液压绞车产生噪音的分析和控制

在液压绞车出现的故障中, 许多故障的预兆是通过噪音的方式表现出来, 液压绞车在运行期间有一定的噪音, 液压系统出于正常运行状态, 假如液压绞车运行噪音明显大时, 液压系统往往不能正常的工作, 所以分析噪音产生的原因即是降低噪音的前提, 同时也是排除故障所必须的, 所以从四个方面对液压油、液压泵、阀组、液压系统管路进行分析其噪音的产生及处理措施, 降低液压绞车在运行时的噪音。

1 液压油噪音产生的分析、控制

1.1 液压油气穴及气泡产生的噪音

在一个大气压下液压油常温时约含有6%~12%的溶解空气, 这些空气分离出来后形成大量气泡会使原来连续的油液变成不连续的状态, 同时这些气泡随液压油流向液压泵的低压腔运动到高压腔, 气泡在压力油的冲击下将迅速溃灭, 由于这一过程是瞬间发生的, 会引起局部液压冲击, 在气泡凝结的地方, 压力和温度会急剧升高, 引起强烈的振动和噪声。在气穴现象产生时不仅伴有啸叫使人们烦躁不安这时的系统会造成很大的流量和压力脉动, 情况严重时会引起局部液压冲击, 发出强烈的噪声并引起剧烈的振动, 液压系统的工作性能将有所改变, 影响液压绞车工作效率。在气泡凝聚的地方, 如长期受到液压冲击、高温和气蚀作用, 必然会造成液压零件的损坏, 缩短液压元件的使用寿命。

1.2 液压油气穴及气泡产生的原因

(1) 由于液压泵进口过滤器长期得不到清洗或过滤器损坏, 对过滤器检查及更换不及时, 致使过滤表面被许多污染物堵塞, 增加了局部损失, 使泵进口处压力进一步下降而更容易发生气穴现象。

(2) 由于液压泵的堵塞或所选用的液压油黏度过高, 也容易造成泵进口处真空度过高使空气渗入。

(3) 吸油管插入油箱面太浅时或油箱内油位过低时, 液压泵吸入的油液中会含有很多空气气泡。

(4) 吸油管接头处和泵传动轴密封不严也能使泵吸入空气。

(5) 若泵安装位置过高, 吸油管道则会增长, 此时如管径小, 则更会造成吸油流速过高这样就使沿程压力损失增大, 使泵进口压力下降, 造成真空度过大, 造成气穴。

(6) 由于液压油管路或管接头处或液压元件接合面密封不严, 造成外界空气进入液压系统。

1.3 液压油气穴及气泡的处理措施

(1) 定期清洗滤油器滤芯或更换过滤器, 在进油口各安装粗细过滤器, 并定期检查进油管是否堵塞。

(2) 每班查看油箱中的油液液面, 低于规定油面时, 必须停机进行添加液压油。

(3) 每班检查吸油管接头处和泵传动轴处密封是否可靠, 否则重新更换密封带或密封圈。

(4) 吸油管和回油管要隔开一定距离, 因为回油管在回油时往往会使液压油中混有大量的气泡。

(5) 降低液压泵的吸油高度, 适当加大吸油管道直径, 以降低管道流速。

(6) 液压绞车各密封部件均应使用良好密封装置, 管接头和各接合面处的螺钉应定期紧固。

2 液压泵产生的噪音分析、控制

2.1 液压泵产生噪音的分析

液压泵内部元件过度磨损 (如柱塞泵的缸体与配流盘、与柱塞孔等配合件的磨损) , 使液压泵内泄漏严重, 当液压泵输出高压、小流量油液时将明显产生流量脉动, 引发较高噪声。当液压泵因油液污染等原因而出现柱塞和随动活塞瞬间卡滞时, 会加剧供油量脉动而使噪声更大。而且, 当排油腔排出高压油后, 柱塞腔内尚有剩余高压油, 这部分高压油与低压腔接通时会突然将能量释放出来而产生噪声。液压泵的伺服阀阀芯、控制流量的活塞也会因局部磨损、拉伤, 使活塞在移动过程中脉动, 造成液压泵输出流量和压力的波动, 从而在泵出口处产生较大振动和噪声。另外, 当低压油腔与高压油腔瞬间接通时引起的压力冲击、泵颠覆力矩的变化等也是产生噪声的原因。

2.2 液压泵产生噪音的处理措施

(1) 为吸收泵的流量和压力脉动, 可在泵出口装设蓄能器或消声器。

(2) 油管的某一段可采用橡胶软管对泵和管路的连接进行缓冲减振。

(3) 因液压泵的流量压力脉动引起了系统的谐振, 则说明此液压泵的脉动太大, 解决办法是: (1) 更换成脉动率小的液压泵; (2) 对现有液压泵进行检修并检查溢流阀的工作情况是否正常; (3) 将液压环节各元件和油管 (尤其是金属油管) 进行紧固, 提高液压传输环节的固有频率, 减少因液压泵压力脉动或工作流量和压力变化而引起谐振。

3 液压阀组产生的噪音分析、控制

3.1 液压阀组产生噪音的分析

液压阀组是液压系统中控制压力的重要元件, 也是主要的噪声源之一 (仅次于液压泵) 。其阀口压力大, 油液流速高, 内部流态复杂。其噪声的产生主要是由于流体压力的变化。当运动部件工作换向时, 将引起系统压力的升高, 大量的油液从溢流阀排出, 换向后系统又恢复原定的压力。这种压力的变化是瞬间完成的这时滑阀的动作与复位也是瞬间完成的, 再加上弹簧伸缩的变化, 滑阀配合磨损而导致的流量不稳、压力波动等, 就使其在工作中产生噪声。阀组在卸载时产生的泄油膨胀噪声和压力冲击噪声。同时通过节流口的高速液流与周围液体之间产生涡流或摩擦产生的噪声, 且设定压力的流量越高, 其噪声也越大。

3.2 液压阀组产生噪音的处理措施

(1) 检查弹簧是否损坏或性能是否完好, 否则应更换弹簧。

(2) 检查滑阀与阀口配合是否过紧或过松, 研磨阀体孔, 不能修磨时, 更换新滑阀, 重配间隙。

(3) 如滑阀是被污染物卡住, 阻尼孔堵塞, 应检查油液污染度, 进行过滤, 必要时换油。

4 液压系统管路产生的噪音分析、控制

4.1 液压系统油管产生噪音的分析

液压绞车液压系统复杂, 敷设液压油管路相当多, 主油管路及控制液压管路因液压管路长、弯头多而未加固定, 在液压油流速较高或负荷比较大时, 容易引起油管抖动, 产生噪音。

4.2 液压系统管路产生噪音的处理措施

(1) 敷设比较长的液压管路应彼此分开, 并尽量与运动部件隔开, 适当加设支撑架, 保证压力管路牢固可靠。

(2) 采用软管输油, 以增加系统弹性。

(3) 限制运动部件的速度和管道流速。

总之, 通过以上对液压绞车噪音的分析, 结合我矿对液压绞车的噪音采取的措施, 确实使液压绞车在运行时噪音得到明显的降低, 由原来的100分贝降低到70分贝。

摘要：针对我矿使用的液压绞车产生的噪音进行分析和如何进一步控制, 通过采取一系列的措施, 使液压绞车的噪音得到大幅度的降低。

关键词：液压绞车,噪音,分析和控制

参考文献

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[3] 王庆丰.液压控制元件流体噪声控制的研究进展[J].流体传动与控制, 2003 (1) .