液压振动噪声分析与排除

  CSP板坯连铸机连铸精整区域液压系统装置是20世纪80年代的产品。该套设备由于长期服役和高节奏连续生产而严重老化裂化，振动冲击大，噪声严重，故障率增加，无法满足正常生产要求。经较长时间观察与分析，得出产生上述后果的原因主要有:气穴、气蚀的产生和影响，液压泵的振动和冲击，执行元件的影响，液压油的影响。

  气穴、气蚀的产生和影响，在实际液压系统中，压力还没有低于饱和蒸汽压力，油液就会沸腾气化，在油液中形成气泡。这种现象与油蒸汽的逸出统称为气穴。液体中溶解的空气量与绝对压力成正比。若是压力pl低于空气分离压pg，则过饱和的空气将分离出来，而产生大量的气泡。气泡在高压油冲击下迅速破裂或急剧缩小，又凝成液体。原来气泡所占据的空间形成了局部真空，周围液体质点以极高速度来填补这一空间，质点间相互碰撞而产生局部高压，形成液压冲击，从而产生振动、噪声和表面腐蚀，刚性下降，反应迟滞。   采取的主要措施是: 1、合理设计油箱，确保吸、回油管口始终在油液面以下，油箱中吸油过滤器的标称流量大于泵的工作流量，并有一定富余量，以保证液压泵吸油通畅。 2、选择油气分离性好，含气量低的液压油。 3、经常检查液压系统各元件的密封状况和油箱油位。   液压泵的振动冲击 1、液压泵结构对振动和噪声的影响，液压泵在运行中压力和流量呈周期性地变化。泵在工作中处于上死点和下死点位置时，泵容腔内压力发生剧烈变化。在液压泵吸油和压油循环中，产生压力脉动，引起液压振动，并经出口向整个液压系统传播，液压回路的管道和阀类将泵的脉动液压油压力反射，在回路中产生波动而使液压泵共振，以至重新使回路受到激振，发出噪声。   执行元件的影响：连铸精整区域液压系统的执行元件负荷大，管道中的液压油流量大，换向动作频繁，不可避免的对管夹和主油泵造成周期性的巨大振动和冲击，影响液压泵及油管的寿命。   各类刚性管道，因安装不牢靠，或过长的管道没有合适的支承座，会产生明显的振动与噪声，且系统压力越高，问题越严重。由于谐振，管网有时会产生严重振动。液压泵产生的流量脉动经过管路的作用，形成压力脉动，流体的振动通过管路传至系统。随着流体动力技术向着高压、大流量和大功率方向发展，由动力源产生的流量压力脉动和由此诱发的管道振动和噪声问题也就越来越突出，近年来，由于管道振动造成的泄漏和爆炸事件时有发生。生产中遇到的液压系统振动多数是压力脉动引起的，破坏性的剧烈振动则是压力脉动激发管网而产生的谐振。

  系统振动、噪声故障的防治与改进措施 1、正确安装液压泵 安装液压泵与电机时，要注意将同轴度误差控制在0.02mm以内，并采用柔性联轴器，回转部分要动平衡。如果泵与电机装在油箱盖上，则泵一电机与油箱盖之间应加防振橡皮垫和吸音材料。如有可能，应尽量减小泵的吸油高度和吸油过滤器的精度。 2、正确安装管道 较好的防振措施是在硬管的两端用软管相连。管道应尽量短一些，对长管道要注意设置足够的隔振支撑点，保证管道有足够的刚性，防止管道共振。管道与泵、阀、中介法兰等位置正确，连接处密封良好，以免吸回油管道中混入空气产生噪声和振动。管道弯曲角度应小于300，弯头曲率半径应大于管道直径的五倍。 3、采取的改进措施 1)使配流盘吸、排油槽的间隔角大于缸体底部腰形孔道的包角，利用困油现象减小液压冲击。 2)选择工作性能好，敏感性高的溢流阀调整压力。 3)用滑动轴承作为支撑轴承。 4)吸油腔的最低压力须大于相应温度下的空气分离压，即P。 min七P，。 5)适当增大吸油管直径，减小吸入管路、泵入口到吸入腔的压力损   CSP板坯连铸机液压振动台故障分析：在系统中设蓄能器为吸收压力与流量的脉动，液压回路的进、回油口设置了4个小型蓄能器，需要说明的是:当蓄能器皮囊破损或蓄能器充氮压力调节不当、过大或过小时，蓄能器会失去吸收脉动的功能，不能有效吸收回油压力与流量的脉动，将引起系统管线的谐振，造成管线系统的异常。例如在蓄 能器附近，系统正常时的振动速度值是0.9一 1.2mm/S，当蓄能器破损后，其振动值变为3mm/s以上。通过调节回油蓄能器的氮气压力值，可有效地消除管线系统的冲击振动噪声问题，实践证明:对于该高频工作的液压系统，回油蓄能器的氮气压力值调节到为回油管线压力的1/8为佳。   在系统中设消振器和滤波器，对于高频振动与噪声，可通过设消振器和滤波器予以消除。振动台发生高频颤抖，液压缸正弦位移曲线中叠加有振幅微小高频振动的“锯齿”，此时正弦位移曲线尚未变形失真，系统也未出现报警。 其主要原因是伺服液压缸中含气所造成，由于伺服液压缸在检修后忽视了排气，造成液压缸中的可压缩气体降低系统的刚度，影响伺服系统的动态性能。排气后振动台颤抖问题可以解决。由于连铸工艺的关系，不可能对液压系统进行大规模的改造，只能对执行元件产生的振动和冲击采取一些辅助措施。这些措施包括:在易发生液压冲击的管路位置设置蓄能器，吸收IOHz以下的噪声;采用橡胶软管来降低液压冲击波的传播速度，从而减小液压冲击力，吸收高频噪声;在中高压管路中安装抗震耐冲击性好的管夹，经常紧固松动的螺栓，更换失效的管夹;在管道的高处及油箱的顶部加设排气阀。