液压油缸与噪声.pdf

置。随着液压技术的高压、 高速及大容量化， 液压装置 噪声 日趋严重。当液压缸产生故障 。 如设计、 制造、 安装 不当， 元件失效则会引起严重的噪声现象并伴随其它故 障产生， 严重时使整个机床不能正常工作。以下便是几 倒油缸引起的噪声故障情况。 1 活塞松动引起摄动噪声 某型号塑料液压机为液压双肘合模机构， 见图 1 。 其工作过程为当液压系统提供动力使活塞杆带动肘杆 机构运动时， 使移动模板上下运动， 从 而达到增力、 自 锁、 行程增大， 且能满足压机防止模具碰撞 ， 实现制品平 稳顶 出。 固 1 双肘合模 机掏简固 故障情况为 当调整肘杆 A、 B成直线后再次运动 合模 自镇时， 机构发出巨大的振动噪声， 仔细观察发现 肘杆 A、 B在到达直线后， 突然越过平衡点， 产生外膨现 象。开模时同样产生巨大振动。又调整 A 、 B使之明显 存在一角度 a时， 虽解决 了外膨现象， 但回程仍产生振 动。通过分析排除了液压问题， 认定只有油缸内部活塞 杆及活塞之间存在间隙 s时才会引起如此故 障， 由于 间隙在合模或开模时机构存在着三大噪声源； 1 活塞 与杆或螺母间产生的运动撞击 ； 2 机构在合模锁紧后 产生的巨大锁紧力及机构弹性变形的突然泄放， 势能瞬 时转化为动能的机构振动； 3 液压压力的突然变化引 起的液压冲击声。它们几乎同时产生从而引起巨大的 振动噪声。 检查油缸发现活塞拧紧螺母松动， 引起间隙。重新 拧紧螺母后消除了振动噪声。 某液压系统为单出杆油缸， 采用前端盖法兰连接， 油缸缸径 1 0 0 m m， 活塞杆直径 6 5 m m， 行程 1 0 5 0 h e n ， 采用 配合间隙 H S ／ f 8 ， 使用 Y x 密封圈。 故障情况 当活塞在缸后部时 ， 如系统压力低则活 塞杆不运动； 当压力高时活塞杆能运动， 但产生“ 嘶一” 似撕纸般连续噪声 ， 此时系统压力偏高 ， 缸筒表面发热 严重； 而活塞在前端时则基本正常。通过分析认为这是 由于油缸较长， 自重变形大， 引起杆及缸筒弯曲， 使活塞 与筒之间产生倾斜。当压力低时 ， 活塞与缸筒问静摩擦 力大 ， 运动困难。当压力上升时能运动 ， 但 由于活塞与 筒间接触面变小 ， 形成很大的表面接触应力， 破坏了润 滑面， 使材料直接接触产生干摩擦， 引起发热现象。 拆检油缸 ， 发现活塞上有明显运动接触线。因此为 减少由于弯曲引起的干摩擦及发热现象， 采用了 1 后 部加支撑校正油缸轴线； 2 使用摩擦环 ， 改原 h 密封 圈为组合密封形式 ， 增加活塞与缸筒间隙， 防止干摩擦 产生。通过如此方法解决 了以上问题。 3 活塞抨圆度不合格引起噪声 某液压系统为双出杆油缸， 缸径 2 5 O ri o n ， 前后 出杆 直径分别为 1 0 0 m m及 1 4 0 m m。当活塞杆开始运动时， 在某局部产生“ 唔⋯⋯” 低沉的断续噪声， 此时不管系统 压力高低 ， 速度大小均如此。当有噪声时系统空载压力 由正常的 1 M P a 上升为5 加 左右。 通过仔细观察发现噪声均来 自油缸运动至某一段 时产生， 仔细检查活塞杆局部表面发现镀硬铬表面较其 它部位特别光亮 ， 通过检测发现杆 ,O1 0 0及 中1 4 0均局 部存在椭圆、 凹凸现象。因此在工作中引起杆与前后端 盖孔之间产生干摩擦及噪声。将此活塞杆重新惨整后 ． 解决了此问题。 4 安装不当使莆塞抨受径向力引起■声 某双出杆油缸安装示意图见 图2 。当如图运动时 图 2 双出杆油缸安装示意 图 一 切正常。当回程开始时系统则产生“ 唔⋯⋯” 连续低 下转第 7 5页 - 一 奔 一与 一 一缸点一 ． 一油罐 l姓 一 一 磊 l 一 班 ． 巾 融 液 一 L v 油 l I 箍 维普资讯 ‘ 机 床 与 液 压 2 OO0 ．N o ．1 ， 7 ． 障模式分析 贾亚洲 2 ． 北京 抗空 ■耍本文分析 了敷拉 车床 美■词数控车床；可靠性 数控 对鼓控车床进行故障分析的目的就是通过故障 分析找出鼓控车床的薄弱环节，并把结果反馈到鼓控 车床的设计、制造部门。