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ATOS比例溢流閥產(chǎn)生噪聲的原因

時(shí)間:2018-8-11閱讀:209

ATOS比例溢流閥產(chǎn)生噪聲的原因

下圖所示為比例閥工作原理框圖。指令信號(hào)經(jīng)比例放大器進(jìn)行功率放大,并按比例輸出電流給比例閥的比例電磁鐵,比例電磁鐵輸出力并按比例移動(dòng)閥芯的位置,即可按比例控制液流的流量和改變液流的方向,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置或速度控制。在某些對(duì)位置或速度精度要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合,還可通過(guò)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移或速度檢測(cè),構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。

比例閥由直流比例電磁鐵與液壓閥兩部分組成,比例閥實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制的核心是采用了比例電磁鐵,比例電磁鐵種類繁多,但工作原理基本相同,它們都是根據(jù)比例閥的控制需要開(kāi)發(fā)出來(lái)的。

ATOS比例溢流閥產(chǎn)生噪聲的因素很多。ATOS比例溢流閥的噪聲有流速聲和機(jī)械聲二種。流速聲中主要由油液振動(dòng)、空穴以及液壓沖擊等原因產(chǎn)生的噪聲。機(jī)械聲中主要由閥中零件的撞擊和磨擦等原因產(chǎn)生的噪聲。

(1)空穴產(chǎn)生的噪聲
    當(dāng)由于各種原因,空氣被吸入油液中,或者在油液壓力低于大氣壓時(shí),溶解在油液中的部分空氣就會(huì)析出形成氣泡,這些氣泡在低壓區(qū)時(shí)體積較大,當(dāng)隨油液流到高壓區(qū)時(shí),受到壓縮,體積突然變小或氣泡消失;反之,如在高壓區(qū)時(shí)體積本來(lái)較小,而當(dāng)流到低壓區(qū)時(shí),體積突然增大,油中氣泡體積這種急速改變的現(xiàn)象。氣泡體積的突然改變會(huì)產(chǎn)生噪聲,又由于這一過(guò)程發(fā)生在瞬間,將引起局部液壓沖擊而產(chǎn)生振動(dòng)。先導(dǎo)式溢流閥的導(dǎo)閥口和主閥口,油液流速和壓力的變化很大,很容易出現(xiàn)空穴現(xiàn)象,由此而產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)。
    (2) 壓力不均勻引起的噪聲
    ATOS比例溢流閥的導(dǎo)閥部分是一個(gè)易振部位如圖3所示。在高壓情況下溢流時(shí),導(dǎo)閥的軸向開(kāi)口很小,僅0.003~0.006厘米。過(guò)流面積很小,流速很高,可達(dá)200米/秒,易引起壓力分布不均勻,使錐閥徑向力不平衡而產(chǎn)生振動(dòng)。另外錐閥和錐閥座加工時(shí)產(chǎn)生的橢圓度、導(dǎo)閥口的臟物粘住及調(diào)壓彈簧變形等,也會(huì)引起錐閥的振動(dòng)。所以一般認(rèn)為導(dǎo)閥是發(fā)生噪聲的振源部位。
    ATOS比例溢流閥由于有彈性元件(彈簧)和運(yùn)動(dòng)質(zhì)量(錐閥)的存在,構(gòu)成了一個(gè)產(chǎn)生振蕩的條件,而導(dǎo)閥前腔又起了一個(gè)共振腔的作用,所以錐閥發(fā)生振動(dòng)后易引起整個(gè)閥的共振而發(fā)出噪聲,發(fā)生噪聲時(shí)一般多伴隨有劇烈的壓力跳動(dòng)。
   
