自卸车液压举升系统
——结构及工作原理
整理分析者------张辉
自卸车液压举升系统在工程机械行业里有广泛的应用，其中以兴田机械较有代表性，凭借自己的生产研发实力和超高的性价比，市场占有率稳步提高，应用广泛。现在我们就以兴田机械公司的自卸车液压举升系统为例，来学习这套系统的结构及工作原理，常见故障分析以及维修保养方面的建议等。
一、兴田机械自卸车液压举升系统结构
自卸车液压举升系统是一种静压力传动系统，它的特点是油液的流速不快，但是压力比较高，其主要结构由动力元件、控制元件、执行元件、辅助元件以及工作介质等部分组成：
1、动力元件：
自卸车液压系统的动力元件是液压泵，是将发动机的机械能转换成液压能的元件。它是外啮合齿轮泵，最高压力一般在25Mpa左右，最高转速2500转/分钟。在自卸汽车上，通常使用变速箱带动的取力器来驱动液压泵的旋转，取力器与液压泵之间直接连接或通过一个传动轴连接。
2、控制元件：
控制元件可以对系统中的液压油进行压力、流量、方向的调节。本系统采用气控液动的控制方式，由三位六通手动气控阀来控制三位三通举升分配阀的开启与关闭，二位三通电磁阀控制液压泵的取力器。其主要的元器件有气控阀、举升分配阀和限位阀。
3、执行元件：
执行元件是将液压能转换成机械能机构。本系统的执行元件就是液压油缸。它的特点是采用多级套筒缸，逐级升降。并且只有一个油口，举升时高压油由此进入，顶起油缸；降落时油缸在车斗重力作用下回位，液压油从此处经过举升分配阀再经过回油过滤芯返回油箱。
4、辅助装置：
主要指高低压油管、气管、球阀、油箱、滤清器、各种管接头等。
5、工作介质：
这套系统使用的工作介质是46号L-HM抗磨液压油。
二、兴田机械自卸车液压举升系统工作原理
1、汽车行驶状态：
此时取力器控制阀处于未接通状态，取力器没有接入，齿轮泵不工作，系统中没有油液流动，此时举升气控阀和举升阀都处于中停位置，举升油缸处于最低位置；
2、取力器接入，液压油泵工作：
当要举升车斗时，首先应该将取力器与液压油泵结合，此时取力器控制阀通电，阀芯移动到接通状态，接通取力器控制气路，将取力器与液压油泵轴接合，让发动机的动力通过变速箱传递给取力器和液压油泵，液压油泵高速旋转，产生高压油，由于此时的举升分配阀处于中间位置，因此产生的高压油通过举升分配阀内部的油道经过回油滤清器的过滤回流到油箱内；
3、举升状态：
当举升车斗时，需要将手动气控阀扳转到举升的位置，接通系统气压与气控阀举升通道，系统气压通过气控阀流经限位阀从举升接口进入到举升阀内部，作用在气缸活塞上，推动活塞并带动举升分配阀阀芯运动，将油泵接口与举升油缸接口接通，高压油由此进入油缸，并将油缸顶起；如果举升压力过大，旁通的溢流阀将会开启，防止压力持续上升导致齿轮泵及管路损坏；
4、下降状态：
当需要降落车斗时，需要将手动气控阀扳转到下降的位置，接通系统气压与气控阀下降通道，系统气压通过气控阀从下降接口进入到举升分配阀内部，作用在活塞上，推动活塞并带动举升分配阀阀芯运动，将举升油缸接口与回油接口接通，油缸中的高压油由此流回油箱，并经过回油滤清器的过滤；
5、中停状态：
不论是正在举升还是正在下降，都可以随时停止油缸的运动。只要我们将手动气控阀扳转到中停的位置，作用在举升阀中活塞上的压缩空气就会从气控阀的排气口排出，然后阀芯在弹簧弹力的作用下回到中间位置，切断油缸接口与其它接口的联系，油缸中的高压油停止流入或流出，油缸活塞就处于静止不动的状态，所说的中停状态；
