汽車起重機(jī)伸縮臂液壓缸安裝在吊臂里面，推動(dòng)吊臂伸縮到預(yù)定臂長位置，并在吊重時(shí)保持這一位置。如果伸縮臂液壓缸內(nèi)泄漏，吊臂將回縮，起吊的重物下滑，影響起重機(jī)的安全作業(yè)，嚴(yán)重時(shí)起重機(jī)甚至無法使用。如我公司某型號(hào)起重機(jī)伸縮液壓缸全縮長度φ８ ０６２ｍｍ，全伸長度15 326mm，缸徑為φ180mm，其加工尺寸一致性控制相當(dāng)困難。如果由于材料缺陷，或是加工等原因造成某一位置尺寸偏大，那么活塞密封件停在該位置時(shí)，液壓缸內(nèi)泄漏量將會(huì)異常增大,見圖1。

        常規(guī)液壓缸出廠試驗(yàn)只對(duì)液壓缸兩端位置進(jìn)行內(nèi)泄漏檢測(cè)，這只能確定密封件和活塞以及缸筒兩端位置內(nèi)表面的加工質(zhì)量，不能考察任意行程位置液壓缸密封性能。如果用對(duì)頂液壓缸加載進(jìn)行中間位置內(nèi)泄漏檢測(cè)，由于伸縮液壓缸又長又大，出力大、穩(wěn)定性差，實(shí)驗(yàn)條件要求高，操作起來不但繁瑣而且安全性差，實(shí)際工作中很少采用。
　　160t求援起重機(jī)伸縮機(jī)構(gòu)有兩個(gè)液壓缸，伸縮液壓缸缸徑為φ250mm、桿徑為φ200mm、行程為7 100mm。使用過程中出現(xiàn)吊臂局部位置載荷下沉過快故障，我們采用了一種自加載荷的方法對(duì)液壓缸中間位置進(jìn)行內(nèi)泄漏檢測(cè)。
1.  試驗(yàn)原理與過程

如圖2所示，操作過程如下：
　?。?） 向被試缸無桿腔供油，使液壓缸全伸，加壓至額定工作壓力檢查右端內(nèi)泄漏情況。
　?。?）向被試缸有桿腔供油，打開液壓單向閥使活塞桿縮回到任一指定位置，斷開控制油使液控單向閥關(guān)閉，繼續(xù)向有桿腔供油，壓力上升到一定值，穩(wěn)定后觀察活塞桿是否有外伸現(xiàn)象，測(cè)量活塞桿位移量。
　?。?） 打開液控單向閥使活塞桿縮回到下一指定位置，重復(fù)步驟（２），如此循環(huán)，直到活塞桿縮回到最左端位置。
　?。?） 活塞桿縮回到最左端位置時(shí)，試壓檢查左端內(nèi)泄漏情況。
　　試驗(yàn)結(jié)果：兩端，高壓腔壓力為額定工作壓力24MPa,低壓腔壓力為0，無內(nèi)泄漏；中間(間隔500mm)試驗(yàn)，有桿腔壓力20MPa，無桿腔壓力7.2MPa，活塞桿每5min位移量見表1。
　　試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)與裝車吊載試驗(yàn)情況完全相符，判定吊臂局部位置載荷下沉過快是由該伸縮液壓缸引起。后來在距缸口5 000mm處將缸筒割開測(cè)量，的確存在材料缺陷。

2.  試驗(yàn)方法分析

　　所謂內(nèi)泄漏就是活塞密封件兩端存在壓力差時(shí)，液壓油從高壓腔流向低壓腔。內(nèi)泄漏試驗(yàn)?zāi)康氖悄M工作情況檢測(cè)液壓缸內(nèi)泄漏。液壓缸活塞為雙向密封，其結(jié)構(gòu)有兩種形式，一種是一道起雙向密封作用的密封件，另一種是由兩道起單向密封作用的密封件背向安裝組成的雙向密封。吊重時(shí)，伸縮缸無桿腔是高壓腔，有桿腔是低壓腔，內(nèi)泄漏是從無桿腔流向有桿腔。液壓缸活塞初始密封性能由密封件質(zhì)量、活塞溝槽尺寸、活塞與缸筒內(nèi)表面的加工質(zhì)量等因素決定?；钊兔芊饧旰玫囊簤焊自谙嗤?fù)載，不同活塞位置內(nèi)泄漏量的變化，由缸筒內(nèi)表面的加工質(zhì)量決定，只要壓差相同，無論無桿腔向有桿腔還是有桿腔向無桿腔，內(nèi)泄漏量相同。也就是說缸筒內(nèi)表面缺陷引起的泄漏與泄漏方向無關(guān)。
　　進(jìn)行中間位置內(nèi)泄漏檢測(cè)目的是進(jìn)一步確定缸筒內(nèi)表面的加工質(zhì)量引起的內(nèi)泄漏，關(guān)鍵是在密封件兩側(cè)建立一定壓力差。當(dāng)將液壓缸無桿腔閉鎖，向有桿腔注入壓力油時(shí)，活塞的受力情況如圖3所示，此時(shí)活塞(活塞桿)有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。

