1.7.6 低速稳定性和爬行现象
液压马达的低速稳定性通常通过最低稳定速度来测量。
(1) 最小稳定速度和速度脉动率 最小稳定速度是指在排除外部输入电机的脉动因素后,在额定负载下,液压马达的速度脉动率不超过允许值的最小速度。
速度波动率 δ n (%) 是速度变化幅度 ±△ n 与平均速度 NAV 的比率,即
δn=±△n/nav (1-37)
对于不同应用中的各种液压马达,速度脉动率的要求是不同的。然而,在额定负载下,角速度脉动率小于±10%的速度通常被视为液压马达的最低稳定速度。在工程实践中,液压马达在肉眼观察到爬行现象(抖动或转动停止)之前的最低速度通常被视为马达的最低稳定速度。
(2) 当电机的转速较低时,液压部件的摩擦系数逐渐增加,液压部件的摩擦系数增加。滑动表面的材料和工艺质量、结构形式以及油的粘度将在这种不稳定性的发生中发挥重要作用。
液压马达低速爬行的原因有:泄漏不稳定;液压马达的理论扭矩脉动;摩擦不稳定。液压马达每个摩擦副的内外泄漏在每一时刻都是不同的。泄漏与马达的结构、摩擦副的间隙、工作压力差、液体粘度等因素有关。随着输入液压马达流量的减少,泄漏流量脉动对马达输出速度脉动的影响逐渐增加。也就是说,当马达速度降低到低速状态时,速度脉动率迅速增加,马达出现不稳定爬行。
图a显示了液压马达的速度脉动率曲线。可以看出,当速度小于3R / min时,速度脉动率迅速增加,因此可以确定马达的最小稳定速度为3R / min。
当负载下的液压马达以低于最低稳定速度的速度工作时,摩擦增加且不稳定,系统压力波动。此时,液压马达的力传递部件的滑动表面容易损坏,从而降低马达的使用寿命,并直接影响主机的工作质量。因此,通常不允许液压马达长时间在爬行状态下运行。
(3) 从工程实践的角度来看,不同类型液压马达的最小稳定转速范围,为了扩大马达的转速范围,液压马达的最小稳定转速越小越好。
对于具有不同结构的液压马达,最低稳定转速范围如下:齿轮马达一般为200-300r/min,个别可为50-150r/min;高速叶片马达约为50-100r/min;低速高扭矩叶片马达约为5R/min;多作用内曲线马达约为0.1-lr/min;曲轴连杆马达约为2-3r/min;静液平衡马达约为2-3r/min;轴向平衡马达约为2-3r/min;活塞马达约为30~50R/min,有些可达到1.2~5R/min,有些可达到0.5~1.5r/min。
在液压系统的设计中,为了降低最低稳定速度,应仔细考虑。例如,通过使用液压马达的低速控制系统,内曲线马达的最低稳定速度可以降低到0 OLR / min。
1.7.7 振动、噪声和控制
液压马达也是液压系统的主要噪声源。振动和噪声也是衡量液压马达性能的重要指标。与液压泵类似,液压马达的噪声主要包括机械噪声和流体噪声。
中国液压马达的允许噪声值在JB / T 8728-1998低速高扭矩液压马达中规定:例如,在额定条件下,排量大于0.16-0.56l/r的内曲线径向活塞液压马达的噪声值应≤ 82 dB (a);排量大于1.25-280l/r的双斜盘轴向活塞液压马达的噪声值应≤ 80 dB (a)。
从选择、使用和维护的角度来看,控制液压电机振动和噪声的主要方法如下:优先选择低噪声液压电机;尽量提高液压电机及其连接部件的加工和安装精度,以减少机械振动和噪声;使高低压油切换过程尽可能温和,以避免突然的液压冲击;合理配置系统管道,例如尽可能使用较大直径的管道,以降低管道内油流速,避免尖锐的局部阻力,减少液压电机的扭矩波动;电机的泄漏油口设置在壳体的上端,使旋转部分浸没在液体中,以增加抗振动阻尼,减少电机的振动和噪声。