王继辉
摘 要:双作用泵卧式液压千斤顶工作时产生的噪声对操作工人影响非常大,会分散操作者的注意力,使工作效率下降,埋下了安全隐患,影响了身心健康。所以,对噪声的产生原因分析及找到解决方案非常重要。
关键词:千斤顶;噪声;工作泵;溢流阀
中图分类号:TH211.1 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.09.046
随着社会科技的进步和千斤顶本身技术的发展,双作用泵卧式液压千斤顶由于结构紧凑、性能可靠、使用寿命长、举升速度快、工作效率高等优点,在车辆维修中得到广泛应用。在实际应用中,双作用泵卧式液压千斤顶在进行举升工作时,特别是手柄操作频率快时,有时会发出较大的噪声,干扰工作现场操作工人对声音的判断,分散操作者的注意力,使工作效率下降,影响了操作工人的身心健康。
1 工作原理
双作用泵卧式液压千斤顶的油泵内设置有主工作泵和副工作泵,以及与之相对应的主溢流阀和副溢流阀。主溢流阀调定压力为额定载荷,副溢流阀调定压力为50~80 kg。在空载时,操纵手柄,主工作泵和副工作泵同时向油缸注入高压油,推动活塞,达到起重臂快速舉升的目的。在重载时,副溢流阀开启,副工作泵产生的高压油通过副溢流阀流向油箱,主工作泵单独向油缸内注油,推动活塞进行举升工作。当过载时,主溢流阀也开启,主副工作泵都停止向油缸供油,为了防止千斤顶损坏,可能导致车辆和人员损伤。
2 问题的原因及解决方案
基于噪声控制理论,噪声源于振动,而振动是弹性物的固有特性,发出噪声的振动物称为声源,所以,噪声的控制主要归结为振动的控制。
2.1 润滑油脂使用不规范
在卧式液压千斤顶的使用过程中,由于产品在组装时各轴承或铰接部位润滑油脂使用不恰当,或零部件配合尺寸不恰当以及零件配合表面质量差等,在重载情况下都会导致滑动、转动、滚动配合处摩擦阻力增加,甚至产生干摩擦,产生激烈振动,进而产生噪声,并加速零件磨损,导致零件损坏,缩短产品使用寿命,埋下安全隐患。解决方案有以下3种:①严把零件质量关,坚决杜绝不合格零件流入;②装配时应严格按照装配工艺,在各铰接部位均匀涂上合格的润滑油脂;③用户使用一段时间后,因润滑油脂损耗,需要定期对各铰接部位添加润滑油脂,防止由于润滑不充分,导致噪声的产生。
2.2 副溢流阀的调压工作
目前,基于对结构紧凑性、经济性、功能性的考虑,大都采用了钢球和锥阀两种形式的阀芯作为直动式溢流阀的阀芯。钢球形式阀芯的直动式溢流阀由钢球、钢球座、调压弹簧、调压螺钉组成。锥阀形式阀芯的直动式溢流阀由锥阀、调压弹簧、调压螺钉组成。通过双作用泵卧式液压千斤顶工作原理分析,当千斤顶重载荷下进行举升工作时,副溢流阀始终处于调压工作状态。在调压过程中,产生的压力一流量脉动与调压弹簧的自振频率合拍,产生共振,进而发出噪声。消除方法有以下3种:①拧调压螺钉使超过共振区,但在实际中不允许这样做,压力值处于正常范围时,即使微调成功,但会因不同用户在使用卧顶时手动操作泵的频率不一样,导致压力一流量脉动频率波动较大,无法消除共振,不适合大批量生产中使用。②从控制振动上出发,在溢流阀调压弹簧内部设置具吸振功能的软性柱塞(圆柱形橡胶棒)。软性柱塞外径与调压弹簧的内径相等,通过软性木塞吸振功能,消除调压弹簧由于压力一流量脉动所引起的共振。该方法的缺点为软性柱塞长时间浸泡在液压油中易老化,在与调压弹簧摩擦中,表面易剥落造成液压系统二次污染,进而引起产品失效。③对溢流阀进油孔增加阻尼,缓冲溢流阀的压力一流量脉动。对目前的卧式液压千斤顶溢流阀的阀芯进行了设计改进,使阀芯具备阻尼功能,与常规锥阀形式的阀芯相比,新锥阀芯的头部设计成圆柱状,圆柱状头部与进油孔间隙配合,间隙控制在0.1~0.2 mm,锥面与进油孔端面密封配合,溢流阀在调压工作时,锥阀芯的圆柱状头部相当于在进油孔加了1个松动的堵头,在溢流阀开启工作时起到缓冲溢流阀的压力一流量脉动作用,从而消除噪声。该设计结构简单、功能可靠、无二次污染,在实际使用过程中取得了良好的效果,有效解决了双作用泵卧式液压千斤顶工作时产生的噪声问题。
3 结束语
随着社会的进步、汽车行业的迅速发展以及人们环保安全意识的不断加强,用户对卧式千斤顶的使用提出了更高的要求,外形美观、结构轻巧、快速举升、承载力大、使用周期长、无噪声等成为卧式千斤顶的发展主轴。通过对卧式千斤顶的不断改进,可促进卧式千斤顶在汽保领域的健康发展。
〔编辑:张思楠〕