液压传动系统常见振动和噪音故障分析*
2011-11-11张纪梁
张纪梁
(河南机电高等专科学校机电工程系,河南 新乡 453000)
振动和噪音是液压设备常见故障之一,二者是一对孪生兄弟,往往是同时产生、同时消失。振动和噪音加剧了设备的磨损,造成管路接头松脱、加剧泄漏,甚至振坏仪器仪表,淹没报警、指挥信号。实践经验表明在造成振动和噪音故障源中,油泵和溢流阀居首位,油马达、其他压力阀、方向阀次之,因此,当液压系统出现噪音故障时应仔细观察找出原因加以排除。
1 油泵产生振动故障的现象及消除方法
1.1 油泵产生噪音并引起管路、油箱共振的常见消除方法
1)在油泵的进出口处用软管连接。
2)把油泵、电机安装在底座上和油箱分开。
3)在油泵的底座上铺上一层橡胶。
4)对于泵轴轴承破裂或精度太差造成运转噪音,或泵轴与联轴器安装不同心引起的振动;其排除的方法是,把油泵拆开清洗检查制造质量。
1.2 空气进入液压缸引起振动的原因及排出方法
1)吸油管密封不好进入空气。
2)吸油管处的滤油器阻塞造成吸空。
3)油泵盖和油泵体结合面密封不好进气。
4)油泵的传动轴处油封不当或损坏而进气。
5)吸油高度太大、吸油管太细,导致吸油阻力过大。
排除方法是,从上述可能原因中找出确实原因采取措施排出空气消除噪音[2]。
2 溢流阀、卸荷阀等故障的原因及排除方法
2.1 常见原因
1)主阀芯弹簧腔内积存有空气。
2)先导锥阀硬度不够,因多次振荡而使锥阀与阀座密合不好。
3)调压锁紧螺母因振动而松动,使压力波动。
4)对于振荡声伴随着阀的不稳定振动现象引起的压力脉动而造成的噪音,这是因为溢流阀、电磁换向阀、单向阀等的阀芯都由弹簧支承,这些阀既有弹性元件(弹簧)和运动元件(阀芯),又有不均匀的激振压力(压力脉动),因此对振动都很敏感,所以具备了振荡条件。例如先导式溢流阀的导阀部分是一个易振部位,如图1所示。在高压溢流时,导阀的轴向开度很小,仅为0.03~0.06mm,过流面积很小,流速可高达200m/s,容易引起压力分布不均,使锥阀径向受力不平衡而产生振动。另外,锥阀和阀座加工精度不高,导阀被胶质物黏结,调压弹簧变形,均可使锥阀振动,并易引起整个阀共振而发出强烈的噪声[1]。
图1 锥阀径向受力不平衡产生振动
2.2 排除溢流阀产生噪音和振动的方法
1)查先导阀(锥阀)是否磨损,能否与阀座密合,如不正常应换先导阀头。
2)查先导阀调压弹簧是否变形扭曲,扭曲则换弹簧或换先导阀门。
3)检查油泵与电机联轴器安装是否同心、对中,不同心的应调整。
4)检查管路有无振动,有振动处加隔音消振管夹。
5)对于双油泵或多油泵联合供油的油液汇流处的接头要合理,否则会因涡流气蚀产生振动和噪音(参见图2)。
图2 接头不合理
[1]张利平,等.液压传动系统设计手册[M].北京:机械工业出版社,1992.
[2]朱新才,等.液压与气动技术[M].重庆:重庆大学出版社,2000.