1、引言

YZTS 140TSL型高等级路面清扫车作为替代进口扫路车的产品，是国家“八五”重点科技攻关项目。侧扫装置(左右各一)是该车关键结构之一，其结构简图如图1所示。侧扫装置用来实现侧扫臂的摆出和收回。扫盘工作时侧扫臂摆出;扫盘不工作时则侧扫臂收回并锁止，以保证行车安全，其原理如图2所示。侧扫装置的动作由一套液压系统完成，通过电磁换向阎控制液压缸的往复运动实现侧扫臂的摆出和收回，并在扫盘收回后锁紧液压缸。

图1 侧扫装置结构简图

图2 侧扫装置液压系统原理图

2、利用液控单向阀实现液压缸的自锁了能够实现液压缸的往复运动和自锁，通常采用两个液控单向阎和一个三位四通换向阀组成一个锁紧回路(图3)。换向阎左位工作时，液压缸活塞有移Z换向阀有位工作时，液压缸活塞左移;换向阎位于中位时，液压缸锁紧。但在实际运用中，液压缸和液压锁的连接管道较多，占用空间较大，给布置带来困难，液压系统内部和外部的污染物，极易造成单向阀的阻塞，不能准确地实现液压缸的锁紧。此外，液控单向阀的内漏，也使得液压缸不能可靠锁紧，致使扫盘不工作时侧扫臂也会摆出，严重影响了行车安全。

图3 采用液控单向阀的液压缸锁紧回路

3、新型自锁液压缸

3.1 工作原理

针对上述问题，在 YZT5140TSL型扫路车上采用了一种新型自锁液压缸。通过改进液压缸内部活塞和缸简内壁的结构设计，利用机械装置达到液压缸的自锁，其结构如图4所示。进油口1进油，推动活塞1并带动活塞2向前移动，当活塞1移动与活塞杆导套相遇时，活塞1停止移动，完成液压缸活塞杆的伸出。此时，液压油经过进油口1，推动活塞2继续向前移动，活塞2同时将钢球顶出沟槽，钢球正好卡在2号位置，活塞2与活塞杆导套相接触，活塞2停止运动。由于钢球正好卡在液压缸内壁、活塞1内部与活塞二三者之间。因此，活塞杆无论受多大向左的作用力都不会缩回，即液压缸处于锁紧状态。当进油口2进油时，液压油只需较低的压力(1.5MPa)就会推动活塞2运动。当活塞2的沟槽移动到钢球卡住的地方，钢球又落回活塞的沟槽内。此时，压力油推动活塞1移动，带动活塞杆向右运动，最终达到活塞杆的收缩状态，从而实现扫路车扫盘的摆出。

图4 新型自锁液压缸的结构原理图

3.2 性能特点

尽管新型自锁液压缸内壁需挤压成型;维修时，需将活塞拆下;装配时要用专用工具Z自锐点只在一处。但它仍具有如下优点：

(1)能够准确地实现液压缸的往复运动，可靠地实现液压缸自锁;

(2)结构紧凑。自锁装置在液压缸内部，易于布置;

(3)加工工艺性较好。只要钢球、沟槽、活塞的材料、热处理按技术要求加工，一般液压缸生产厂家都能生产制造;

(4)可靠性好。经 5000次实验，未发现故障，零件磨损很小。

4、结束语

新型结构的自锁液压缸提高了 YZT5140TSL型扫路车的工作可靠性和安全性，该车被评为国家级新产品，并获国家级重大科技成果奖，取得了良好的经济效益和社会效益。