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Análisis de causas y eliminación de 4 tipos de fallas, como ruido y falla de regulación de presión de la válvula de alivio.

Jun 05, 2024

1. Ruido y vibración

Los componentes propensos a producir ruido en los dispositivos hidráulicos generalmente se consideran bombas y válvulas, y las válvulas están dominadas principalmente por válvulas de alivio y válvulas direccionales electromagnéticas. Muchos factores producen ruido. El ruido de la válvula de alivio tiene dos tipos: sonido de velocidad y sonido mecánico. El ruido en el sonido de velocidad es causado principalmente por la vibración del aceite, la cavitación y el choque hidráulico. El sonido mecánico es causado principalmente por el impacto y la fricción de las piezas de la válvula.

(1) Ruido causado por presión desigual

La parte de la válvula piloto de la válvula de alivio piloto es vulnerable. Cuando el desbordamiento está bajo alta presión, el puerto axial de la válvula piloto es muy pequeño, solo 0,003 ~ 0,006 cm. El área de flujo es muy pequeña, el caudal es muy alto, hasta 200 m/s, lo que fácilmente provoca una distribución desigual de la presión, de modo que la fuerza radial de la válvula cónica se desequilibra y produce vibración.

Además, la elipticidad de la válvula cónica y el asiento de la válvula cónica durante el procesamiento, la suciedad pegada al puerto de la válvula piloto y la deformación del resorte regulador de presión también provocarán la vibración de la válvula cónica.

Por lo tanto, generalmente se cree que la válvula piloto es la fuente de vibración del ruido. Debido a la existencia de elementos elásticos (resorte) y la calidad del movimiento (válvula cónica), se forma una condición para la oscilación, y la cavidad frontal de la válvula piloto desempeña el papel de una cavidad de resonancia, por lo que la válvula cónica después de la vibración es fácil de causar la resonancia de toda la válvula y hacer ruido, y el ruido generalmente va acompañado de intensas pulsaciones de presión.

(2) Ruido generado por los agujeros

Cuando el aire es aspirado por el aceite por diversas razones, o cuando la presión del aceite es inferior a la presión atmosférica, parte del aire disuelto en el aceite precipitará para formar burbujas, estas burbujas son más grandes en el área de baja presión, cuando el aceite fluye hacia el área de alta presión, el volumen se comprime, el volumen repentinamente se vuelve más pequeño o la burbuja desaparece; Por el contrario, si el volumen es pequeño en el área de alta presión y cuando fluye hacia el área de baja presión, el volumen aumenta repentinamente y el volumen de burbujas en el aceite cambia rápidamente.

El cambio repentino en el volumen de la burbuja producirá ruido y, debido a que este proceso ocurre en un instante, provocará vibraciones y golpes hidráulicos locales. El puerto de la válvula piloto y el puerto de la válvula principal de la válvula piloto, el caudal de aceite y la presión cambian mucho, y es fácil que aparezca un fenómeno de cavitación, lo que resulta en ruido y vibración.

(3) Ruido generado por choque hidráulico

Al descargar la válvula de alivio piloto, se producirá un ruido de choque de presión debido a la caída repentina de presión del circuito hidráulico. Cuanto mayor es la presión y mayor la capacidad de las condiciones de trabajo, mayor es el impacto del ruido, lo que se debe a que el tiempo de descarga de la válvula de alivio es muy corto y al impacto hidráulico causado por la descarga, debido al cambio rápido del caudal de aceite, lo que resulta en un cambio repentino de presión, lo que resulta en el impacto de ondas de presión.

La onda de presión es una pequeña onda de choque que produce poco ruido en sí misma, pero se transmite al sistema con el aceite y, si resuena con alguna pieza mecánica, puede aumentar la vibración y mejorar el ruido. Por lo tanto, cuando se produce el ruido del impacto hidráulico, generalmente va acompañado de vibración del sistema.

(4) Ruido mecánico

El ruido mecánico que emite la válvula de alivio pioneer generalmente proviene del impacto de las piezas y del rozamiento de las piezas por errores de procesamiento. En el ruido emitido por la válvula de alivio pionera, a veces hay un sonido de vibración mecánica de alta-frecuencia, generalmente llamado sonido de vibración auto-excitado. Este es el sonido de la válvula principal y la válvula piloto debido a la vibración de alta-frecuencia.

Su incidencia está relacionada con la configuración del oleoducto de retorno de petróleo, caudal, presión, temperatura del petróleo (viscosidad) y otros factores. En circunstancias normales, el diámetro de la tubería es pequeño, el flujo es pequeño, la presión es alta, la viscosidad del aceite es baja y la incidencia de vibraciones autoexcitadas es alta. La medida para reducir o eliminar el ruido y la vibración de la válvula de alivio piloto generalmente es agregar un elemento anti-vibración en la parte de la válvula piloto.

