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摘 要：汽车液压系统的安全运行对保证车辆的安全运行具有重要的作用。本文在介绍汽车液压徐彤故障分析现状的基础上，给出了双向液压锁组成结构及工作原理以及双向液压锁故障分析，为汽车液压控制系统的故障分析提供了一定的基础。
关键词：系统；液压控制；组成；故障分析
1 汽车液压系统故障分析研究现状
我国针对液压系统及元件的故障诊断与分析研究虽然起步比国外要晚，但是发展迅速。80年代初期至今，国内科研机构加入到液压系统及元件故障分析与诊断的研究和开发队伍中，使研究成果不断得到深化，为工业生产、国防建设等各个领域做出了贡献。
近年来，我国针对液压系统故障分析与诊断的研究主要集中于对故障原因及机理、故障诊断方法及应用、故障信号提取与处理等方面的研究，取得了较多成果。进入新世纪以来，对故障诊断有效性的仿真和试验验证；多种传感器数据提取以及多种参数分析方法相互融合实现的故障模式辨识等。为此，有学者纷纷指出各种故障诊断方法的特点和局限性；也有知名教授黄志坚等，基于液压设备实际工作条件，提出了化整为零和层层深入的液压故障诊断思路和将关联维数用于液压元件故障诊断的技术路线及方法。这些方法的提出，使基层工作者快速找出故障部位成为可能。
2 双向液压锁组成结构及工作原理
在支腿液压缸上设置锁紧油路是其安全工作的重要保障，常见的液压锁紧的方式有套筒、刹片、滚子摩擦等机械方法，但都难以保证较高的可靠性，并且容易受到加工工艺的制约。与之相比，双向液压锁具有密封性好、泄漏量小等优点。为了防止特种汽车在行驶或停放过程中，支腿自行下落。同时，在回油路上安装单向节流阀，构成回油节流调速回路，可以控制支腿液压缸的伸出速度，使过程更加平稳。
双向液压锁，也称双液控单向阀，主要是由两个结构相同的液控单向阀相互串联在一起组成的。阀体上开设有四个主油孔，中间有一个控制阀芯，在控制阀活塞两端，分别装有两个单向阀，阀芯采用锥阀式结构，密封性能好，泄漏极小。双向液压锁组成结构如下图所示。
双向液压锁的工作原理：设A、B为连通系统电磁换向阀的两个工作油口；A1为连通支腿液压缸无杆腔的油口，B1为连通支腿液压缸有杆腔的油口。当支腿伸出，即换向阀左位工作时，压力油从A口流入双向液压锁，自动顶开左侧液控单向阀阀芯，使A腔与A1腔连通，油液进入支腿液压缸的无杆腔。同时，压力油将中间的控制活塞向右推动，顶开右侧的液控单向阀阀芯，使B1腔与B腔连通，支腿液压缸有杆腔的油液通过该液控单向阀和换向阀流回油箱。同时，压力油将中间的控制活塞向左推动，顶开左侧的液控单向阀阀芯，使A1腔与A腔连通，支腿液压缸无杆腔的油液通过该液控单向阀和换向阀流回油箱；当支腿不工作，即换向阀处于中位或液压泵停止供油时，A口和B口都没有油液流入，两侧的液控单向阀在弹簧力的作用下立即关闭，A1腔和B1腔的油液被阀芯锥面与阀座的严密接触而封闭，回路被锁紧，保证了支腿固定在某一位置。
3 双向液压锁故障分析
双向液压锁常见的故障现象有：卡死、振动、噪声及活塞杆速度波动等。通过双向液压锁的工作原理可以看出，其开锁的先决条件是流体介质的压力克服弹簧的弹力，这个力一般在0.3-0.5MPa。
阀体、阀芯的制造精度不够高或者过滤精度不合适，导致油液中混入尘粒等都可能造成液压锁卡死。针对这些方面采取必要措施，并考虑液压锁设计上的改进，就可以有效防止卡死现象的出现。引起双向液压锁振动、噪声及活塞杆速度波动的主要原因是支腿液压回路中的背压设置不合理。系统背压越大、单向阀阀芯和控制活塞面积越大，双向液压锁的振动、噪声及速度波动也就越大。
输入流量主要是对双向液压锁的频率特性有较明显的影响。当输入流量足够大时，有利于缩短液压锁开启或锁紧的过渡时间；相反，输入流量较小时，液压锁单向阀阀芯会出现比较剧烈的振动，过渡时间也相应变长。同时，剧烈振动使阀芯复位弹簧反复的大幅度伸缩，进而导致弹簧疲劳。流量过小时，甚至會出现阀芯撞击阀座的现象，使阀芯与阀座接触处产生表面点蚀和塑性变形，进而造成液压锁泄漏。
电磁换向阀的中位机能直接决定着双向液压锁能否良好地锁定支腿位置，因此必须合理选择。在液压系统中，一般选用Y型电磁换向阀，当其复位后液压锁的A、B口可以快速失压，有利于锁紧。
4 结论
本文在介绍汽车液压徐彤故障分析现状的基础上，给出了双向液压锁组成结构及工作原理以及双向液压锁故障分析，为汽车液压控制系统的故障分析提供了一定的基础。
参考文献：
[1]江进国，姚志功，殷新胜，张建明.大型钻机自动原理与系统实现[J].液压与气动，2007，8：43-46.
[2]游雷，刘克福，蒋代君，李志成，肖宜.基于AMESIM汽车液压系统动态特性仿真[J].起重运输机械，2014（5）：29-32.
[3]梁全，苏齐莹.液压系统AMESIM计算机仿真指南[M].北京：机械工业出版社，2014：1-4.