6、限位状态：
当举升油缸上升到设定的举升高度时，会触碰到限位阀，使限位阀的阀芯移动，切断系统气压与举升阀之间的气路，并使作用在举升阀活塞上的压缩空气从限位阀的排气口排出，这样举升阀的阀芯就会在弹簧弹力的作用下回到中间位置，切断举升油缸接口与油泵接口的联系，油缸停止上升。
三、兴田机械自卸车液压举升系统常见故障诊断与排除：
1、车斗不起：
斗子不起是使用中最常出现的故障，在判断故障时一般按电--气--油这三个步骤来进行。
首先检查电。这套系统的取力器是气控的，但是给取力器提供气源的是一个电磁气控阀。我们可以在停车状态下，按动取力器开关，如果能听到电磁阀“咔咔”的动作声音，并且有“噗噗”的排气声音，说明电控系统是正常的；如果听不到上述的声音，基本上就可以判断为电气故障，常见的故障有保险丝烧断、电磁阀线圈短断路、电磁阀卡死等，具体需要检修线路做详细检查。
其次检查气。这套系统控制的动作能量是由压缩空气提供的，在正常情况下，扳转气控阀上的手柄到不同的位置，在排气口处会发出“噗噗”的排气声。如果没有这个声音，我们首先拆下气控阀的进气口，检查系统的气压是否足够，如果没有压力或压力不足，我们需要检修系统气路，最常见的故障是该气管被其它零部件压死或冬季被冰冻结。
排除了系统气压故障后，我们拆下气控阀的举升接口的气管，然后将手柄扳转到举升的位置，查看该接口是否出气，如果有气压是正常的，如果没有气压说明气控阀故障。这个气控阀一般只能更换，无法维修。
然后再来检查限位阀是否正常。将气控阀手柄扳转到举升的位置，分别拆下限位阀的两个气管接头，查看是否有气压流出。如果有气压说明是正常的；如果没有气压，说明限位阀卡死在截止的位置上。在实际使用中，限位阀极少损坏，一般以锈蚀卡死的较多，一般向阀芯部位喷一点螺丝松动剂，基本上就能解决问题。
最后我们拆下举升阀上举升接口的气管，查看该气管是否有压力。如果有压力，说明气路是一切正常的，故障在其它部位，如果该气管没有气压，说明这段气路堵塞了，需要拆卸检查。
如果上述的部位都没有问题，那么故障可能就出现在油路上。我们首先将压力表接在举升阀的压力测量孔上，然后启动发动机并结合取力器，系统的压力应该在18Mpa以上，如果低于这个压力，说明液压油路有故障，一般应检查油箱中是否有足够的液压油，球阀是否开启，低压油管是否弯折、齿轮泵是否损坏等；如果系统的压力正常，举升油缸仍不能举升，那么故障应该出在举升阀上，比如说阀芯卡滞、溢流阀开启压力过低、气缸窜气等，需要分解检修举升阀。
2、车斗不落
车斗不落这个故障一般都是气控系统的原因，比如说气控阀损坏、气管堵塞或弯折、举升阀气缸窜气等，由于机械故障导致的斗子不落极其少见，比如举升油缸弯折、举升阀阀芯卡滞等。
3、举升油缸上升缓慢
这种情况一般都是气管漏气或弯折、齿轮泵压力不足、举升阀气缸窜气等因素导致的。
4、举升油缸上升过程中抖动
油缸上升时抖动绝大多数情况下都是液压油不足导致的，如果齿轮泵损坏或取力器损坏导致动力传输中断也会造成这种故障，但是比较少见。
5、举升油缸下降缓慢
油缸下降缓慢一般都是由于气管漏气或弯折导致的，排除这个因素后，我们也可以调节举升阀上的下降速度调节阀，这是一个内六方的螺丝，把它向里拧下降速度加快，把它向外拧下降速度减慢。
6、举升油缸自动下落
