前言:
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―、導致液壓系統振動與噪聲產生的因素
通過對數控加工中心液壓系統的研究可以發現,促使液壓系統振動與噪聲產生的因素主要有以下幾種:第一,零件不平衡、不同心或間隙調整不當。首先,因受到零件不平衡的影響,導致液壓系統中尤其是電動機、馬達等在快速運轉的影響下,經常會因設計與制造不當等帶來彎曲振動等,由此產生的振動就會通過基座擴散到其他部件中,此時不僅會帶來振動,也會帶來一定噪聲。其次,零件安
裝不當,在液壓系統安裝時,經常會因部件安裝缺乏公平性等帶來噪聲。最后,聯軸器配合不當會帶來噪聲。在數控加工中心液壓系統中,聯軸器起到連接作用,是液壓泵與電動機連接中不可缺少的一部分,如果聯軸器出現偏斜等情況,難免會帶來振動與噪聲。第二,液壓泵、氣體流動以及控制閥等帶來的噪聲。在液壓系統運行中,在流體的作用下經常會出現噪聲。通過研究發現,導致液壓泵噪聲產生的因素與液壓功率有關,在液壓功率不斷增大的情況下,噪聲也會逐漸增加,流置脈動、壓力沖擊等都會帶來一定噪聲。同時,氣體流動也會帶來噪聲。如果油液中夾雜空氣,那么就會讓氣泡懸在液壓油中,并在其中形成氣穴,在這樣的油液壓力升到一定高度以后,氣泡便會轉眼間被壓破且帶來噪聲。此外,在液壓系統中有大量的控制閥,這些控制閥在使用中經常會因受背壓、方向等因素的影響產生振動與噪聲。
二、數控加工中心液壓系統振動與噪聲的防治及改進措施
為減少數控加工中心液壓系統振動與噪聲產生,避免噪聲擴大化,應從以下幾方面做好防治與改進:
(―)液壓系統結構的改進
在數控加工中心液壓系統控制的過程中,應重視低噪聲液壓元件的運用,通過研究發現,老式液壓泵多以柱塞泵或齒輪泵為主,它們噪聲的振動與噪聲相對于葉片泵要大很多,額定壓力也很高,所以,很多數控加工中心液壓系統中依然采用柱塞泵或齒輪泵,針對這種情況就需要改進葉片泵額定壓力,至少應保證其額定壓力在20MPa左右,以此減少振動與噪聲。其次,控制好液壓泵數量。通過研究發現,在液壓泵數置減少的情況下,振動與噪聲也會減少,所以,這就需要控制好液壓泵的數量,在傳統液壓系統需要借助多個液壓泵調節流置與壓力,為保證液壓泵流量與壓力,可以按照比例調整壓力與流量,以此減少液壓泵數量。再者,將蓄能器應用其中,在壓力脈動的作用下很容易出現噪聲,為消除噪聲可以將蓄能器應用進來,盡管蓄能器的容置小,但其慣性相對較小,反應也很靈敏,在利用蓄能器的過程中,應將蓄能器頻率控制在幾十赫茲左右,以便減少壓力脈動。最后,做好消振器與濾波器設置,一般來講,消振器有很多形式,可以應用的消振器有高頻壓力消振器、微穿孔液消振器。在實際利用中常見的濾波器有液壓濾波器,這些設備的應用都可以最大程度地減少振動與噪聲。
(二) 液壓裝置安裝方式的改進
為做好振動與噪聲控制,還需要進一步改進液壓裝置安裝方式,可以從以下兩方面入手:第一,安裝合適的液壓泵。在安裝液壓泵與電動機的過程中,應保證兩者的軸度誤差不超過0.02mm,且將柔性聯軸器應用其中。在安裝液壓泵的過程中,若泵與電動機安裝在油箱蓋上,那么就需要在油箱蓋上安裝好防振材料與消聲材料,同時也可以結合實際,將吸油高度與吸油密度較好的設備應用其中,只有這樣才能保證設計合理。第二,管道安裝。做好管道安裝也是一項十分重要的工作,為做好防振與噪聲消除,可以用軟管實現連接,并適當縮短管道長度,提高管道剛性,避免管道之間發生共振的情況。同時,在密封的過程中,應以垂直密封為主,對于閥類部件來說,在實際利用中應重視彈簧的應用,且注意加密封墊的運用,防止油管中因夾雜空氣導致振動與噪聲。此外,還要控制好管道彎曲度,最大不超過30度,且彎頭曲率半徑應在管道直徑的五倍以上。
