高空作业车行车时水平腿自动外伸故障排查

高空作业车行车时水平腿自动外伸故障
排查
[摘要]针对高空作业车在行驶试验中转弯时水平腿自动外伸故障，对系统
原理及元件进行分析，找出故障原因，彻底解决，并为类似产品设计或故障排查提供参考。

[关键词]高空作业车、水平腿、自动外伸
一款伸缩臂高空作业车行驶试验中发现，行驶一端距离，车辆在转弯时右前侧的水平腿出现自动外伸，转弯次数增加，水平腿被甩出距离越大。

该高空作业车水平腿自动外伸故障，是水平活动支腿上的水平油缸没有加装液压锁，依靠支腿操作阀上自带的液压锁实现水平腿的锁止，分析可能原因：1）油缸出现内泄
问题；2）支腿操作阀元件问题；3）系统原理问题。

一、故障现象调试人员反馈一款伸缩臂高空作业车车辆在场内跑路试试验时,行驶一段距离，在车辆转弯时水平腿自动伸出；检查下车支腿多路阀的手柄全部置于中位位置。

继续试验发现：车辆向右转弯时左侧水平腿自动外伸，车辆向左转弯时右侧水平腿自动外伸。

二、原因分析
1、支腿原理高空作业车四个水平活动支腿都是通过水平油缸的伸出/回
缩驱动实现的，因高空作业车工作特点，水平活动支腿上的水平油缸大、小腔都不受力，四个水平油缸上可以不装液压锁，但要保证车辆行驶时水平腿能可靠锁住不外伸，一般可通过支腿操作阀的中位中封油路或支腿多路阀上自带的液控单向阀实现。

该车四个水平油缸也未加装液压锁，支腿操作阀采用的是六联手动多路阀，第一联控制上车/下车的切换，第二联控制支腿收伸，其一个工作腔A口
出口接了液控单向阀，液控单向阀出口与所有水平缸及垂直缸的小腔相通，第三
~六联分别控制左后、左前、右前、右后四个“水平”、“垂直”支腿的选择切换，支腿系统原理如图1所示。

图1 支腿系统原理图
2、原因分析根据故障现象及支腿系统原理分析，支腿多路阀首联伸缩联
接油缸小腔的A0口接有液控单向阀，液控单向阀有旁通阻尼孔，分析可能是该
液控单向阀上的阻尼孔导致，也可能是油缸内泄导致。

试验车辆右转弯时左侧水
平腿外伸，车辆左转弯时右侧水平腿外伸，据此初步判断油缸内泄的可能性不大，一般很少一台车上四个水平缸同时出现内泄的情况概率不大，但仍都需要排查。

1）排查水平缸内泄，方法：将第一联控制支腿收伸的A0口软管拆下，快速
用堵头堵住软管及阀组上的接头体，则所有水平缸的小腔油液被封住，继续跑路
试试验，试验结果：无论车辆行驶、向右急转弯、还是向左急转弯，均不再有水
平腿被甩出现象，由此确定水平缸无问题（如果油缸有内泄，则车辆转弯水平腿
仍会被甩出），排除水平缸内泄情况，A0口软管恢复连接。

2）排查支腿阀液控单向阀故障，分析：可能为伸缩联液控单向阀上的旁通
阻尼孔大小不合适，拆下液控单向阀，用针规测量阻尼孔直径为1.5mm，阻尼孔
可能偏大导致，如图2。

理由：因所有水平、垂直油缸的小腔都相通且与液控单
向阀的反向A0口连接，垂直油缸大小腔均装了双向液压锁不会有问题；水平缸
无液压锁，水平缸的小腔通过旁通阻尼孔与回油T直接连通，当车辆转弯时由于
离心力的作用，水平缸大腔受压，小腔通回油，导致水平缸活塞杆外伸，即水平
腿出现的自动外伸现象。

