液壓馬達系統振動和噪聲的原因及解決方法
- 發布時間:??2022-01-20
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液壓系統的振動和噪聲來源很多,包括液壓機電系統、液壓泵、液壓閥和管路。
系統的機械振動和噪聲主要是由驅動液壓泵的液壓專用電機的機械傳動系統引起的,主要包括以下幾個方面:
1.旋轉體不平衡。
在實際應用中,大多數電機通過聯軸器驅動液壓泵工作,因此很難使這些旋轉體達到完全的動平衡。如果不平衡力過大,在旋轉過程中會產生轉軸較大的彎曲振動,從而產生噪音。
2.安裝不當。
振動和噪聲通常是由液壓系統的安裝問題引起的。如管道支撐不良、基礎缺陷、液壓泵與電機軸不對中、聯軸器松動等,都會造成很大的振動和噪音。
3.液壓泵(液壓馬達)通常是整個液壓系統中產生振動和噪聲的重要的液壓元件。
液壓泵的振動和噪聲一方面是由機械振動引起的,另一方面是液體壓力和流量的積累和變化引起的。
液壓泵壓力和流量的周期性變化。
液壓泵的齒輪、葉片和柱塞使相應的工作在吸油和壓力的過程中產生周期性的流量和壓力變化,進而引起泵流量和壓力脈動,使液壓泵的部件振動,進而使與之接觸的空氣產生密度變化的振動,進而傳遞產生噪聲的聲壓波。
液壓泵氣蝕現象。
液壓泵工作時,如果液壓油吸入管的阻力過大,此時液壓油無法充滿泵的吸油室,導致吸油室部分真空,產生負壓。如果這個壓力剛好達到油的空氣分離壓力,溶解在油中的大量空氣就會析出,形成自由狀態的氣泡。隨著泵的旋轉,帶氣泡的油被轉移到高壓區,此時氣泡由于高壓而收縮、破裂和消失,形成高的局部高頻壓力沖擊。
液壓泵中的機械振動。
液壓泵由許多部分組成。由于制造誤差和零件裝配不當,可能會引起液壓系統的振動和噪音。
液壓系統
4.液壓閥的振動和噪聲。
液壓閥產生的噪音因閥門類型、使用條件和其他特定條件而異。
按其成因大致可分為機械聲和流體聲兩大類。
1)機械聲音
大多數液壓閥由閥芯、閥體、調節部件、緊固件和密封件組成。閥芯受外力移動,閥芯移動到相應位置,改變液體流量,滿足工作要求。在這個過程中,閥門中運動部件的機械接觸會產生噪音。
流水聲。
當液壓閥節流、反轉、溢流時,閥體內液體流動的流量、方向和背壓發生變化,導致閥件壁和管道振動,產生噪音。根據壓力振動產生的原因,可分為氣蝕聲、流動聲、水力沖擊聲和振動聲。
5.管道振動和噪聲。
這主要是管道上的泵、閥門等液壓元件的振動相互作用造成的。研究表明,當管道長度正好等于振動壓力半波長的整數倍時,管道會產生強烈的高頻噪聲。
此外,外部地震源也可能引起管道共振。但當管道截面積突然變化(急劇膨脹收縮或急轉彎)時,管道內的液體流動就會發生變化,容易產生湍流,產生噪音。
6.防止空氣混入油中。
液壓系統的噪音通常在運行開始時的一段時間內較低,但在一定時間后會增加。如果此時觀察油箱中的液壓油,可以發現液壓油變黃,這主要是由于油中混入了小氣泡,所以會變色。
針對這種情況,主要從兩個方面采取措施。一是從根本上解決問題,防止空氣混入。第二,盡快排除混有油的空氣。
具體解決方案如下:
1.泵的吸油管接頭應密封嚴密,防止吸入空氣;
2.合理設計油箱。
3.防止液壓閥氣蝕。
液壓閥的氣蝕現象主要是盡可能降低泵的吸油阻力。
常見的措施包括:采用直徑較大的吸油管和大容量的吸油過濾器,避免濾油器堵塞;泵的吸油高度應盡可能小。
4.防止管道中出現湍流和漩渦。
液壓系統管路設計時,管路截面應盡量避免突然膨脹或收縮。如果使用彎管,曲率半徑應大于管道直徑的五倍。這些措施可以有效防止管道內的湍流和旋流。
5.使用蓄能器或消聲器吸收管道中的壓力脈動。
管道中的壓力脈動是引起系統振動和噪聲的主要原因。
在液壓回路中安裝蓄能器可以有效吸收振動,靠近振動處的減振器也可以有效降低系統振動。
6.避免系統共振。
在液壓系統中,振動源(如液壓泵、液壓馬達、電動機等。)經常引起底板、管道等部位共振;或者泵、閥等部件的共振。
對于這種現象,可以通過改變管道的長度來改變管道的固有振動頻率和某些閥門的安全性。
裝位置進行改變措施來消除。7、隔離振動
對于液壓系統中的主要振源(泵,電機)常采用加裝橡皮墊或彈簧等措施,使之與底板(或油箱)隔離,也可采用將振源裝在底板上與整個系統隔離的辦法,這些都可收到良好的減振降噪的效果。
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