自鎖液壓缸在掃路車中的應(yīng)用

1、引言

    YZTS 140TSL型高等級(jí)路面清掃車作為替代進(jìn)口掃路車的產(chǎn)品，是國(guó)家“八五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目。側(cè)掃裝置（左右各一）是該車關(guān)鍵結(jié)構(gòu)之一，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示。側(cè)掃裝置用來(lái)實(shí)現(xiàn)側(cè)掃臂的擺出和收回。掃盤(pán)工作時(shí)側(cè)掃臂擺出；掃盤(pán)不工作時(shí)則側(cè)掃臂收回并鎖止，以保證行車安全，其原理如圖2所示。側(cè)掃裝置的動(dòng)作由一套液壓系統(tǒng)完成，通過(guò)電磁換向閻控制液壓缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)側(cè)掃臂的擺出和收回，并在掃盤(pán)收回后鎖緊液壓缸。

圖1 側(cè)掃裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖          圖2 側(cè)掃裝置液壓系統(tǒng)原理圖

    2、利用液控單向閥實(shí)現(xiàn)液壓缸的自鎖

    了能夠?qū)崿F(xiàn)液壓缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和自鎖，通常采用兩個(gè)液控單向閻和一個(gè)三位四通換向閥組成一個(gè)鎖緊回路（圖3）。換向閻左位工作時(shí)，液壓缸活塞有移Z換向閥有位工作時(shí)，液壓缸活塞左移；換向閻位于中位時(shí)，液壓缸鎖緊。但在實(shí)際運(yùn)用中，液壓缸和液壓鎖的連接管道較多，占用空間較大，給布置帶來(lái)困難，液壓系統(tǒng)內(nèi)部和外部的污染物，極易造成單向閥的阻塞，不能準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)液壓缸的鎖緊。此外，液控單向閥的內(nèi)漏，也使得液壓缸不能可靠鎖緊，致使掃盤(pán)不工作時(shí)側(cè)掃臂也會(huì)擺出，嚴(yán)重影響了行車安全。

圖3 采用液控單向閥的液壓缸鎖緊回路

    3、新型自鎖液壓缸

    3.1 工作原理

    針對(duì)上述問(wèn)題，在 YZT5140TSL型掃路車上采用了一種新型自鎖液壓缸。通過(guò)改進(jìn)液壓缸內(nèi)部活塞和缸簡(jiǎn)內(nèi)壁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用機(jī)械裝置達(dá)到液壓缸的自鎖，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。進(jìn)油口1進(jìn)油，推動(dòng)活塞1并帶動(dòng)活塞2向前移動(dòng)，當(dāng)活塞1移動(dòng)與活塞桿導(dǎo)套相遇時(shí)，活塞1停止移動(dòng)，完成液壓缸活塞桿的伸出。此時(shí)，液壓油經(jīng)過(guò)進(jìn)油口1，推動(dòng)活塞2繼續(xù)向前移動(dòng)，活塞2同時(shí)將鋼球頂出溝槽，鋼球正好卡在2號(hào)位置，活塞2與活塞桿導(dǎo)套相接觸，活塞2停止運(yùn)動(dòng)。由于鋼球正好卡在液壓缸內(nèi)壁、活塞1內(nèi)部與活塞二三者之間。因此，活塞桿無(wú)論受多大向左的作用力都不會(huì)縮回，即液壓缸處于鎖緊狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)油口2進(jìn)油時(shí)，液壓油只需較低的壓力（1．5MPa）就會(huì)推動(dòng)活塞2運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞2的溝槽移動(dòng)到鋼球卡住的地方，鋼球又落回活塞的溝槽內(nèi)。此時(shí)，壓力油推動(dòng)活塞1移動(dòng)，帶動(dòng)活塞桿向右運(yùn)動(dòng)，最終達(dá)到活塞桿的收縮狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)掃路車掃盤(pán)的擺出。

圖4 新型自鎖液壓缸的結(jié)構(gòu)原理圖

    3.2 性能特點(diǎn)

    盡管新型自鎖液壓缸內(nèi)壁需擠壓成型；維修時(shí)，需將活塞拆下；裝配時(shí)要用專用工具Z自銳點(diǎn)只在一處。但它仍具有如下優(yōu)點(diǎn)：

    （1）能夠準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)液壓缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可靠地實(shí)現(xiàn)液壓缸自鎖；
    （2）結(jié)構(gòu)緊湊。自鎖裝置在液壓缸內(nèi)部，易于布置；
  （3）加工工藝性較好。只要鋼球、溝槽、活塞的材料、熱處理按技術(shù)要求加工，一般液壓缸生產(chǎn)廠家都能生產(chǎn)制造；
   （4）可靠性好。經(jīng) 5000次實(shí)驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)故障，零件磨損很小。

    4、結(jié)束語(yǔ)

    新型結(jié)構(gòu)的自鎖液壓缸提高了 YZT5140TSL型掃路車的工作可靠性和安全性，該車被評(píng)為國(guó)家級(jí)新產(chǎn)品，并獲國(guó)家級(jí)重大科技成果獎(jiǎng)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。