1.液压系统元件引起的噪声吸空现象是造成液压泵噪声过高的主要原因之一。当油液中混入空气后,易在其高压区形成气穴现象,并以压力波的形式传播,造成油液振荡,导致系统产生气蚀噪声。其主要原因有:液压泵的滤油器、进油管堵塞或油液粘度过高,均可造成泵进油口处真空度过高,使空气渗入;液压泵、先导泵轴端油封损坏,或进油管密封不良,造成空气进入;油箱油位过低,使液压泵进油管直接吸空。
溢流阀易产生高频噪声,主要是先导阀性能不稳定所致,如由于滑阀与阀孔配合不当或锥阀与阀座接触处被污物卡住、阻尼孔堵塞、弹簧歪斜或失效等使阀芯卡住或在阀孔内移动不灵,先导阀前腔压力高频振荡引起空气振动而产生的噪声。换向阀调整不当,使换向阀阀芯移动太快,造成换向冲击,因而产生噪声与振动。液压换向阀在工作时,液压阀的阀芯支持在弹簧上,当其频率与液压泵输油率的脉动频率或与其它振源频率相近时,会引起振动,产生噪声。油液中混有空气或液压缸中空气未完全排尽,在高压作用下产生气穴现象而引发较大噪声;缸头油封过紧或活塞杆弯曲,在运动过程中也会因别劲而产生噪声。
机械振动,如油管细长,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;电动机和液压泵的旋转部分不平衡,或在安装时对中不好,或联轴节松动等,均能产生振动和噪声。管路死弯过多或固定卡子松脱也能产生振动和噪声。
2.液压系统噪声与振动的处理方法
为减少噪声,必须对噪声源进行实际调查,测量分析液压系统的声压级,进行频率分析,从而掌握噪声源的大小及频率特性,采取相应办法,当液压泵工作中出现较高噪声时,应首先对上述部位进行检查,发现问题及时处理。
液压泵内部元件过度磨损,如柱塞泵的缸体与配流盘、柱塞与柱塞孔等配合件的磨损、拉伤,使液压泵内泄漏严重,当液压泵输出高压、小流量油液时将产生流量脉动,引发较高噪声。此时可适当加大先导系统变量机构的偏角,以改善内泄漏对泵输出流量的影响。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。此时可对磨损、拉伤严重的元件进行刷镀研配或更换处理。
液压泵配流盘也是易引发噪声的重要元件之一。配流盘在使用中因表面磨损或油泥沉积在卸荷槽开启处,都会使卸荷槽变短而改变卸荷位置,产生困油现象,继而引发较高噪声。在正常修配过程中,经平磨修复的配流盘也会出现卸荷槽变短的后果,此时如不及时将其适当修长,也将产生较大噪声。在装配过程中,配流盘的大卸荷槽一定要装在泵的高压腔,并且其尖角方向与缸体的旋向须相对,否则也将给系统带来较大噪声。
油液中混入空气,在先导阀前腔内形成气穴现象而引发高频噪声。此时,应及时排尽空气并防止外界空气重新进入;针阀在使用过程中因频繁开启而过度磨损,使针阀锥面与阀座不能密合,造成先导流量不稳定、产生压力波动而引发噪声,此时应及时修理或更换;先导阀因弹簧疲劳变形造成其调压功能不稳定,使得压力波动大而引发噪声,此时应更换弹簧。液压缸的噪声,须及时排尽空气;缸头油封过紧或活塞杆弯曲,须及时更换油封或校直活塞杆。管路噪声,在管路布置上应尽量避免死弯,对松脱的卡子须及时拧紧。
溢流阀不稳定,如由于滑阀与阀孔配合不当或锥阀与阀座接触处被污物卡住、阻尼孔堵塞、弹簧歪斜或失效等使阀芯卡住或在阀孔内移动不灵,应注意清洗、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。
换 向阀 调 整 不当,使换向阀 阀 芯 移动太快,造成换向冲击。在这种情况下,若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,可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,则能防振降噪。
油管噪声应采取的措施有:液压管路应尽量固定,避免出现急弯。避免频繁改变液流方向,无法避免时应做好减振措施。整个液压系统应有良好的减振措施,同时还要避免外来振源对系统的影响。较长油管应彼此分开,适当加设支承管夹;调整液压泵的安装精度;重新安装联轴节,保证同轴度小于 0.1mm 等。
针对液压系统噪声的处理,一是选择质量好的液压泵或液压马达,二是加强维修和保养,例如若齿轮的齿形精度低,则应对研齿轮,满足接触面要求;若叶片泵有困油现象,则应修正配油盘的三角槽,消除困油;若液压泵轴向间隙过大而输油量不足,则应修理,使轴向间隙在允许范围内;若液压泵选用不对,则应更换。还可在液压缸上设置排气装置,以便排气。另外在使用后,使执行件以快速全行程往复几次排气,也是常用的方法。
3.齿轮泵振动与噪声故障的检排实例
CB-B 型齿轮泵的泵体与两侧端盖为直接接触的硬密封,若接触面的平面度达不到规定要求,则泵在工作时容易吸入空气;同样,泵的端盖与压盖之间也为直接接触,空气也容易侵入;若压盖为塑料制品,由于其损坏或因温度变化而变形,也会使密封不严而进入空气。排除这种故障的方法是:当泵体或泵盖的平面度达不到规定的要求时,可以在平板上用金钢砂按“8”字形路线来回研磨,也可以在平面磨床上磨削,使其平面度不超过 5μm,并需要保证其平面与孔的垂直度要求;对于泵盖与压盖处的泄漏,可采用涂敷环氧树脂等胶粘剂进行密封。
对泵轴一般采用骨架式油封进行密封。若卡紧唇部的弹簧脱落,或将油封装反,或其唇部被拉伤、老化,都将使油封后端经常处于负压状态而吸入空气,一般可更换新油封予以解决。
油箱内油量不够,或吸油管口未插至油面以下,泵便会吸入空气,此时应往油箱内补充油液至油标线;若回油管口露出油面,有时也会因系统内瞬间负压而使空气反灌进入系统,所以回油管口一般也应插至油面以下。