对于变负负载液压调速回路振动噪声问题分析

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1、液压气动与密~'／2015-~F-31S"04期doi：10．3969~．issn．1008-0813．2015．04．004变负负载液压调速回路振动噪声问题分析王道臣，崔广志，李建冬(北京机械设备研究所电液传动与控制实验室，北京100854)摘要：针对某液压回路产生的噪声问题，从液压缸的受力、液控单向阀的数学模型等方面进行了分析，并在仿真软件中建立了系统的仿真模型，发现系统产生噪声的原因并提出解决方案，并从仿真结果和试验结果两方面证明了解决方案的正确性。关键词：负负载；振动；噪声；调速回路中图分类号：TH137．1文献标志码：A文章编号：1008—0813(2015)04—0

2、012—03AnalysisofVibrationNoiseofHydraulicSpeedRegulationLoopofVafiousLoadWANGDao—chen，CUIGuang-zhi，LIJian—dong(ElectroHydraulicDriveandControlLaboratory，BeiJingMachineryandEquipmentResearchInstitute，Beijing100854，China)Abstract：Thetroubleofvibrationnoiseofonehydraulicspeedregulationloopofvar

3、iousloadisputforward．Thecausesofthetroubleareanalyzedfromtheloadofhydrauliccylinder，themathematicalmodelofhydrauliccontrolcheckvalveandsimulationmodelofthesys-tern．Themeasuretosolvethetroubleisputforwardandconfirmedfromsimulationandtest．Keywords：negativeload；vibration；noise；speedregulationlo

4、op0引言析液压缸的受力。液压缸受力F与图1中所示为作用力与反作用力关系。某液压系统的液压缸承受负负载，且该负负载随液压缸行程的变化而变化，液压缸的受力如图l所示，其中液压缸缸筒通过关节轴承安装于固定点E，活塞杆通过关节轴承安装于AODC的D点，液压缸拉动AODC绕固定点0逆时针转动。忽略AODC的重量，负载作用在AODC的C点，OD与轴夹角为0。、0图2液压原理图El在图1中，由牛顿力学知：H、＼、F·DG-OCcos(O+LCOD)=0(1)图1液压缸受力关系有三角函数知：为实现对该液压缸的速度控制，采用图2所示的OH=OD·sinAODE(2)回油节流调速回路。在调试中发

5、现，角在由大变小OD+DE2-20D·DEcosLDDE=OU(3)的过程中，当角、到一定程度后，系统发出强烈的振DD+OE2-20D·OEcosADOE=DE(4)动噪声，并且调速阀速度越小，噪声发生时对应的角0其中：值越大。LDOE=O+a(5)l液压缸负载分析2液控单向阀的分析为了对液压回路发生噪声问题进行分析，首先分回路中采用的是直动式液控单向阀，直动式液控单向阀按照控制活塞泄油方式的不同可以分为内泄收稿日期：2014—09—12式和外泄式，直动式液控单向阀简化模型”，如图3所作者简介：王道臣(1984一)，男，山东德州人，工程师，硕士研究生，主要从不事液压传动及控制方

6、面的设计与研究。12HydraulicsPneumatics&Seals／No．04．2015(b)外泄式图3液控单向阀简化模型对于内泄式液控单向阀：图4回路仿真模型当主阀开启流通时，主阀芯受力平衡方程为：表1仿真模型中全局参数pet1-p,A2+(pB-p)A。+++(6)式中A．——控制活塞的有效面积；A：——控制活塞有杆腔的有效面积；A，——锥阀阀口的面积；p——液控单向阀控制压力；pA——液控单向阀A口压力；pB——液控单向阀BEl压力；F——锥阀弹簧的弹簧力；。、——控制活塞处与主阀处的摩擦阻力。忽略控制活塞处与主阀处的摩擦阻力，则式(6)可简化为：pet-pAll2

7、+(pB_pA)3+(7)对于外泄式液控单向阀，忽略泄油口背压对阀的表2仿真模型中各主要函数、元件的主要参数影响，式(7)变为：参数名称参数值pA=pAA'2+(pn-p)，+(8)fl(X)A·1O由式(7)、式(8)可见，液控单向阀的开启压力除与f1(置(_力／10·A3+y／10·A2+只液控单向阀本身结构决定的参数A、4：、A及弹簧力f2(x)(OE。+019-2·OE·019·cos(x+a))。G·Ol019·sin(acos((。+∞一OE)，外，还与液控单向阀A口压力pA、B