液壓系統(tǒng)振動的原因復雜,但危害嚴重。例如,壓力或流量脈動引起的振動可能會使系統(tǒng)無法正常工作,降低部件的使用壽命。本文對兩臺數控折彎機(63t和100t)調試過程中的噪聲和振顫異常進行了對比診斷。63t和100t數控折彎機工作時有液壓噪音和機器振顫。由于油箱和液壓元件組合在機床的上部,因此很難將機床振顫噪聲與液壓噪聲區(qū)分開來。
在對這兩臺設備進行初步檢查時,發(fā)現100t的主要問題是:液壓系統(tǒng)油箱蓋板密封不良,油乳化變質;泵油吸入過濾器和油箱液位基本相同。63t泵吸油口和液壓缸上端補油閥組漏油。
為此,對100t油箱和吸油過濾器濾芯進行了清洗,更換了液壓油,加注新油后的液位在吸油過濾器上方。同時解決了63t的漏油現象。發(fā)現壓力保持在低壓時噪聲和振顫較小,但壓力保持在高壓時噪聲和較大。因此,判斷異常與壓力有關。電磁比例溢流閥屏蔽后,安全閥單獨作為系統(tǒng)壓力調節(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論。
檢查電氣控制沒有異常。更換了幾個新的閥芯和閥座后,問題依然存在。用其他能正常工作的設備更換有問題的比例閥閥芯和閥座。發(fā)現問題只伴隨機床,與比例閥的遷移無關。因此推斷比例閥和機床可能配合不好,比例閥座內的兩個節(jié)流阻尼孔可能不匹配。再次檢查并調整比例閥座上的兩個節(jié)流閥阻尼孔(0.5~1.0毫米),效果不明顯,但仍判斷這是問題的關鍵。
綜上,推測比例閥工作時可能發(fā)生共振。根據機械控制系統(tǒng)原理,諧振的數學模型函數應為典型的振蕩環(huán)節(jié),其傳遞函數如下:g(s)=v(s)/q(s)=k/[(1/2n)S2(2/n)S1]n——無阻尼固有頻率;——阻尼比。根據傳遞函數,越小,越容易產生振蕩。1為欠阻尼振蕩,其特點是響應快,但在達到穩(wěn)定值之前存在振蕩,即存在過沖;一般=0.7比較理想,可以提供最快的響應,沒有超調;當07=‘’1=‘’1時,過阻尼,響應慢,滯后大。
無阻尼固有頻率n和阻尼比是振蕩的主要參數,其瞬態(tài)響應取決于這兩個參數。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來調節(jié)和控制液壓系統(tǒng),可以實現快速、穩(wěn)定、準確的控制。這個例子屬于開環(huán)控制系統(tǒng)(見圖P),因為它含有屯子功率放大器,液壓源的輕微擾動會引起輸出壓力或流量的波動。該案例說明了液壓系統(tǒng)中的振蕩環(huán)節(jié)對比例控制的影響,這是現代液壓控制中不可忽視的重要環(huán)節(jié)。