液压支架液压控制系统的谐振与预防措施

西风破

液压支架液压控制系统的谐振与预防措施
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张 顺 朝
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: L: X) B: Y! O- Y( u摘要   本文介绍了液压控制系统的谐振产生及预防措施。

/ f+ [( s+ F& y- F( y: T) [关键词  谐振  谐振频率和振幅 预防措施
4 G! r: y9 P9 Q+ o1 H5 F液压系统是液压支架的心脏,而振动是液压系统工作过程中经常发生的现象,对支架而言,振动是非常有害的,它影响支架的液压系统的工作性能及使用寿命,长时间的振动还将造成系统及管路损坏,严重的还会引起安全事故,如何解决掖压系统及其振动引起的噪声是较为棘手问题,本文根据长期从事液压支架检修和管理工作所积累的一些经验,来分析液压系统的振动—谐振产生及预防措施,以供参考.
+ d6 V# i. k  K4 ^8 C$ G  e1 支架液压系统常见的谐振及危害
1.1谐振频率和振幅比较稳定,振幅较小
谐振频率和振幅比较稳定，振幅小。表现为系统执行器或其它主要环节出现颤振，手摸上去有麻手的感觉。这种谐振对系统的稳定性和动态性能有一定影响，降低系统灵敏度。
1.2谐振来得突然，振幅由小渐大，以致整个系统发生振荡，使系统无法工作甚至破坏。
5 K! N0 h! \9 x) K8 }5 S7 u7 h2 液压支架液压系统谐振产生来由及解决办法
2.1对于小振幅，谐振频率比较稳定的谐振。因支架液压控制系统的压力源是乳化液泵提供的，而液压泵的流量和压力是脉动的，当其中液压元件如蓄能器灵敏度降低到没有起到减小压力脉动的作用时，就产生系统的谐振，这不仅增加泵的吸入阻力，使泵的吸入性能降低，另外可引起排出管路内的压力脉动，从而发生管道和阀的振动，特别是当泵的脉动频率与管道或阀的固有频率相等时，就会出现强烈的共振现象，导致管道、阀甚至泵的损坏，解决办法：泵站在使用中蓄能器的气体压力应定期检查，如发现蓄能器内剩余气体压力低于对照表中气体最低压力值，应及时给蓄能器补充氮气。充气一般尽量充至接近对照表中最高压力值。
泵站工作压力（卸载压力）与蓄能器气体压力对照表
泵站工作压力（Mpa）        气体最高压力（Mpa）        气体最低压力（Mpa）
31．5        20        7．88
30        19        7．5
* b/ D$ a  L) t, P28        17．8        7
1 E9 t3 N' J* N3 n$ N3 I26        16．5        6．5
& q" k" w4 p0 H6 C1 e6 j3 l24        15．2        6．5
24        15．2        6
22        14        5．5
% W* k+ h% l7 \6 G        20        12．7        5
2.2对于系统突然引起的谐振
9 C( ^5 e, u1 k! w2 y! J这种突然而来的谐振，引起原因比较复杂，当操纵阀突然开启、关闭或泵突然断电等现象发生时，因为流动液体突然受阻，由于液流的惯性，液体就从受阻端开始迅速将动能逐层转换为压力能，这样就产生了压力冲击波，此压力冲击波到另一端时，将压力能转化为动能，液体反向流动，又再次将动能迅速往复传播，便在系统内形成了压力振荡，由于液体受到管壁的摩擦力以及管壁的弹性作用（尤其是软管）能量逐渐消耗，振荡亦逐渐衰减，既振幅由大变小，系统慢慢趋于稳定。
若系统内的压力振荡频率和液压回路固有频率相同就会产生谐波振荡，开始的第一个冲击波因谐振不但不会减小，还会有所增大，然后才会慢慢衰减，这种压力冲击波来得突然，时间很短，但由于液体瞬时压力峰值会比工作压力高几倍，所以它会破坏密封装置，使液压元件和液压管道损坏，另外，还会因振荡而产生很高的噪声。所以必须设法减少液压冲击。
/ W9 N! }+ J( P  ^8 O减小压力冲击的措施：
: l# ], B8 I1 O  R( r  A" \(1)、注意换向操纵阀的换向或关闭速度不要太快
(2)、在支架管路适当位置安装蓄能器以缓解压力冲击，或加大管径以降低冲击速度，减少管道长度，以缩短压力传播时间，来减小压力脉动
3 另外气穴引起的振动也是应注意
当液压系统混入空气，使液体中产生气穴时，会造成流量和压力脉动，情况严重时，会引起局部液压冲击，发出噪声，并引起振动，另外气穴还会造成液压元件腐蚀（称气蚀）使液压元件工作性能降低，寿命缩短。通常采用下列措施来减小气穴：
, m9 [1 a3 _* w. x5 l  B; g6 y（1）常清洗过滤器，或更换滤芯，以降低压力损失
（2）减小小孔，缝隙或狭小截面前后的压力降，一般使其压力比不大于3.5。

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有借鉴作用，支持一下！

zhonghuahu2009

好东西，谢谢