解決彈簧安全閥振動(dòng)問題

1、彈簧安全閥產(chǎn)生振動(dòng)的原因
    彈簧安全閥在油泵正常停機(jī)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈、短時(shí)間的振動(dòng)原因是:在油泵停機(jī)過程中,管道內(nèi)壓力油的慢性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生油錘。其振動(dòng)強(qiáng)度即是沖擊波的強(qiáng)度,其振動(dòng)頻率正是沖擊波的頻率。其振動(dòng)性質(zhì)為衰減振幅,其振動(dòng)全過程,直至油錘沖擊波力小于彈簧安全閥開啟預(yù)調(diào)力。
    彈簧安全閥形成振動(dòng)的過程是:當(dāng)彈簧安全閥的工作壓力按設(shè)計(jì)要求調(diào)節(jié),即調(diào)到超過油壓設(shè)備的工作油壓上限值3~4kg/cm2時(shí),排油孔全開。YS-2.5型油壓設(shè)備工作油壓的上限值(額定油壓)為25kg/cm2。彈簧安全閥工作壓力則調(diào)到28~29kg/cm2,排油孔全開。油泵在壓力油箱的油壓升至額定油壓(25kg/cm2)時(shí),油泵停機(jī),即切斷電源。這時(shí)進(jìn)油管道之壓力已略大于25kg/cm2。由于油泵的停機(jī),進(jìn)油管道的進(jìn)口,油泵附近形成低壓區(qū),管道內(nèi)的壓力油向低壓區(qū)倒流,低壓區(qū)以很快的速度向進(jìn)油管道中心傳遞。此時(shí),油泵雖已切斷電源,則由于慣性,仍在以很大的遞減速度在旋轉(zhuǎn),趨動(dòng)油所形成的壓力峰也滯后低壓區(qū)向進(jìn)油管道中心傳遞。與此同時(shí),進(jìn)油管道出口,靠近壓力油箱管道內(nèi)的壓力油,在慣性力作用下,仍繼續(xù)流進(jìn)壓力油箱。當(dāng)慣性力耗盡,壓力油箱的壓力高于管道油壓,止回閥回復(fù),和止回閥未回復(fù)到位,一部分油產(chǎn)生倒流所形成的壓力峰與油泵仍在趨動(dòng)油所形成的壓力峰反向,向進(jìn)油管道中心傳遞,在進(jìn)油管道中心某處必然相碰,所形成的雙向油錘之壓力必定遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過彈簧安全閥的工作壓力(兩壓力峰相碰之處并不一定在彈簧安全閥處,彈簧安全閥離兩壓力峰相碰的遠(yuǎn)近正是彈簧安全閥振動(dòng)有強(qiáng)弱區(qū)別的原因)。雙向油錘所形成的巨大壓力是一個(gè)波峰,使排油腔活塞以很大的速度壓縮彈簧(圖中1)將排油孔全部打開。由于壓力峰過后是壓力低谷,并且壓力峰對彈簧的大幅度壓縮,所形成的彈簧彈力也大。排油腔活塞在受到巨大下壓力情況之下,快速?zèng)_擊閥體(圖中3)。始而復(fù)返,這就是彈簧安全閥形成振動(dòng)的全過程,反振動(dòng)強(qiáng)度即是沖擊波的強(qiáng)度,其振動(dòng)頻率正是沖擊波的頻率。
    由于油泵停機(jī)后,慣性所要克服的阻力很大,轉(zhuǎn)速的大幅度下降,趨動(dòng)油形成壓力峰的能力越來越小,反壓力油箱的止回閥的一開、一關(guān),逐漸趨近全關(guān)閉,所形成的壓力峰也越來越小,所以振動(dòng)性質(zhì)為衰減振幅,其實(shí)整個(gè)振動(dòng)過程僅幾秒鐘。
2、簡單處理,收到良好效果
    上文已分析了彈簧安全閥產(chǎn)生振動(dòng)的原因是:油錘沖擊波的峰谷使排油腔活塞的快速上下竄動(dòng)所形成,因而油錘是不可能消除的。只是如何對油錘壓力峰排泄,即將壓力峰削平,使進(jìn)油管道油壓趨向于平穩(wěn),來減弱振動(dòng)的強(qiáng)度。其較有效的方法有:使彈簧安全閥的排油孔,在較大壓力峰來到前,盡可能較早地打開,使壓力峰所產(chǎn)生的壓能較早地排泄。根據(jù)這個(gè)原理,我們對彈簧安全閥排油腔的塔迭量進(jìn)行了測量,發(fā)現(xiàn)有4~5mm。我們僅對排油腔活塞的定位臺(tái)階下增設(shè)了3mm厚的紫銅墊片,通過這項(xiàng)減少塔迭量的簡單嘗試,竟收到了良好效果,其振動(dòng)程度有較大的減弱。
3、進(jìn)一步解決彈簧安全閥振動(dòng)問題的措施和方法?
    彈簧安全閥對進(jìn)油管道內(nèi)油錘壓力峰的排泄,也是對油泵的保護(hù)。
    對彈簧安全閥振動(dòng)問題的解決,或減輕,除上述已介紹,并實(shí)踐證明采用減小排油腔塔迭量可以收到良好效果外,還根據(jù)這個(gè)原理,通過結(jié)構(gòu)的少許改進(jìn),其效果會(huì)更佳,即排油腔活塞的排油腔形狀改為倒錐形,則更有利于壓力峰的早消壓,并有利于壓力谷的減壓,對壓力谷的減壓是對返回沖擊波的減弱。如果實(shí)施這兩項(xiàng)關(guān)鍵措施,必將收到更佳的效果。