如果取消此阻尼孔，如图3，应该可以解决此故障问题。

图2液控单向阀带阻尼孔图3液控单向阀
不带阻尼孔
a、液控单向阀不加阻尼孔分析：在缩垂直支腿时A口进油，回缩停止时液
控单向阀关闭，A0口保压，垂直腿液压锁打开，如果选择阀手柄未达到中位仍置
于“垂直”位置，垂直腿大腔与回油相通，再加上垂直腿已支撑地面，垂直缸小
腔受压，所以垂直支腿会继续回缩；如果操作完回缩，将选择手柄置于中位，则
垂直腿不会继续回缩，原因是垂直缸大腔油口被断开封住。

操作验证：将故障车支腿多路阀上更换为不带阻尼孔的液控单向阀，操作垂
直腿撑实到地面后，单独缩一个垂直腿，缩动作后马上停止，如果不把垂直选择
手柄置于中位，即选择手柄仍置于“垂直”位置，垂直腿就会继续回缩；如果同
时缩两个垂直腿，停止后也会继续缩；如果同时缩4个垂直腿，停止后仍然会继
续缩，则车辆存在很大的安全隐患。

路试试验：跑路试及转弯行驶试验，A0口接所有油缸小腔，阻尼孔取消，A0
口被封住，所有支腿油缸小腔被封住，即使在转弯离心力作用下，水平缸活塞杆
也不会被甩出，没有出现水平腿自动外伸现象。

b、液控单向阀加阻尼孔分析：在缩垂直支腿时A0口进油，回缩停止时液
控单向阀关闭，但由于有阻尼孔，A0口的压力可以被释放（释放的速度快慢与阻
尼孔的大小有关），垂直腿就不会继续下落。

操作验证：分别试验0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm几种不同孔径的
阻尼液控单向阀，试验结果确定当阻尼孔直径≤1.2mm，垂直腿液压锁都不能快
速有效关闭，当选择手柄仍置于垂直位置时，仍会出现垂直腿继续下落；只有当
液控单向阀上的阻尼孔直径大于≥1.5mm，液压锁就可以快速关闭，垂直腿不再
继续下落。

路试试验：A0口由于有阻尼孔，水平支腿的小腔通过阻尼孔与回油相通，当
车辆行驶转弯时离心力的作用，水平缸大腔受压，小腔通回油，水平缸活塞杆外伸，导致水平腿被甩出现象。

阻尼孔直径越大，行车转弯时水平腿被甩出的现象
就越严重。

三、改进
1、改进方案根据上述试验及分析，对支腿系统选取的支腿阀原理进行改进。

取消伸缩联液控单
向阀及阻尼孔，第一联
伸缩联阀芯中位机能由
Y型改为O型，即原中
位时P口断开，A/B/T
口互通，改为：中位时P/A/B/T互不相通，全部断开，支腿阀改进原理如图4；
图4 支腿阀改进原理图
2、改进验证
与支腿多路阀厂家联系，改进方案的O阀芯为厂家常规阀芯，将厂家提供的
O阀芯更换原故障车伸缩联的Y阀芯并取消原支腿阀上带旁通阻尼的液控单向阀，进行如下试验：
操作试验：操作垂直腿撑实到地面后，分别缩一个/二个/三个/四个垂直腿，缩动作后马上停止，选择手柄仍置于垂直换向位置，则垂直腿都不会继续回缩，
垂直腿保持不动，没有下沉。

路试试验：跑路试行驶试验，多次分别向左/向右急转弯行驶，即使在急转
弯较大离心力作用下，也没有出现一个水平腿被甩出的自动外伸现象。

四、结论
试验结果验证，改进措施能有效解决原车行车及转弯时水平腿自动外伸故障，后即对车辆进行了改进，自改进后采用该支腿系统原理车型很多，已生产多年，
年产量很大，没再有此故障现象发生，从而彻底解决了原车行车水平腿自动外伸
故障，也为类似产品设计提供一定的参考。

作者简介：陈时妹（1974.12），女，汉族，江苏徐州人，高级工程师，主
要从事高空作业车、消防车、电车等多种产品液压系统设计研究改进工作。