昆山躍之悅機械分享:液(yè)壓係統振動和噪聲的產生原因及消除措施?
液壓設(shè)備在(zài)給人們帶來諸(zhū)多(duō)方(fāng)便同時,液壓係統(tǒng)的泄漏,振動和噪聲,不易維修等(děng)缺點,也為液壓係統(tǒng)的應用造成了障礙。尤其在現今隨(suí)著技術水(shuǐ)平不斷提高(gāo),液壓係統的噪聲和振動也隨之加劇,已經成(chéng)為了限製液壓傳動技術發展的重要因數,因此,研究液壓係統的噪聲和振(zhèn)動有著積極的意義。
1,振動和噪聲的(de)危害
液壓係統中的振動和噪聲是兩種並存的有害現像,從本質上說,它們是同一個物理現象的兩個方麵,兩者(zhě)互相依存,共同作用。隨著液壓傳動的運動速度(dù)不斷增(zēng)加和壓力不斷提高,振動和噪聲也勢必加劇(jù),振動(dòng)容易破壞液壓元件,損害機械的工作性能,影響到設備的使(shǐ)用壽命,而噪聲則可能影響操作者的健(jiàn)康和情緒(xù),增(zēng)加操作(zuò)者的疲勞度。
2,振動和噪聲的來源
造成液壓係統中的振動和噪聲來源很多,大致有機(jī)械係統,液壓泵,液壓閥(fá)及管路等幾方麵。
機械係統的振動和噪聲
機械係統的振(zhèn)動(dòng)和噪聲,主要是由(yóu)驅(qū)動(dòng)液壓泵的機械傳動(dòng)係統引起(qǐ)的,主要有以(yǐ)下幾(jǐ)方麵。
1,回轉體的不平衡
在實際應用中(zhōng),電機大都(dōu)通過聯軸節驅動液壓泵工作,要使這些回轉體做到完全的動平衡是非(fēi)常困難的,如果不平衡力太大,就會在回轉時產生較大的(de)轉軸的彎曲振動而(ér)產生噪聲。
2,安裝不當液壓係統常因安(ān)裝上存在問(wèn)題,而引起振動和噪聲。如係統管道(dào)支承不良及基礎的缺陷或液壓泵與電機軸不(bú)同心,以及聯軸節鬆動,這(zhè)些都會引起較大的振動和噪聲。
2.2液壓泵(液壓馬達)通常是整個液壓(yā)係統中產生振動和噪聲的最(zuì)主要的液壓元件.
液壓泵產生振動和噪聲的原因,一方麵是由於機械的振動(dòng),另(lìng)一方麵(miàn)是由於液體壓力流量(liàng)積聚變化引起的(de).
1,液壓泵壓力和流量的周期變化
液壓泵的齒輪(lún),葉片及(jí)拄塞在吸油(yóu),壓油的過程中,使(shǐ)相應的工作產生周期性的流(liú)量和(hé)壓力的過程中,使相應的工作腔產生周期的流量和壓力的(de)變化,進而引起泵的流量和壓力脈動(dòng),造成液壓泵的構件產(chǎn)生振動,而構件的振(zhèn)動(dòng)又引起了與其相接觸的空氣產生疏密變化的振(zhèn)動,進而產生噪聲的聲壓波傳播(bō)出去(qù).
2,液壓泵的空穴現象
液(yè)壓泵(bèng)在工作時,如果液壓油吸入管道的阻力過大,此(cǐ)時,液壓油來不及充滿泵的吸油腔(qiāng),造成吸油腔(qiāng)內局部真(zhēn)空,形成負壓.如果這個壓力(lì)恰好達到了(le)油的空氣分離壓力時,原來溶解(jiě)在油液(yè)內的空氣便會大量析出,形成遊離狀態的氣泡.隨著泵的動轉,這種帶有氣泡的油液轉(zhuǎn)入高壓區,此時氣泡由於受到高壓而縮小,破裂和消失,形成很高的局部高頻壓(yā)力衝擊.