當(dāng)活塞靜止或穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)有：
　　Ｆ＋ｐＢ＝ｐ′Ａ＋ｆ　　　　　　　　?。?）
式中 ｆ——摩擦力
　　?。啤?fù)載
　　　ｐ——有桿腔壓力
　　?。稹洹獰o桿腔壓力
　　　Ａ ——無桿腔受壓面積
　　?。隆袟U腔受壓面積
由于負(fù)載Ｆ = 0，忽略摩擦力ｆ，則
　?。穑剑稹洌?Ｂ　　　　　　　　　　　?。?）
　　對(duì)于單活塞桿液壓缸有Ａ＞Ｂ。由式（2）知此時(shí)ｐ＞ｐ′，活塞兩端就建立了一定壓力差。當(dāng)活塞密封件停在缸筒某一缺陷且密封件不能補(bǔ)償該缺陷時(shí)，液壓油將由有桿腔流向無桿腔，由于液控單向閥關(guān)閉及液壓油不可壓縮性，無桿腔容積有增大的趨勢(shì)，且負(fù)載為零，活塞（活塞桿）向右運(yùn)動(dòng)，其移動(dòng)量Ｓ與泄漏量ΔＱ的關(guān)系為：
　　ΔＱ＝ＡＳ　　　　　　　　　　　　　?。?）
　　由式（3）可知活塞桿的移動(dòng)量與活塞密封泄漏量成線性關(guān)系，因此通過測(cè)量活塞桿的移動(dòng)量可反映液壓缸中間位置內(nèi)泄漏量。

　同一位置內(nèi)泄漏量與壓力差值大小有關(guān)。《液壓缸試驗(yàn)方法》（GB/ T15622-1995）規(guī)定內(nèi)泄漏試驗(yàn)壓力為公稱工作壓力ｐ0。為使伸縮液壓缸活塞密封件兩側(cè)壓力差Δｐ符合試驗(yàn)條件，則有：
　　Δｐ＝ｐ－ｐ′＝ｐ０
　?。穑剑穑埃稹洹　　　　　　　　　　。?）
代入式（2），則有　?。穑剑穑埃穑?Ａ
令ｉ＝Ａ/Ｂ，則 ｐ＝ｐ0 ｉ（ｉ-1）　　?。?）
　　由式（5）知：試驗(yàn)時(shí)有桿腔壓力將超過公稱工作壓力，為防止試驗(yàn)壓力過高損壞液壓缸，有桿腔壓力不得超過1.5倍公稱工作壓力。
　　由表2可知，我公司幾種型號(hào)汽車起重機(jī)伸縮液壓缸面積比一般大于3，即ｉ＞３，代入式（5），則
　?。?lt;3ｐ0 /（3-1）=1.5ｐ0 　　　　　?。?）
　　由此可知進(jìn)行自加載荷中間位置內(nèi)泄漏試驗(yàn)時(shí)，伸縮液壓缸有桿腔所需壓力不高于1.5倍公稱壓力，不會(huì)有損壞液壓缸的危險(xiǎn)。

3.  結(jié)論

以上試驗(yàn)方法不需要外加載荷使液壓缸兩腔產(chǎn)生壓力差進(jìn)行內(nèi)泄漏試驗(yàn)，所以稱之為自加載荷中間試驗(yàn)。
　　伸縮液壓缸加工難度大，吊重時(shí)要求長時(shí)間保持同一位置，又因?yàn)樗话惆惭b在吊臂內(nèi)部，接近觀察測(cè)量很難，拆卸維修工作量非常大，所以安裝前要有可靠的質(zhì)量保證，最好進(jìn)行中間位置內(nèi)泄漏檢測(cè)。自加載荷中間試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)設(shè)備要求不高，操作方便，具有一定的安全性，是檢測(cè)起重機(jī)伸縮臂液壓缸中間位置內(nèi)泄漏情況的一種可行方法。