在機械加工中,液壓系統的噪聲和振動直接影響工件的精度。
噪聲是來自某種聲源的振動波,在液壓系統中引起噪聲的原因很多,諸如電壓波動引起的噪聲,機械系統的噪聲,負載和流量變化引起的噪聲,空氣進入產生氣穴引起的噪聲,困油和流體發生旋渦引起的噪聲等。
1.液壓泵是一個主要的噪聲源
電網電壓發生變化、負載發生變化、本身的壓力波動和流量脈動等均能引發液壓泵的噪聲和振動。電網電壓波動將引起液壓泵的流量脈動,致使泵的出口及管路壓力波動,這是外因引起的流量與壓力波動所產生的流體噪聲。
因困油區的壓力沖擊,液壓泵也可產生流體噪聲。如斜盤式轱向柱塞泵,其缸體在旋轉過程中位于上死點時,柱塞腔內的液體壓力在與排油腔接通的瞬間,吸油壓力突然上升到排油壓力,產生較大的壓力沖擊。同理,在位于下死點時,也產生壓力沖擊,它們是液版泵的主要噪聲源。
要便液壓泵的噪聲低,電網容量要足夠大;在選擇液壓泵時,在保證所需的功率和流量的前提下,盡量選轉速低的液壓泵;也可選用復合泵,提高溢流閥的靈敏度,增設卸荷間路等來降低噪聲。
2.控制閥是另一噪聲源
控制閥的氣穴作用產生流體噪聲。這是由于油流通過閥體產生☆流作用,在節流口處產生很高的流速,流速變化壓力也變化,當壓力低于大氣壓時,溶解于油中的空氣便分離出來,產生大量的氣泡,此時的噪聲頻率將是很高的。
另外,在射流狀態下油流速度不均勻而發生渦流,或由于油流被切斷也產生噪聲。解決這類噪聲的辦法,是提高節流口下游側的背壓,使其高于空氣分離壓力的界值,可用多級減壓的辦法防止氣穴現象的發生。一般油流通過控制閥的節流口時,上游側壓力與下游側壓力之比應為3~6。
液壓泵的壓力波動使閥件產生共振,因而噪聲。在控制閥特別是節流閥中,其節流開口小、流速高,易產生渦流,有時閥芯迫擊閥座,振動很大。發生這種現象時,可用小規格的控制閥來替換,或將節流口開大。
方向控制閥關閉或打開時,將因液壓沖擊而引起振動和噪聲。如電磁換向閥快速切換時。液壓沖擊將引起管內壓力劇烈波動,并沿管道傳播,當傳至液壓泵及油缸時,就會使這些環節產生振動和噪聲。減少這種振動與噪聲,應通過閥及管路的合理設置,盡量減少液壓沖擊。
3.液壓泵的吸空現象產生噪聲
液壓泵的吸空現象,指油泵直接吸進空氣或吸進的油液中混有空氣。這種現象不僅影響油液質量,還影響液壓泵的容積效率,在液壓系統中是不允許發生的。發生這種現象的主要原因是油箱和吸油管設置得不合理。為了防止這種現象,應采用以下措施:
①油箱設計合理,容積足夠大,可采用設有隔板的長油箱,分成回油箱和吸油箱;
②油箱中的油液要加到規定的高度,吸油管一定要入油池3/5深;
③液壓油規格應符合說明書要求。各接頭要嚴格密封,防止泵內短時吸進空氣。各個有關設置要定期清洗,以防堵塞。