3,液(yè)壓泵內的機械振動液壓泵是由很多的(de)零件構件的,由於零件的製造誤差,裝配不當都有可(kě)能引起液壓係統的振動和噪聲
2.3液壓(yā)閥的(de)振(zhèn)動和噪聲(shēng)
液壓閥產生的噪聲,因閥的種(zhǒng)類,使用條件等具體情況不同而有所不同。按其發生的(de)原因大致可分為機械聲和流體聲兩大(dà)類。
1,機械聲大部分的液壓閥都由閥芯,閥體,調控零件,緊固件(jiàn),密封件等幾部分組成,他是通過外力(lì)使(shǐ)閥(fá)芯產生運動,閥芯運動至相應位(wèi)置使液流發生改變,滿(mǎn)足工作要求。在這一過程中,閥內可動零件的機械接觸產生噪聲。
2,流體聲(shēng)由於液壓(yā)閥(fá)在進行節流,換向,溢(yì)流時,使閥體內(nèi)液流的流量,方向(xiàng)以及背壓發生種種變化,導致閥(fá)件及管道(dào)的壁麵產生振動,從而產(chǎn)生噪聲(shēng)。按其產生壓力振動的原因又可分為氣穴聲,流動聲,液壓衝擊(jī)聲(shēng)和(hé)震(zhèn)蕩(dàng)聲。
管路的振動和噪聲
這主要是由於泵,閥等液壓元件的振動在管路上相互作(zuò)用引起的(de)。研究表明,當管路的(de)長度恰好等於振動(dòng)壓力波長一半的整數倍(bèi)時,管路會產(chǎn)生強烈的高頻噪聲。此外,外部震源也可能引起管路共振;而當管路的截(jié)麵積突然變化(急劇擴(kuò)大和縮小或急轉彎)時,都會使其中的液流發生變化,易產生(shēng)紊(wěn)流而發出(chū)噪聲。
防止油中(zhōng)混(hún)入空氣
液壓係統往往在運轉開始(shǐ)的(de)一(yī)段時間內噪聲較小,一定(dìng)時間後,噪聲增大,若此時觀(guān)察油(yóu)箱中的液壓油,可發現液(yè)壓油變為了黃(huáng)色,這主要是由於油中混入微小氣泡,故此變色。對於這種情況主(zhǔ)要從(cóng)二(èr)個方麵采(cǎi)取措施(shī),一是從根本上(shàng)解(jiě)決,防止空氣(qì)混入。二是盡快排除混入油體的空氣。具體方法為:1泵的吸油管接(jiē)頭密封要嚴,防止吸入空氣;2合理設計油箱。
防止液壓閥產(chǎn)生空穴(xué)現象
液壓(yā)閥的空穴現象的產生,主要作到使(shǐ)泵的(de)吸油阻力盡量減小。常用的措施包括,采用直(zhí)徑(jìng)較大的吸(xī)油(yóu)管,大容(róng)量的吸(xī)油濾器,同時(shí)要(yào)避免濾油器堵塞;泵的吸油高度應盡量變(biàn)小。
防止管道內紊流(liú)和旋(xuán)流的產生
在對液壓係統管路進行設計(jì)時(shí),管道截麵應(yīng)盡(jìn)量避免(miǎn)突然擴大或收縮;如采用彎管,其曲率半徑應為管(guǎn)道直徑五倍以上,這些措施都可有效的防止管路內紊流和旋流的產生。
采用(yòng)蓄(xù)能器或消聲器吸收管道內(nèi)的壓力脈動(dòng)
管道內(nèi)的壓力脈動是係統產生振動和噪聲主(zhǔ)要原因。在液壓回路中設置蓄能器,可以有效(xiào)地吸收振動(dòng),而(ér)在發生(shēng)振動部位附近設置消振器也可有效地減少係統振動。
避免係統發生共振
在液壓係(xì)統中常會發生振源(如液壓泵,液壓馬達,電(diàn)機等)引起底(dǐ)板,管道等部(bù)位產生共振;或是泵,閥等道(dào)等元件(jiàn)的共振而造成(chéng)較大的噪聲。對於這種現象,可通過改變管道的長度來改變管(guǎn)道的固有振動頻率,以及對一些閥的安(ān)裝位置進行改變措(cuò)施來消除。
隔離振動
對於液壓係統(tǒng)中的主要振源(泵(bèng),電機)常采用加裝橡皮墊或彈簧等措施(shī),使之與底(dǐ)板(或油箱)隔離,也可采用將振(zhèn)源裝在底板上與整(zhěng)個係統隔離的辦法,這些(xiē)都(dōu)可收到良好的減振(zhèn)降噪的效果。