    (3)液壓沖擊產(chǎn)生的噪聲
    先導(dǎo)式溢流閥在卸荷時(shí),會(huì)因液壓回路的壓力急驟下降而發(fā)生壓力沖擊噪聲。愈是高壓大容量的工作條件,這種沖擊噪聲愈大,這是由于溢流閥的卸荷時(shí)間很短而產(chǎn)生液壓沖擊所致在卸荷時(shí),由于油流速急劇變化,引起壓力突變,造成壓力波的沖擊。壓力波是一個(gè)小的沖擊波,本身產(chǎn)生的噪聲很小,但隨油液傳到系統(tǒng)中,如果同任何一個(gè)機(jī)械零件發(fā)生共振,就可能加大振動(dòng)和增強(qiáng)噪聲。所以在發(fā)生液壓沖擊噪聲時(shí),一般多伴有系統(tǒng)振 動(dòng)。
    (4)機(jī)械噪聲
    ATOS比例溢流閥發(fā)出的機(jī)械噪聲,一般來(lái)自零件的撞擊和由于加工誤差等產(chǎn)生的零件磨擦。
    在ATOS比例溢流閥發(fā)出的噪聲中,有時(shí)會(huì)有機(jī)械性的高頻振動(dòng)聲,一般稱它為自激振動(dòng)聲。這是主閥和導(dǎo)閥因高頻振動(dòng)而發(fā)生的聲音。它的發(fā)生率與回油管道的配置、流量、壓力、油溫(粘度)等因素有關(guān)。一般情況下,管道口徑小、流量少、壓力高、油液粘度低,自激振動(dòng)發(fā)生率就高。
    溢流閥預(yù)防措施
     減小或消除ATOS比例溢流閥噪聲和振動(dòng)的措施
    一般是在導(dǎo)閥部分加置消振元件。
    消振套一般固定在導(dǎo)閥前腔,即共振腔內(nèi),不能自由活動(dòng)。
    在消振套上都設(shè)有各種阻尼孔,以增加阻尼來(lái)消除震動(dòng)。另外,由于共振腔中增加了零件,使共振腔的容積減小,油液在負(fù)壓時(shí)剛度增加,根據(jù)剛度大的元件不易發(fā)生共振的原理,就能減少發(fā)生共振的可能性。
    消振墊一般與共振腔活動(dòng)配合,能自由運(yùn)動(dòng)。消振墊正反面都有一條節(jié)流槽,油液在流動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生阻尼作用,以改變?cè)瓉?lái)的流動(dòng)情況。由于消振墊的加入,增加了一個(gè)振動(dòng)元件,擾亂了原來(lái)的共振頻率。共振腔增加了消振墊,同樣減少了容積,增加了油液受壓時(shí)的剛度,以減少發(fā)生共振的可能性。
    在消振螺堵上設(shè)有蓄氣小孔和節(jié)流邊,蓄氣小孔中因留有空氣,空氣在受壓時(shí)壓縮,壓縮空氣具有吸振作用,相當(dāng)于一個(gè)微型吸振器。小孔中空氣壓縮時(shí),油液充入,膨脹時(shí),油液壓出,這樣就增加了一個(gè)附加流動(dòng),以改變?cè)瓉?lái)的流動(dòng)情況。故也能減小或消除噪聲和振動(dòng)。
    另外,如果ATOS比例溢流閥本身的裝配或使用權(quán)用不當(dāng),也都會(huì)造成振動(dòng),產(chǎn)生噪聲。如三節(jié)同心式溢流閥,裝配時(shí)三節(jié)同心配合不當(dāng),使用時(shí)流量過(guò)大或過(guò)小,錐閥的不正常磨損等。在這種情況下,應(yīng)認(rèn)真檢查調(diào)整,或更換零件。
    ATOS比例溢流閥在使用中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)調(diào)壓失靈現(xiàn)象。先導(dǎo)式溢流閥調(diào)壓失靈現(xiàn)象有二種情況:一種是調(diào)節(jié)調(diào)壓手輪建立不起壓力,或壓力達(dá)不到額定數(shù)值;另一種調(diào)節(jié)手輪壓力不下降,甚至不斷升壓。出現(xiàn)調(diào)壓失靈,除閥芯因種種原因造成徑向卡緊外,還有下列一些原因:
   是主閥體(2)阻尼器堵塞,油壓傳遞不到主閥上腔和導(dǎo)閥前腔,導(dǎo)閥就失去對(duì)主閥壓力的調(diào)節(jié)作用。因主閥上腔無(wú)油壓力,彈簧力又很小,所以主閥變成了一個(gè)彈簧力很小的直動(dòng)型溢流閥,在進(jìn)油腔壓力很低的情況下,主閥就打開(kāi)溢流,系統(tǒng)就建立不起壓力。

 

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