架桥机液压锁不能开启的情况分析

     我厂生产的架桥机，用于架设32m 以下的铁路混凝土桥梁。工作时，液压缸将大臂从前、后龙门架上顶升到工作位置，并可用液压锁将其锁定在同一位置。在试车过程中，当大臂从后龙门架顶起时，发生了整机向一侧倾斜的现象，直接原因是一侧液压缸没能伸起，如图1所示。

   为了查找原因，使两侧液压缸不连接大臂，进行空载运行，结果两侧液压缸均能正常伸缩，说明液压缸没有被液压锁锁住。
    对整面进行受力分析，发现后龙门液压负荷受向上的拉力（28T），每个液压缸为14t，即液压缸小腔存在一定的油压PA。当液压缸抻出时，大腔进油，推动液压锁平衡活塞，克服液压锁单向阀背压（小腔油压）。同时，又使小腔油压进一步升高。液压锁结构如图2所示。

   液压锁的打开条件为：PB·π/4·D2>PA·π/4·d2       PA=F/2/S小腔+I·PB
    式中PB----大腔压力     PA----小腔压力    d----液压锁单向阀阀前孔径
    D----液压锁平衡活塞直径    I----液压缸速比    S小腔----液压缸小腔环形面积
    则:PB=1/((D/d)2-I)·F/2/S小腔  (1)
    实际应用中:液压缸缸径为220mm,活塞杆直径为160mm,I=2
    实测: D=22mm,d=10.8mm   根据式1进行计算分析,则:PB>3.87MPa , PA=15.84MPa,F=14.61(大腔产生的推力)
    即大腔压力大于3.87MPa时，才能打开液压锁.但是由于液压缸与液压锁产生的各种阻力不均，致使一侧的液压缸首先打开。在外力F的作用下，另一侧液压缸受向上的拉力，使得大腔进油路油压下降，小腔回油油压升高，导致 PB·D2<PA·d2，使得液压锁不能开启，则发生了整机向未打开锁的一侧过度倾斜的现象。当然，此时的进油路压力，未超过3.87MPa。

    改进措施：通过式1可以发现，在D、d、F一定的情况下，降低速 比I是唯一可行的方法。在保证稳定性的前提下，降低活塞杆直径为125mm。
    则：PB>1.96MPa   PA=8.22MPa  F=7.61(大腔产生的推力)
    即开启液压锁压力降为1.96MPa 时,PB·D2<PA·d2  液压锁即可打开。
    轻装机试验，整机升降良好，工作正常，可见在此情况下，并非活塞杆越粗越好，活塞杆稍细，液压锁反而容易打开。