油缸自动下落是一个非常危险的故障，严重威胁行车安全和检修安全，需要我们高度重视。这个故障一般是由于举升阀内部泄漏、举升阀气缸窜气、气控阀故障、油缸漏油严重等因素导致的。
7、液压油箱上部漏油
如果在液压油箱上部经常有油液喷溅，我们首先要检查回油滤芯是否堵塞。如果回油滤芯堵塞严重，系统高压油在回到油箱时就会涨裂回油滤芯的壳体，液压油不是回到油箱的底部而是直接在上部喷溅，这样就会导致部分油液喷溅到油箱外部。这种情况下我们要更换回油滤芯总成，并将回油管安装牢固，让液压油直接回到油箱底部。
8、系统各接头部位漏油
在液压系统的各管头连接处，都有密封垫，这些密封垫片都是一次性的，重新拆卸安装后必须更换。在安装时要保证密封面清洁、平整，不能有杂质或凹坑等，并按规定的力矩拧紧。
9、气控阀漏油
正常情况下气控阀中流动的是压缩空气，不会有油液。但是在使用中会有部分车辆出现气控阀漏油的故障。经过仔细检查分析后发现，是举升阀阀芯过度磨损导致的。这主要是因为阀芯磨损后，会有一些油液进入气缸，然后通过气控阀排出，因此气控阀就显得油渍渍的。发现这一规律后，气控阀漏油成为我们判断举升阀磨损的重要依据。
四、兴田机械自卸车液压举升系统使用与保养注意事项：
1、保证液压系统的清洁
液压系统中有很多非常精密的阀类部件，很小的杂质就可能会导致阀体的卡滞或磨损，所以保持液压系统的清洁性是非常重要的。这套自卸车液压举升系统是采用回油滤清的方式来过滤液压油的，如果液压油中有杂质，会直接进入齿轮泵、举升阀和举升油缸中，加剧这些零部件的磨损，缩短零部件的使用寿命，甚至直接造成齿轮泵的损坏。
2、定期更换液压油和回油滤芯
液压油在长期使用中，反复受到高压、温度变化、空气氧化、杂质污染等，会逐渐的失去原有的性质，比如粘度降低、润滑性能下降、乳化等，不能满足系统需求，因此需要定期更换。在使用手册中要求是每年更换一次，我们根据自己的实际使用情况和作业环境，确定每半年更换一次液压油，每三个月更换一次回油滤芯和空气滤芯。
3、严格按照操作规范进行举升与下降操作
在举升之前，必须把汽车停在平整结实的地面上，禁止在倾斜的地面上起降车斗，禁止边行走边举升或降落，禁止采用急刹车的方式卸货，在重车时禁止快速落车斗。如果车斗内有粘料，要及时清除，避免过度堆积导致车斗偏载。
4、举升限位的调整
如果油缸举升过高，将会产生一个严重的拔缸现象，严重时甚至会导致车斗倾覆或油缸损坏，所以必须限制车斗上升的高度。我们通常的调整高度是：举升到位时后斗门底部距离地面20 厘米高。
5、举升平衡架的作用
由于这种举升系统的举升高度较高，为了防止举升时车斗晃动导致油缸偏斜，特别设计了一个举升平衡架，它可以加强举升系统的刚度，避免车斗摇摆角度过大，有效的保护举升油缸。在使用中，如果发现平衡架销轴断裂、底座开焊等故障要及时处理，不允许在没有平衡架的情况下举升车斗。
自卸车液压举升系统是一种相对比较简单的液压系统，系统的控制原理不算复杂，元器件的精密度并不是很高，但是在实际使用中故障率并不低。我们只要知道了它的结构和控制原理，并结合自己的实践经验，就可以快速的找到故障部位并及时排除。在平时的使用中要注意严格按照技术规范操作，避免造成异常损坏。在日常养护中，一定要保持该系统的清洁，及时更换液压油及滤芯（回油滤芯和空气滤芯），就可以有效减少故障率，延长系统的使用寿命。
整理分析者------张辉
2021.4.6
