【修机】这台汽车起重机支腿缸为什么异响？

在对某汽车起重机试验时，发现该机在大油门状态下收回垂直支腿缸活塞杆时出现异响，且油门越大异响也越大，严重时可引发固定支腿箱产生“隆隆”振动。4个垂直支腿缸中，在车身后部的异响比前部更明显。但是伸出支腿缸活塞杆时没有异响，在发动机怠速状态下收回支腿缸活塞杆时也没有异响。

经调查，这种异响只发生在一种车型上。该车型所配垂直支腿缸缸筒采用镗滚压工艺加工时没有异响，而在改为精密冷拔珩磨工艺后才产生异响。对这2种缸筒内壁分别采用手指触摸和指甲划动的方法进行比较，结果后者有“瑟瑟”的感觉，而前者比较光滑，这说明采用精密冷拔珩磨加工的缸筒内壁粗糙度较差。由此可知，垂直支腿缸产生异响与其缸筒内壁粗糙度较差有关。

垂直支腿缸结构和其活塞杆收回时的受力情况如图1所示。从图1中可以看出：收回活塞杆时，其受力包括活塞杆与活塞等重力G、密封件对缸筒和活塞杆的摩擦阻力F m 、无杆腔回油阻力P1h。由于活塞杆收回时所受阻力比伸出时要大。所以造成支腿没有离地时，有杆腔油压小于支腿离地后有杆腔油压。

支腿离地后，有杆腔活塞和导向套的Y形密封圈所受的油压较大，密封件被压紧程度也高，由于精密冷拔珩磨缸筒内壁粗糙度不及镗滚压缸筒光滑，所以密封件对缸筒和活塞杆的摩擦阻力F m也会增大。分析认为，粗糙度较差的缸筒内壁在较大摩擦阻力Fm作用下，便有可能产生异响。

垂直支腿缸活塞杆收回时，若发动机怠速运转，则液压泵流量较小，活塞杆收回速度较慢，有杆腔进油压力和无杆腔回油阻力均较小，同时支腿离地后有杆腔油压也相应减小，有杆腔Y形密封圈被压紧程度变低，所以在怠速时收回活塞杆不会产生异响。而大油门时情况正好相反，所以收回活塞杆会产生异响。垂直支腿缸活塞杆伸出时，P1h转换为无杆腔进油压力，支腿离地后有杆腔油压转换为有杆腔回油阻力。此时有杆腔油压很小，垂直支腿缸有杆腔的导向套及活塞上的Y形密封圈压紧程度较低，其对缸筒和活塞杆的摩擦阻力F m 也很小，因此不会产生异响。

支腿液压原理图如图2所示。组合操纵阀位于车体右前部，后垂直支腿的油路流程比前垂直支腿远。前、后垂直支腿缸活塞杆收回时，后垂直支腿无杆腔回油阻力P1h后大于前垂直支腿回油阻力P1h前。这样在收回前、后垂直支腿杆时，后垂直支腿缸有杆腔进油压力比前垂直支腿缸大，其活塞的Y形密封圈被压紧程度也高，因此所产生的阻力和异响也大。

由上述分析可知，垂直支腿缸产生异响的主要原因是所其缸筒表面粗糙度较差及其有杆腔活塞上的Y形密封圈被压紧。为此决定对垂直支腿缸密封结构进行改进，即采用摩擦阻力较小的组合型密封件，同时重新制作适合组合型密封件的活塞。改进后的垂直支腿缸活塞密封结构如图3所示。

图3中的组合型密封件6，可采用德国Merkel（麦克）公司的L43型压紧密封圈或深圳富洋的K D A S型组合密封件。从其结构看，中间弹性密封圈材质为丁晴橡胶，可防扭曲；其两侧挡圈材质为聚酯弹性体，可增强密封圈的抗挤压性能；2个支承环7材质为聚酰胺P A，有很好的支承和耐磨性能。将改进后的垂直支腿缸装复后试机，其异响消失。