多级油缸液压锁故障分析

多级油缸又称伸缩缸,由两级或多级活塞缸套装而成,具有占用空间小、行程长的特点。图1是改进前(无F部分)某生产线上料车使用的双级液压缸起升卷料机构。起升时一、二级活塞同步外伸,当一级活塞顶到前端盖时停止,二级活塞继续外伸。收缩时动作相反,二级活塞先缩回,然后一、二级活塞再同步缩回。液压系统由电磁阀、双向液控单向阀又称液压锁、单向节流阀、二级油缸组成。使用一年后,一级油缸不能完全缩回,油缸下降至一半行程时出现卡死现象。此时如果起升,二级活塞先上升,行程终点时再带动卡住的一级缸上升。在一级缸脱离卡住位置的瞬间,二级缸快速下降,一级缸快速上升。拆检油缸,缸筒、活塞及活塞杆表面光滑。测量后发现,原外径140mm的缸筒发生塑性变形,局部直径扩大至141mm。正是缸筒变形导致一级缸与导向套卡死,不能正常缩回。油缸设计工校核缸筒发生塑性变形的最小压力(计算过程略),计算结果表明,当压力超过35MPa时,直径140mm缸筒会发生塑性变形。若活塞及杠杆自重忽略不计,分析油缸空载上升时内部压力状态后,发现启动换向阀瞬间,B口进油时,A口还未出油(图1),即双向液压锁处于未开启状