[4]周汝胜，焦宗夏，王少萍.液压系统故障诊断技术的研究现状与发展趋势[J].机械工程学报，2006，42（9）：6-11.
作者简介：张显德，本科，讲师。
关键词：系统；液压控制；组成；故障分析
1 汽车液压系统故障分析研究现状
我国针对液压系统及元件的故障诊断与分析研究虽然起步比国外要晚，但是发展迅速。80年代初期至今，国内科研机构加入到液压系统及元件故障分析与诊断的研究和开发队伍中，使研究成果不断得到深化，为工业生产、国防建设等各个领域做出了贡献。
近年来，我国针对液压系统故障分析与诊断的研究主要集中于对故障原因及机理、故障诊断方法及应用、故障信号提取与处理等方面的研究，取得了较多成果。进入新世纪以来，对故障诊断有效性的仿真和试验验证；多种传感器数据提取以及多种参数分析方法相互融合实现的故障模式辨识等。为此，有学者纷纷指出各种故障诊断方法的特点和局限性；也有知名教授黄志坚等，基于液压设备实际工作条件，提出了化整为零和层层深入的液压故障诊断思路和将关联维数用于液压元件故障诊断的技术路线及方法。这些方法的提出，使基层工作者快速找出故障部位成为可能。
2 双向液压锁组成结构及工作原理
在支腿液压缸上设置锁紧油路是其安全工作的重要保障，常见的液压锁紧的方式有套筒、刹片、滚子摩擦等机械方法，但都难以保证较高的可靠性，并且容易受到加工工艺的制约。与之相比，双向液压锁具有密封性好、泄漏量小等优点。为了防止特种汽车在行驶或停放过程中，支腿自行下落。同时，在回油路上安装单向节流阀，构成回油节流调速回路，可以控制支腿液压缸的伸出速度，使过程更加平稳。
双向液压锁，也称双液控单向阀，主要是由两个结构相同的液控单向阀相互串联在一起组成的。阀体上开设有四个主油孔，中间有一个控制阀芯，在控制阀活塞两端，分别装有两个单向阀，阀芯采用锥阀式结构，密封性能好，泄漏极小。双向液压锁组成结构如下图所示。
双向液压锁的工作原理：设A、B为连通系统电磁换向阀的两个工作油口；A1为连通支腿液压缸无杆腔的油口，B1为连通支腿液压缸有杆腔的油口。当支腿伸出，即换向阀左位工作时，压力油从A口流入双向液压锁，自动顶开左侧液控单向阀阀芯，使A腔与A1腔连通，油液进入支腿液压缸的无杆腔。同时，压力油将中间的控制活塞向右推动，顶开右侧的液控单向阀阀芯，使B1腔与B腔连通，支腿液压缸有杆腔的油液通过该液控单向阀和换向阀流回油箱。同时，压力油将中间的控制活塞向左推动，顶开左侧的液控单向阀阀芯，使A1腔与A腔连通，支腿液压缸无杆腔的油液通过该液控单向阀和换向阀流回油箱；当支腿不工作，即换向阀处于中位或液压泵停止供油时，A口和B口都没有油液流入，两侧的液控单向阀在弹簧力的作用下立即关闭，A1腔和B1腔的油液被阀芯锥面与阀座的严密接触而封闭，回路被锁紧，保证了支腿固定在某一位置。
3 双向液压锁故障分析
双向液压锁常见的故障现象有：卡死、振动、噪声及活塞杆速度波动等。通过双向液压锁的工作原理可以看出，其开锁的先决条件是流体介质的压力克服弹簧的弹力，这个力一般在0.3-0.5MPa。
阀体、阀芯的制造精度不够高或者过滤精度不合适，导致油液中混入尘粒等都可能造成液压锁卡死。针对这些方面采取必要措施，并考虑液压锁设计上的改进，就可以有效防止卡死现象的出现。引起双向液压锁振动、噪声及活塞杆速度波动的主要原因是支腿液压回路中的背压设置不合理。系统背压越大、单向阀阀芯和控制活塞面积越大，双向液压锁的振动、噪声及速度波动也就越大。
输入流量主要是对双向液压锁的频率特性有较明显的影响。当输入流量足够大时，有利于缩短液压锁开启或锁紧的过渡时间；相反，输入流量较小时，液压锁单向阀阀芯会出现比较剧烈的振动，过渡时间也相应变长。同时，剧烈振动使阀芯复位弹簧反复的大幅度伸缩，进而导致弹簧疲劳。流量过小时，甚至會出现阀芯撞击阀座的现象，使阀芯与阀座接触处产生表面点蚀和塑性变形，进而造成液压锁泄漏。
电磁换向阀的中位机能直接决定着双向液压锁能否良好地锁定支腿位置，因此必须合理选择。在液压系统中，一般选用Y型电磁换向阀，当其复位后液压锁的A、B口可以快速失压，有利于锁紧。
4 结论
本文在介绍汽车液压徐彤故障分析现状的基础上，给出了双向液压锁组成结构及工作原理以及双向液压锁故障分析，为汽车液压控制系统的故障分析提供了一定的基础。
参考文献：
[1]江进国，姚志功，殷新胜，张建明.大型钻机自动原理与系统实现[J].液压与气动，2007，8：43-46.
[2]游雷，刘克福，蒋代君，李志成，肖宜.基于AMESIM汽车液压系统动态特性仿真[J].起重运输机械，2014（5）：29-32.
[3]梁全，苏齐莹.液压系统AMESIM计算机仿真指南[M].北京：机械工业出版社，2014：1-4.
[4]周汝胜，焦宗夏，王少萍.液压系统故障诊断技术的研究现状与发展趋势[J].机械工程学报，2006，42（9）：6-11.
作者简介：张显德，本科，讲师。