叉车液压缸运转错乱的对策

  司机为了提高工作效率，将分配阀的升降手柄同时提起，使载荷的上升和前倾形成复合运动。但在操作中发现，这种复合运动有时会出现错乱，产生升降缸不升降、倾斜缸超速前倾的现象。
1. 运动错乱的成因 
    
叉车升降缸、倾斜缸分别垂直、倾斜布置，升降缸为单作用柱塞式液压缸，倾斜缸为双作用活塞式液压缸，两缸共用一个液压泵，并联连接。为了便于分析，假设液压缸泵至连接点A的流量为qv，A点压力为p；由货物、货叉、门架所决定的两液压缸下腔油液压力分别为p1和p2，倾斜缸右腔回油压力为0；进入2液压缸的流量分别为qv1、qv2，2条分支油路由元件、管路引起的液压阻力分别为R1和R2。
     
   根据以上假设条件，依据液压流体力学的基本理论，可建立压力、流量、液压阻力之间的关系式：  
   p = p1 + R1qv1?= p2 + R2qv2?   （1）      
   qv = qv1 + qv2     （2） 


    
当2液压缸载荷、进油路液压阻力均相等，即p1= p2、R1=R2时，由式（1）可知，qv1= qv2，即进入2缸的流量相等，2缸以一定的速度稳定运动。 
    
当升降缸载荷加大，或倾斜缸运动阻力减小，致使p1>p2时，qv1液压缸分别处于重载低速、轻载高速的运动工况。 
    
当2液压缸载荷差进一步加大，致使p1= p2+ R2qv2?时，qv1=0，qv2= qv，即p1= p2+ R2qv?，液压泵的输出流量全部进入倾斜缸，升降缸停止上行，倾斜缸快速前倾。 
    
当2液压缸载荷悬殊过大，致使p1>p2+ R2qv2?时，从式（1）中不难看出，此时R1<0，说明升降缸油路液倒流，升降缸不升反降，且倒流出的油液与液压泵的输出流量一起流进倾斜缸，qv2> qv，倾斜缸超速前倾，叉车液压缸发生严重的运动错乱。  
从以上分析过程可以看出，造成叉车液压缸运动错乱的主要原因是： 
    
（1）升降缸压力过大，倾斜缸压力相对较小，2缸压力悬殊过大。 
    
（2）油路存在便利的通道，能使升降缸的油液方便地倒流进倾斜缸。 

2.  结构布置为运动错乱提供条件     
   在叉车实际布置中，倾斜缸虽有倾斜，但考虑能耗因素，一般倾角很小，故推动门架倾斜所需驱动力不大，倾斜缸因运动阻力而产生的压力p2也就不会太大；另外，当门架处于垂直略向前倾状态时，门架、载荷的重力实际上是在把倾斜缸往前拖，前倾所需驱动力会进一步减小，使p2进一步减小，2缸的压力差自然就会加大，也就容易出现运动错乱现象。同时，门架、载荷的重力还使前倾运动略有加速，使倾斜缸所需流量qv2提高，也为升降缸流量qv1的减小提供了可能。     
   升降缸的运动效果则与倾斜缸相反。由于升降缸垂直布置，货物的重力垂直施加在升降缸的柱塞上，升降缸时刻都有下降的要求。司机在提起升降手柄欲使升降缸上升时，液压油的推力与货物重力是一对方向相反的作用力，一个朝上，一个朝下，当货物重力较大时就有可能使欲上升的货物不升反降。另外，由于升降缸为单作用式液压缸，无法在管路中安装诸如平衡阀、液控单向阀等限速、锁紧元件，加之缸体尺寸较大，所接油管较粗，故油液的回流管路较为通畅，也为升降缸不升反降创造了条件。     
3.采取的对策     
3.1  液流方向控制     
  在升降缸分支油路中串接一单向阀，是避免液压缸发生运动错乱zui为简便有效的方法。当升降缸在上升中压力过大时，单向阀依靠其限制油液流动的特性能有效地阻止油液的倒流，使升降缸在上升运动中只会减速、停止，不会下降。当然，单向阀只有安装在升降换向阀前的进油路上才可达到理想的效果。若单向阀安装在与升降缸直接相接的油路中，升降缸正常的下降运动就无法实现。  
    在油路中串接单向阀附带的好处是，在升降缸正常上升时如遇发动机突然熄火或液压泵突然发生故障，单向阀可避免升降缸因失去液压泵油源而在载荷重力作用下发生的下降现象。  
3.2  压力信号控制     
    将压力升高的压力信号转换成电信号，再将电信号转换成油路通断信号，是避免升降缸不升反降现象的另一种较为理想的解决思路。在升降缸油路中串接了一个二位二通常开式电磁阀及一个压力继电器，使2元件电路以适当的方式相连。在升降缸上升时，若压力升至某一值，压力继电器就会发出电信号，使电磁阀通电，通往升降缸的油路就被迅速切断，使升降缸运动停止，但不会下降。 
    如何确定压力继电器的动作压力是实现压力信号控制的关键。叉车的额定起重量、升降缸的额定压力、升降缸与倾斜缸的zui大速比等参数均是要考虑的因素。理论上，动作压力值应低于p2+ R2qv2?。笔者建议，叉车出厂时，厂方技术人员就应根据液压缸不升反降试验的压力临界值调定好压力继电器，使其动作压力略低于试验时的压力临界值。 
3.  规范操作     
司机在操作时只要严格遵守有关操作规程，叉车液压缸出现运动错乱的现象是可以减少甚至避免的：一是要严格限制起升载荷，禁止超载，尽量减少起重量接近额定载荷的操作频率，以降低升降缸压力p1，缩小2缸压力差；二是要尽量避免采用上升、倾斜复合运动的形式。