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液压系统噪音的来源分析与解决

1、提升机液压盘闸制动装置
目前我国矿井提升机制动装置大多采用液压盘式闸制动装置,该装置由液压站与盘形闸和电控系统组成。其中液压站是提升机制动系统的驱动和调节压力机构,其性能和质量直接影响到设备和人身的安全。
液压系统工作原理:液压泵4输出的压力油经滤油器5后,一部分进入了A管(盘式制动器),一部分进入了溢流阀8和电液比例压力阀14组成的调压回路。电液比例压力阀14的作用相当于溢流阀8的先导阀,通过连续调节电液比例压力阀14的控制电流输入,即可实现对主油路油压的连续调节,进而实现对制动力知的连续调节,最终实现对制动过程的连续控制。这种结构的提升机液压制动系统的主控元件采用的是易于实现压力控制、抗污染能力强的电液比例压力阀,系统的动态响应快,安全可靠性高。
2、液压站噪声产生原因及降噪处理
  液压站是提升机制动系统的心脏,可靠的保证提升系统的安全运行。但是其液压系统产生的噪声也随之增加。噪声对人们的健康十分有害,严重影响提升机运转司机的身心健康。如何消除噪声,尽量降低噪声的危害是亟待解决的问题。笔者根据多年的工作经验,就噪声产生原因及如何降低噪声进行初步探讨,概括归纳下来,产生噪声主要有以下原因:
2.1、空气侵入液压系统
当液压系统侵入空气时,气体混合在液压油内,随着液压油压力的变化而产生体积变化,当流到高压区时受压缩,体积突然缩小,而当它流入低压区时,体积突然增大,这种气泡体积的突然改变,产生“爆炸”现象,因而产生噪声,这种现象通常称为“空穴”。“空穴”不仅引起振动和噪声,而且破坏了流体的连续性、降低了介质的物理特性,同时使系统效率降低,动态特性恶化,严重影响液体压力的传递,制动闸跟随性不好,制动滞后,也容易引起提升机超速、过卷或制动不住而发生跑车等事故,应予以足够重视。
针对这个原因,常用的降低噪音的方法是:在连接管路或者执行元件上设置排气装置,经常检查并排净系统中的残存气体,当发生噪音时,及时打开排气孔,将系统内的空气排出,即能有效的消除噪音。
2.2、液压泵或液压马达自身特性或者质量缺陷
液压泵和液压马达是液压传动中产生噪声的主要部分。产生噪音的主要原因有:(1)泵或者马达的流量脉动和压力脉动,造成泵构件的振动。这种振动(振动筛分机械行业未来发展)有时还可产生谐振。谐振频率可以是流量脉动频率的2~3倍或更大,泵或者马达的基本频率及其谐振频率若和机械的或液压的自然频率相一致,则噪声便大大增加。研究结果表明,转速增加对噪声的影响一般比压力增加还要大。
(2)泵或者马达的工作腔从吸油腔突然和压油腔相通,或从压油腔突然和吸油腔相通时,产生的油液流量和压力突变,对噪声的影响甚大。
(3)空穴现象。当泵或者马达吸油腔中的压力小于油液所在温度下的空气分离压时,溶解在油液中的空气要析出而变成气泡,这种带有气泡的油液进入高压腔时,气泡被击破,形成局部的高频压力冲击,从而引起噪声。
(4)泵或者马达内流道具有截面突然扩大和收缩、急拐弯,通道截面过小而导致液体紊流、旋涡及喷流,使噪声加大。
(5)泵或者马达在使用中,由于液压泵零件磨损,间隙过大,流量不足,压力易波动,同样也会引起噪声。针对这种原因,常用的降低噪音的措施有:
(5-1)消除液压泵内部油液压力的急剧变化。
(5-2)为吸收液压泵流量及压力脉动,可在液压泵的出口装置消音器。
(5-3)防止泵产生空穴现象,可采用直径较大的吸油管,减小管道局部阻力;采用大容量的吸油滤油器,防止油液中混入空气。
(5-4)合理设计液压泵,提高零件刚度。
2.3换向阀调整不当
换向阀流量调节不适当,或者电磁换向阀线圈电压不匹配,使换向阀阀芯移动太快,或者阀芯有卡阻的现象,造成换向冲击,引起噪音。
如出现这种情况引起的噪音,当换向阀是液压换向阀,则应调整控制油路中的节流元件,使换向平稳无冲击。另外,由于换向阀在工作时,阀芯是支持在弹簧上的,当其频率与液压泵输油脉动频率或与其它振源频率相近时,会引起振动,产生噪声。这时,通过改变管路系统的固有频率,变动控制阀的位置或适当地加蓄能器,也能产生防振降噪的效果。
2.4溢流阀故障
溢流阀的故障也可使系统产生噪音,例如滑阀与阀孔配合不当、锥阀与阀座接触处被污物卡住、阻尼孔堵塞、弹簧歪斜或失效等故障,使阀芯卡住或在阀孔内移动不灵活,引起系统压力波动和噪声。
若出现这种情况,应及时检修溢流阀。注意清洗、疏通阴尼孔。对溢流阀进行检查,如发现有损坏,或因磨损超过规定,则应及时修理或更换;2.5机械原因由于机械原因也是系统产生噪音的主要部分:
(2.4.1)转动部分不平衡、轴承不良、泵轴的弯曲等机械振动引起的机械噪声。
(2.4.2)管路较长,弯头多而未加固定,在油流通过时,特别是当流速较高时,容易引起管子抖动。
(2.4.3)管路和液压站采用刚性连接,传递了电动机和液压泵的机械振动。 针对这种原因,应采取以下方法降低噪音
(2.4.3.1)调整电动机和液压泵的安装精度;重新安装联轴节,保证同轴度符合要求。
(2.4.3.2)较长油管应彼此分开,中间加设支承管架。
(2.4.3.3)装在油箱上的泵应使用橡胶垫减振。
(2.4.3.4)液压站的出油管的一段用橡胶软管,对液压站和管路的连接进行隔振。
3、结语提升机液压系统产生的噪声,不仅影响运转司机的身心健康,而且还严重影响提升机的安全运行。在煤矿使用现场,应加强维修人员的培训,提高维护保养水平,保证提升设备的正常运转,及时消除噪声产生的不利因素,降低噪声。保证提升机的安全运转和创造宜人的工作环境。

 

液压系统噪音的来源分析与解决

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