现在在市场上运行的自卸汽车有一大部分为中顶腹部举升连杆组合式，举升机构较为复杂，装配工艺要求较高，但液压缸的行程小，结构简单，造价较低。举升形式受力状况较好。连杆组合式举升机构具有举升平稳、液压缸活塞的工作行程短，举升机构布置灵活等优点。常用的连杆组合式举升机构又分液压缸前推式(T式)和液压缸浮动式(F式)。举升液压缸通过连杆机构作用在车厢底架上能以较小的液压缸行程实现货箱的倾翻。

　　1.自卸汽车液压缸浮动式举升机构液压系统的分析

　　市场上常用的连杆组合式举升机构中，液压缸浮动式(F式)举升机构的占有很大比例。该举升机构的液压系统，优点是采用闭式举升回路。自卸汽车的闭式系统一般不独立配置油箱，利用油缸上腔储油(代替油箱)。液压油在油泵进出油口和油缸的上、下腔之间闭合回路中循环使用。其优点为无外接油箱(见图1闭式油路图)，整个液压系统处在一种封闭的状态，无论在多么恶劣的工况条件下都能保证系统元件及液压油的清洁，因而故障率低。并且系统结构紧凑，油路连接简单，节省空间，使整车自重轻等，很适应行走机械的要求。深受广大用户的青睐，从而被广泛使用。

　　1.组合手动换向阀 2.液压缸 3.气控换向阀(带慢降)

　　4.液压泵 5.取力器 6.手动换向阀 7.储气筒

　　图1

　　自卸汽车液压缸浮动式举升机构压力曲线分析：

　　下面主要介绍一下浮动缸举升机构液压缸的情况

　　2.原F式液压缸结构的分析

　　2.1原F式液压缸共分五部分

　　1.缸底部分 2.缸筒部分 3.活塞部分 4.推杆 5.缸盖

　　图2

　　该液压缸起密封关键作用的主要是活塞上的密封件。原F式结构液压缸一般采用活塞环密封，共设有三道活塞环(见图3)。其活塞环的三个开口为迷宫式圆周分布。绝大多数腹部举升液压缸必须加装限位装置，原因有两点。

　　一.为了增加液压系统的安全性能。，当液压缸的活塞行程到达限位口处时液压缸就开始卸压。这时即使油泵仍在继续工作，高压油也通过限位装置的卸荷口流回油箱，从而达到保护液压系统回路的目的。最终保护整车的安全。

　　二.液压缸能够控制自卸车货箱的举升角度，当液压缸活塞运行到限位位置，高压油通过限位阀把多余的液压油卸掉。这样可以使液压缸停留在预定的位置，从而达到控制液压缸行程，和自卸车货箱举升角度的目的。

　　所以F式液压缸必须加装限位装置。而F式液压缸采用闭式循环最大的特点就是自带油箱。这就对限位造成很大困难。而一般限位的方式就是加工一个泄油槽，而泄油槽位置在液压缸的中心位置长度一般为100毫米，宽度30毫米，深5毫米。图4为卸油槽放大图。

　　A向

　　1.活塞体 2.活塞环 3.缸筒

　　图3 图4

　　3.存在的问题

　　因为液压缸在举升过程中，液压缸的活塞的工作行程必须经过卸油槽，这就对活塞的密封提出了很高的要求，既具备好的密封作用又在经过卸油槽时不能把密封件划伤。但是普通的密封件一般采用聚氨酯的材料，或者是丁腈橡胶的材料，在高压的情况下在卸油槽处很容易被划伤，从而引起液压缸严重内泄漏，使液压缸损坏。不能正常工作。所以在密封圈的选定上只能采用金属活塞环式密封。活塞环能顺利的通过卸油槽而不被划伤，并且结实耐用。现在大部分自卸车上使用的液压缸就是这种结构。但是这种结构，解决密封圈过卸油槽被啃伤问题。但也存在着内泄量大的弊端，问题如下：

　　1.国家机械工业局颁发的QC/T460-1999自卸汽车液压缸技术条件上，由于结构上的原因，其标准规定活塞环的内泄漏量是相同规格的橡胶密封圈内泄量的30倍。见下表：

　　密封圈密封内泄漏量允许值 活塞环密封内泄漏量允许值 液压缸内径 mm 带限位阀 200 9.4 ml/min 液压缸内径 mm 额定压力16Mpa 200 290 ml/min

　　使用中用户反映在空车状况下油缸举升到最大位置，车厢有下沉现象。这种现象的产生也是液压缸内泄量大的表现。

　　2.加工难度大，由于活塞环密封属于刚性连接密封，这就对活塞沟槽加工精度有较高的要求。

　　沟槽加工公差一般为0.04毫米以内，并且三个沟槽需要一次加工成功，如果一次未能达到加工要求，(三沟槽要求同轴度很严格)，活塞很难再次加工，会造成材料的浪费。

　　3.密封性能差，因为加工精度要求很高这就使活塞上的沟槽同活塞环之间的间隙很小，一般在

　　0.02之间。由于自卸车的工作环境差液压油容易被污染，有时很容易异物卡在沟槽同活塞环之间的位置，这样液压缸在工作时活塞环易被脏物卡住膨胀不起来。这就会产生了密封失效的现象。

　　4.新结构液压缸的分析

　　根据原F式液压缸出现的问题，及该液压缸在自卸车上的使用情况，笔者进行了结构改进。

　　4.1方案1：新式液压缸首要解决的问题就是液压缸的内泄漏量问题。如果想减少液压缸的内泄量就必须改变液压缸密封件的形式，如果还是采用卸油槽这种结构就必须采用新式密封件。现在有一种进口密封件OK封，能满足密封件过孔的要求。另外加两道聚甲醛的导向带，加强导向作用。同时改变卸油槽的形式把卸油槽改成用小孔排列的形式液压缸外部焊接卸油块，这样就能达到密封的效果，并且通过试验，该方案非常成功，内泄量达到原来活塞环式密封的1/30。耐用程度也很好。但是由于OK封的成本太高，并且改动卸油槽使工艺性变得很复杂，需要先加工排列的小孔再焊接卸油块。当焊接外部卸油块时，很容易使液压缸的缸筒产生变形，影响液压缸的精度，所以该方案不是最佳的方案。

　　4.2方案2：如果密封件采用普通聚氨酯材料的密封件。可以大大减少了液压缸的内泄量，达到原来活塞环式密封的1/30。并且可以降低成本。笔者设计了一种新型限位装置，去掉卸油槽改用新型卸油阀结构，这样可以使加工更加容易，安装方便。具体实施是，结构上改变限位装置的位置，换为一处新型限位装置，在液压缸的缸盖上安装一件限位托架使限位阀杆能在指定的位置碰到限位托架。这样既留出了前置油箱的的位置，又解决了油缸限位的问题。省去了加工限位槽，并且杜绝了密封件过槽被啃伤的不利因素。使密封效果达到了很理想的状况。见图5(图示为新式液压缸结构)

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