マシニングセンターの油圧システムに振動や騒音が発生するのはなぜですか?

マシニングセンターの油圧システムの振動や騒音の発生を抑え、騒音の拡大を防ぐために、マシニングセンター工場では、以下の側面から予防と改善に努めるよう指導しています。
加工センターの油圧システムの振動と騒音

図9

(1)油圧システム構造の改良
マシニングセンターの油圧システムを運用する過程では、低騒音油圧機器の使用に注意を払う必要があります。検討の結果、旧式の油圧ポンプは主にプランジャーポンプまたはギアポンプであり、ブレードポンプに比べて騒音振動と騒音がはるかに大きく、付加圧力も非常に高いことが判明しました。そのため、多くのマシニングセンターの油圧システムでは、依然としてプランジャーポンプまたはギアポンプが使用されています。この状況に対処するには、ブレードポンプの付加圧力を向上させ、少なくとも20MPa程度にすることで振動と騒音を低減する必要があります。次に、油圧ポンプの数を適切に制御します。検討の結果、油圧ポンプの数を減らすと、振動と騒音も低減されることが判明しました。したがって、油圧ポンプの数を適切に制御する必要があります。従来の油圧システムでは、流量と圧力を調整するために複数の油圧ポンプが必要でした。油圧ポンプの流量と圧力が比例することを保証するには、圧力と流量を調整することで油圧ポンプの数を減らすことができます。さらに、アキュムレータを使用すると、圧力脈動によって騒音が発生しやすくなります。騒音を除去するために、アキュムレータを使用することができます。アキュムレータは容量が小さいですが、慣性が比較的小さく、応答性も非常に優れています。アキュムレータの使用中は、圧力脈動を低減するために、周波数を数十ヘルツ程度に制御する必要があります。最後に、振動ダンパーとフィルターを適切に設置してください。一般的に、振動ダンパーには多くの方法があり、高周波圧力ダンパーとマイクロ穿孔液体ダンパーが使用できます。実際に一般的に使用されているフィルターは油圧フィルターであり、これらのデバイスを使用することで、振動の低減と騒音を最大限に抑えることができます。
(2)油圧機器設備の改善
振動と騒音を効果的に抑制するために、マシニングセンターは油圧設備と機器の更なる改善も必要としており、まず以下の2つの側面から検討を進めることができます。1つ目は、機器に適した油圧ポンプです。油圧ポンプとモーターの設置工程では、両者の軸誤差が0.02mmを超えないようにし、両者の間にフレキシブルカップリングを使用する必要があります。油圧ポンプの設置工程において、ポンプとモーターがオイルタンクカバー上に設置されている場合は、オイルタンクカバーに防振・防音材を塗布し、オイルの吸収高さと密度に優れた機器を使用することを実践的に組み合わせる必要があります。このようにして初めて、計画の合理性を確保することができます。2つ目は、配管設備です。配管設備の適切な施工も非常に重要な課題です。振動防止と騒音対策を効果的に行うには、フレキシブルホースを使用して接続部を補強し、配管長を適切に短縮することで剛性を高め、配管間の共振を防ぐことができます。シール工程においては、ストレートシールを主とする。バルブ部品については、実用上は引張スプリングの使用に注意するとともに、油管内への空気混入による振動や騒音を防止するため、暗号化シールガスケットの使用にも留意する。また、配管の曲率を適切に制御する必要があり、最大30度までとし、エルボの曲率半径は配管径の5倍以上にする必要がある。