(三) 選擇合適的油液
在液壓系統振動與噪聲防治的過程中,還要重視油液的選擇,并避免油液受污染。在選擇油液的過程中,應避免選擇黏度過高的油液,如果將這樣的油液應用其中,就會給液壓泵帶來一定的較大吸入阻力,進而產生噪聲,所以,應控制油液黏度,保證油液具有良好的消泡能力,盡管這樣的做法需要大置資金投入,但其后期效果較好,不僅可以延長設備運行壽命,還能減少對液壓泵及元件的損害。通過研究發現,抗磨液壓油凝點較高,總體效果較好,所以,最好選擇抗磨液壓油。同時,再好的油液受到
污染以后都無法發揮應有作用,一旦油液受到污染,就會出現油箱內濾網堵塞的情況,也會帶來油泵無法順利吸油,更會影響回油,并帶來噪聲與振動,針對這種情況,就需要相關工作人員經常清洗油箱,在注油的過程中可以將過濾器或濾網應用其中,這樣就可以再次對油液做過濾,提升油液質量,還要在油液底部設置好隔板,在隔板的作用下,回油區中的油液在沉淀的作用下就會將雜質留在回油區中,有效防止了油液流回到吸油區中。
(四)避免液壓沖擊
在防止液壓沖擊的過程中,可以從以下兩方面入手:第一,當閥口突然關閉時的液壓沖擊。在解決此類問題的過程中,應適當降低換向閥關閉速度,隨著換向閥關閉速度的降低,換向時間就會提升,在制動換向時間高于〇.2s以后,沖擊壓力便會下降,所以,可以將具有可調性的換向閥應用到液壓系統中。由于流速也是導致振動與噪聲產生的因素,所以,在防止液壓沖擊的過程中也要控制好流速,最好將管道流速控制在每秒4.5m以下。同時控制好管道長度,盡量不選擇帶有彎度的管道,并將軟管作為主要管道。為最大程度地減少液壓沖擊,最好在滑閥關閉以前適當控制好液體流速,這也是有效減少液壓沖擊的有效方式。第二,當運動部件制動與減速時帶來液壓沖擊。在防治此類沖擊時,首先,可以在液壓缸入口與出口處設置好反應靈敏、靈活性好的安全閥,最好以直動安全閥為主,且控制好其壓力,只有這樣才能避免壓力過高帶來的沖擊。其次,將減速閥作為應用重點,以此避免因油路關閉過緩帶來不必要的沖擊,同時還要控制好運動部件速度,它的速度應控制在每分鐘10m以下。再者,為避免液壓沖擊過大,最好在液壓缸上部設置一定的緩沖設備,這樣不僅可以防止液壓缸中的排油速度過快,還能控制好液壓缸運行速度,避免產生過大沖擊,另外,還要在液壓缸中安裝好平衡閥與背壓閥,這樣不僅可以最大程度地降低液壓的流動速度,還能有效避免前沖,這也是提升背壓壓力的有效方式。最后,有必要將具有阻尼作用的換向閥應用其中,以大型阻尼為主,且將單向節流閥關閉,并控制好潤滑壓力,避免潤滑壓力過高。在減少液壓沖擊的過程中,還要控制好液壓缸缸體的間隙度,防止間隙度過大或密封不合理影響液壓系統正常運行,為防范此類事件的出現,最好應用新型活塞,設置好合適的密封件,只有這樣最大程度地避免不良事件的產生。
結語
通過以上研究得知,導致數控加工中心液壓系統振動與噪聲產生的因素有很多,如果不能將這些問題及時消除,將直接影響到數控加工中心正常運用,也會帶來不必要的噪聲,針對這種情況,文章聯系實際情況,從四方面提出了有利于振動與噪聲防治與改進的措施,希望能為相關人士帶來有效參考,將這些內容有計劃的應用到實際工作中,只有這樣才能不斷提升液壓系統綜合性能。
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