1、各部件的基本情況
在進行實例選擇時，采用的是 320/280/200/170 雙伸縮結構的活塞桿，其詳細的示意圖如圖 1 所示。活塞桿的內部有 3 個彼此獨立的液體腔，當活塞桿處于工作狀態時，其主要的作業流程如下：首先，乳化液從進液口進入活塞桿的下腔，在將其內部填滿后，活塞桿逐漸升高，當升高到支架的頂梁部分時，能夠與頂板實現的接觸，這時，活塞桿的控制閥關閉進液口;然后，頂板處的壓力通過小柱傳遞到下腔的液體中，下腔的液體在阻力作用下實現支架對巷道的頂板支護，其間，一般來說，在阻力一定的情況下，活塞桿各個部分的截面積越小，其受到的壓力就會越大，活塞桿的內部組件主要有外缸、中缸、小柱，其中，小柱的截面積最小，承受的壓力也。
2、 故障原因
在對密封損壞的活塞柱進行檢查時，維修人員發現，就外觀而言，在密封損壞的位置上，柱塞部分的加工比較粗糙，缺陷問題比較明顯。首先，原材料加工時余量不足，并且存在一定的黑皮，使得該部分的尺寸出現一定的超差現象。另外，就表面的粗糙度而言，表面過于粗糙，沒有達到一定的加工標準，詳細的測量數值如表1所示。
3、 改進建議與改進結果
根據以上分析可知，對液壓支架中的活塞桿而言，柱塞、缸筒的配合間隙和密封性能關系密切，在這個實例中，由于加工環節不到位，工藝比較粗糙，造成基體部分的尺寸不足，并且形狀不規則，使得其使用壽命受到影響，在遠沒有達到密封件疲勞強度的情況下出現了損壞，進而使得密封受損，難以達到有效的密封效果。針對這種情況，人們可以對相應部件進行重新設計和加工，這樣能夠有效避免類似問題的出現，提升部件的整體使用壽命[4-5]。在對小柱的柱塞進行重新設計與加工時，有幾點需要格外注意。首先，小柱柱塞的密封溝槽部分要進行嚴格的控制，柱塞外圓的密封件支撐部分要按照有關設計要求和標準進行設計，缸筒設計時要嚴格控制誤差[6-7]。其次，要注意圓柱度和表面的粗糙度[8]。在大工作阻力活塞桿的設計和加工環節，根據上述分析和實測數值可知，這部分的尺寸要進一步加大，減小其與缸筒內孔的間隙，這會對零件加工和裝配提出挑戰，增加這部分的工作難度，但是能夠有效提升活塞桿在使用時的承壓能力，提高其密封性能，延長使用壽命，實現活塞桿的安全使用，經濟效益良好。
參考文獻：
[4]高明霞，王偉，郭強，等.液壓支架活塞桿柱塞與缸筒配合間隙對密封性能的影響分析[J]. 中國企業，2014(4)：58-59.
[5]劉幫才，張偉偉，郭彥斌，等.液壓缸中金屬活塞環密封性能研究[J].工程機械文摘，2013(5)：78-81.
[6]趙建新. 純水液壓傳動缸的研制及動態特性研究[D].昆明：昆明理工大學，2017：18-19.
[7]弓永軍.純水液壓控制閥關鍵技術研究[D].杭州：浙江大學，2005：12-13.
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