液壓系統(tǒng)振動(dòng)的原因復(fù)雜,但危害嚴(yán)重。例如,壓力或流量脈動(dòng)引起的振動(dòng)可能會(huì)使系統(tǒng)無(wú)法正常工作,降低部件的使用壽命。本文對(duì)兩臺(tái)數(shù)控折彎?rùn)C(jī)(63t和100t)調(diào)試過(guò)程中的噪聲和振顫異常進(jìn)行了對(duì)比診斷。63t和100t數(shù)控折彎?rùn)C(jī)工作時(shí)有液壓噪音和機(jī)器振顫。由于油箱和液壓元件組合在機(jī)床的上部,因此很難將機(jī)床振顫噪聲與液壓噪聲區(qū)分開(kāi)來(lái)。
在對(duì)這兩臺(tái)設(shè)備進(jìn)行初步檢查時(shí),發(fā)現(xiàn)100t的主要問(wèn)題是:液壓系統(tǒng)油箱蓋板密封不良,油乳化變質(zhì);泵油吸入過(guò)濾器和油箱液位基本相同。63t泵吸油口和液壓缸上端補(bǔ)油閥組漏油。
為此,對(duì)100t油箱和吸油過(guò)濾器濾芯進(jìn)行了清洗,更換了液壓油,加注新油后的液位在吸油過(guò)濾器上方。同時(shí)解決了63t的漏油現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)壓力保持在低壓時(shí)噪聲和振顫較小,但壓力保持在高壓時(shí)噪聲和較大。因此,判斷異常與壓力有關(guān)。電磁比例溢流閥屏蔽后,安全閥單獨(dú)作為系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)閥使用,系統(tǒng)從低壓到高壓正常工作。因此,得出電磁比例溢流閥有故障的結(jié)論。
檢查電氣控制沒(méi)有異常。更換了幾個(gè)新的閥芯和閥座后,問(wèn)題依然存在。用其他能正常工作的設(shè)備更換有問(wèn)題的比例閥閥芯和閥座。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題只伴隨機(jī)床,與比例閥的遷移無(wú)關(guān)。因此推斷比例閥和機(jī)床可能配合不好,比例閥座內(nèi)的兩個(gè)節(jié)流阻尼孔可能不匹配。再次檢查并調(diào)整比例閥座上的兩個(gè)節(jié)流閥阻尼孔(0.5~1.0毫米),效果不明顯,但仍判斷這是問(wèn)題的關(guān)鍵。
綜上,推測(cè)比例閥工作時(shí)可能發(fā)生共振。根據(jù)機(jī)械控制系統(tǒng)原理,諧振的數(shù)學(xué)模型函數(shù)應(yīng)為典型的振蕩環(huán)節(jié),其傳遞函數(shù)如下:g(s)=v(s)/q(s)=k/[(1/2n)S2(2/n)S1]n——無(wú)阻尼固有頻率;——阻尼比。根據(jù)傳遞函數(shù),越小,越容易產(chǎn)生振蕩。1為欠阻尼振蕩,其特點(diǎn)是響應(yīng)快,但在達(dá)到穩(wěn)定值之前存在振蕩,即存在過(guò)沖;一般=0.7比較理想,可以提供最快的響應(yīng),沒(méi)有超調(diào);當(dāng)07=‘’1=‘’1時(shí),過(guò)阻尼,響應(yīng)慢,滯后大。
無(wú)阻尼固有頻率n和阻尼比是振蕩的主要參數(shù),其瞬態(tài)響應(yīng)取決于這兩個(gè)參數(shù)。最后決定改變阻尼比。如圖O所示,在零件14和比例閥之間的工藝孔中增加了圓柱銷,改變了腔體內(nèi)的體積和油流的橫截面積,因此振顫和噪聲顯著降低。在仔細(xì)匹配圓柱銷和阻尼孔,之間的間隙后,振顫和噪音完全消除。
電磁比例溢流閥利用輸入信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)和控制液壓系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)快速、穩(wěn)定、準(zhǔn)確的控制。這個(gè)例子屬于開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)(見(jiàn)圖P),因?yàn)樗型妥庸β史糯笃?,液壓源的輕微擾動(dòng)會(huì)引起輸出壓力或流量的波動(dòng)。該案例說(shuō)明了液壓系統(tǒng)中的振蕩環(huán)節(jié)對(duì)比例控制的影響,這是現(xiàn)代液壓控制中不可忽視的重要環(huán)節(jié)。