāng)升降口蓋關(guān)閉時(shí)，機(jī)控截止閥也處于關(guān)閉位置，使換向閥PIZl與液壓源斷開(kāi)，升降機(jī)就不可能升起。當(dāng)升降口蓋開(kāi)啟時(shí)，該機(jī)控截止閥開(kāi)啟，操作換向閥使升降機(jī)升起。

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