写真49

(3)適切な流体の選択
油圧システムの振動や騒音を防止するプロセスにおいて、マシニングセンターはオイルの選定にも注意を払い、オイルの汚染を防ぐ必要があります。オイル選定においては、高粘度オイルの選定を避ける必要があります。高粘度オイルを使用すると、油圧ポンプに大きな吸入抵抗が生じ、騒音の原因となります。そのため、オイルの粘度を制御し、消泡性に優れたものにする必要があります。このアプローチは多額の設備投資を必要としますが、その効果は大きく、設備の寿命を延ばすだけでなく、油圧ポンプや部品へのダメージを軽減できます。検討の結果、耐摩耗性油圧オイルは流動点が高く、総合的な効果が高いことがわかりました。したがって、耐摩耗性油圧オイルを選択するのが最善です。どんなにオイルが汚染されていても、将来的に正常に機能しなくなります。オイルが汚染されると、オイルタンク内のフィルタースクリーンが目詰まりを起こし、オイルポンプがスムーズにオイルを吸い込めなくなるだけでなく、オイルの戻りにも影響を及ぼし、騒音や振動の原因となります。このような状況に対応するため、関係者は定期的にオイルタンクを清掃する必要があります。オイル充填工程では、フィルターまたはフィルタースクリーンを用いてオイルを再度濾過することでオイルの品質を向上させることができます。また、オイルタンクの底部に仕切りを設けることも重要です。仕切りの効果により、リターンエリアのオイルは沈殿作用によって不純物をリターンエリアに残し、オイルが吸入エリアに逆流するのを効果的に防止します。
(4)油圧衝撃を防ぐ
マシニングセンターにおける油圧衝撃の防止は、以下の2つの側面から検討することができます。1つ目は、バルブポートが急に閉じたときの油圧衝撃です。このような問題を解決するには、方向弁の閉速度を適切に低減する必要があります。方向弁の閉速度が低下すると、反転時間が長くなります。ブレーキ反転時間が0.2秒を超えると、衝撃圧力が低下します。そのため、油圧システムでは可変方向弁を使用できます。流速も振動や騒音の原因となるため、油圧衝撃を防止するには、流速を適切に制御する必要があります。配管の流速は4.5メートル/秒以下に制御するのが最適です。配管の長さも併せて管理し、曲がりのある配管はできるだけ避け、ホースを優先します。油圧衝撃を最小限に抑えるには、スライドバルブが閉じる前に液体の流量を適切に制御することが最善であり、これも油圧衝撃を低減する有効な方法です。2つ目は、可動部品がブレーキをかけ、減速したときに油圧衝撃が発生することです。このような衝撃を防止するには、まず油圧シリンダの入口と出口に応答性と柔軟性に優れた安全弁を設置することが最優先です。直動式安全弁を使用し、その圧力を適切に制御することで、過度の圧力による衝撃を防止します。次に、減速弁をキーポイントとして、油圧回路の閉鎖が遅いことによる不要な衝撃を防ぎます。同時に、可動部の速度を適切に制御し、その速度は毎分10m以下に制御する必要があります。さらに、過度の油圧衝撃を防ぐために、油圧シリンダの上部に一定の緩衝装置を設置するのが最適です。これにより、油圧シリンダ内の油の吐出速度が速すぎるのを防ぐだけでなく、油圧シリンダの動作速度を制御して過度の衝撃を防ぐことができます。さらに、油圧シリンダにバランスバルブと背圧バルブを設置することで、油圧の作動速度を最大限に低減するだけでなく、前方への衝撃を効果的に防止できます。これは、背圧圧力を高めるのにも有効な方法です。最終的には、減衰効果のある方向弁、主に減衰力の大きい方向弁を使用し、一方向絞り弁を閉じて平滑圧力を適切に制御し、平滑圧力の過度な上昇を防ぐ必要があります。油圧衝撃を低減する過程では、油圧シリンダ本体のクリアランスを制御し、過度のクリアランスや不当なシールが油圧システムの正常な動作に影響を与えないようにする必要があります。このような事故を防ぐには、新しいピストンを使用し、適切なシール部品を設置することが最善であり、これにより、有害事象の発生を可能な限り防止することができます。

写真1

Millingmachine@tajane.com This is my email address. If you need it, you can email me. I’m waiting for your letter in China.