以便从各方面采取措施来提 高鼓控车床的可靠性。另外，只有在对鼓控车床的各 部位故障率和故障模式有充分的了解之后，才柏根据 实际情况进行可靠性设计。 本文对影响鼓控车床可靠性的最显著 的子系统一 电气系统进行了研究，分析了数控车床电气系统的故 障模式 。 2 电气系嬷教■模式及其颤搴分析 根据一汽集圃长春齿轮厂的4 2台鼓控车床可靠性 数据，对鼓控车床故障模式及影响进行了分析。结果 表明C N C车床 的故 障多 发部 位是 电气 系统 2 7 ． 7 4 ％ 、转塔 1 8 ．4 1 ％ 、C N C系统 1 0 ．9 6 ％ 、卡 盘及夹具 1 0 ．位％ 、电源 7 ．3 9 ％ 、伺 服单 元 6 ．3 5 ％等。即鼓控车床部件及子系统中，故 障最 频繁的是机床电气系统 电气系统是指除 C N C系统和 电源外的所有电气元件及其线路连接 ，即通常所指的 强电部分 ，它包括按钮 、开关、接近开关、继电器 、 电磁阀、传感元件等 ，分散于电控柜和机床本体的各 部位 ，是影响鼓控车床可靠性的主要因素。因此 ，又 根据现场数据对敦控车床的电气系统的故障模式进行 分析统计，统计的各种故障模式的额率 如表 1 所示， 电气系统的故障模式频率圉如图所示。从中可以看出， 电气系统的故障模式 主要是元器件损坏 3 1 ．4 ％ 、 熔断器断 ∞．3 ％和接触不良或断路 1 9 ．5 ％ ， 此，提高鼓控车床电气系统的可靠性 ，应设法减少这 三种故障模式。 囊 1 电 代码 故障模式 被摩藏聿 代硼 故摩模式 敞障频率 5 3 元器件掼坏 0 ． 3 1 4 6 3 熔断暑断 0 ． 2 ∞ 6 1 接■不良或断路 0 ． 1 蝤 6 4 传癌部件失灵 0 ． 1 l 0 3 5 回车不准 0 ． 0 ， 9 3 3 不正蕾蕾 出 0 ． 0 4 2 配 鏊 襞 鬟 盛 蒂 0 ．0 17 3 1 工 作 糖 度 趣 标 0 ．0 17 l 5 0 ．0 l7 57 电 机 过 囊 0 ．0 0 9 圆 苴 宦 0 ． 0 1 7 3 结论 电气系统的主要故障模式是元器件损坏、熔断器 断和接触不良或断路，这就说明电气系统中元器件的 选择和系统布线存在问题。由于电气系统中使用 的大 量元件 如按钮、开关、接近开关 、继电器、电磁阀、 传感元件等大多是外麴件，因此这些元器件可靠性 ． | 曝 电气系统故障模式频率圈 通常很低，从而导致鼓控车床电气系统的可靠性降低， 所以保证外购件的可靠性水平是解决机床电气系统故 障率高的重要手段。 收稿 时间 1 9 9 8 1 2 2 9 上接 第7 7页 沉噪声。通过检查各零件发现油缸各零件均符合设计 要求。问题发生在哪里呢再详细检查 和观寨油缸运 动，发现{ 由 缸活塞杆中心线与主轴及后轴 的切线并不 重合。这样当如图运动时由于后部链条为橙边，后活 塞杆不受径向力，因此正常。当返回时 ，后部链条为 鬃边 ，此时存在一 a 角度，杆越近后轴则 a 麓太，即 链条使活塞杆受径向力越大，活塞杆弯 曲，使杆与缸 盏孔间摩擦力增大，引起摩擦噪声及使杆发热。 重新根据两轴切线安装{ 由缸轴心线后噪声消除。 以上仅是几倒由于油缸在各种情况引起 的噪声， 其它还有如 “ 封油环困油 现象、油缸缓冲失灵现象 “ 九五”国家重点科技攻关项 目。 引起活塞与缸撞击声等情况。因此当确诊为液压缸产 生噪声时必须区别是何种情况引起噪声 ，从 而根据不 同情况采取不同的方法去解决问题。 参考文献 [ 1 ]曾祥荣等蝈著 液压噪声控翻 暗尔滨工生大学出版杜。 1 9 8 8 [ 2 ]北京化工学院，天津轻工业学院主蝈 董科成曩机械 - 轻 工生 出版社 ，1 9 晒 [ 3 ]镣龙飞 油缸布置结构对伺服系统的影响 第二届昌际灌 压气动应用技术会议论文橐 机械工生出版社 ．1 9 9 7 f 4 ]舔龙飞 液压系统噪声分析处理 机床与液压，1 9 9 7 5 收稿 时间 1 9 9 80 72 4 } 维普资讯