El manguito amortiguador generalmente se fija en la cavidad frontal de la válvula piloto, es decir, en la cavidad de resonancia, y no puede moverse libremente. Se proporcionan todo tipo de orificios de amortiguación en el manguito amortiguador para aumentar la amortiguación y eliminar la vibración. Además, debido a la adición de piezas en el resonador, el volumen del resonador se reduce y la rigidez del aceite aumenta a presión negativa. Según el principio de que los componentes con gran rigidez no son fáciles de resonar, se puede reducir la posibilidad de resonancia.

La almohadilla antivibración generalmente coopera con la cavidad resonante y puede moverse libremente. Hay una ranura de estrangulación tanto en la parte delantera como en la trasera del cojín de vibración, que puede producir un efecto de amortiguación cuando el aceite fluye para cambiar la situación de flujo original. Debido a la adición de la almohadilla anti-vibración, se agrega un elemento de vibración que altera la frecuencia de resonancia original. La almohadilla amortiguadora se agrega al resonador, lo que también reduce el volumen y aumenta la rigidez del aceite bajo presión para reducir la posibilidad de resonancia.

En el tapón roscado de amortiguación hay un pequeño orificio de almacenamiento de aire y un borde de estrangulación. Debido a que hay aire en el pequeño orificio de almacenamiento de aire, el aire se comprime bajo presión y el aire comprimido tiene una función de succión, que es equivalente a un amortiguador de vibraciones en miniatura. Cuando se comprime el aire en el orificio, se llena el aceite y cuando se expande, el aceite se descarga hidráulicamente, lo que agrega flujo para cambiar el flujo original. Por tanto, también puede reducir o eliminar el ruido y las vibraciones.

Además, si el montaje o uso de la válvula de alivio no es adecuado, también provocará vibraciones y ruidos. Como válvula de alivio concéntrica de tres-secciones, coordinación concéntrica inadecuada de tres-secciones durante el ensamblaje, flujo excesivo o demasiado pequeño cuando se usa, desgaste anormal de la válvula cónica, etc. En este caso, debe verificar cuidadosamente el ajuste o reemplazar la pieza.

2. Falla la regulación de voltaje

La válvula de alivio a veces no logra regular la presión en uso. Hay dos casos de falla en la regulación de presión de la válvula de alivio pionera: uno es que el volante regulador de presión-no puede establecer presión o la presión no puede alcanzar el valor nominal; Otro tipo en el que la presión del volante de ajuste no cae, o incluso aumenta continuamente la presión. Falla en la regulación de presión, además del núcleo de la válvula, debido a diversas razones provocadas por la sujeción radial, entre las que se incluyen las siguientes:

(1) La compuerta del cuerpo de la válvula principal está bloqueada.

La presión del aceite no se puede transmitir a la cámara superior de la válvula principal ni a la cámara frontal de la válvula piloto, y la válvula piloto pierde su efecto regulador sobre la presión de la válvula principal. Debido a que no hay presión de aceite en la cámara superior de la válvula principal y la fuerza del resorte es muy pequeña, la válvula principal se convierte en una válvula de alivio de acción directa-con una fuerza de resorte pequeña. Cuando la presión de la cámara de entrada de aceite es muy baja, la válvula principal abrirá el rebose y el sistema no podrá establecer presión. La razón por la cual la presión no puede alcanzar el valor nominal es que el resorte regulador de presión está deformado o seleccionado incorrectamente, la carrera de compresión del resorte regulador de presión no es suficiente, la fuga interna de la válvula es demasiado grande o la parte de la válvula piloto de la válvula cónica está excesivamente desgastada.

(2) El orificio de amortiguación en el asiento del cono está bloqueado.

La presión del aceite no se transmite a la válvula cónica y la válvula piloto pierde la función reguladora de la presión de la válvula principal. Después de bloquear el amortiguador (agujero), la válvula cónica no abrirá el aceite de desbordamiento bajo ninguna presión, siempre no hay flujo de aceite en la válvula, la presión en las cámaras superior e inferior de la válvula principal ha sido igual, porque el área de presión del anillo superior del núcleo de la válvula principal es mayor que el área de presión del anillo inferior, por lo que la válvula principal siempre está cerrada, no se desbordará, la presión de la válvula principal aumenta con el aumento de la carga. Cuando el actuador deja de funcionar, la presión del sistema aumentará indefinidamente. Además de estos motivos, todavía es necesario comprobar si el puerto de control externo está bloqueado y si la válvula cónica está instalada correctamente.

3. El núcleo de la válvula está atascado radialmente

Debido a la influencia de la precisión del procesamiento, el núcleo de la válvula principal tiene sujeción radial, de modo que la válvula principal no se abre bajo presión o la válvula principal se cierra sin alivio de presión, y la sujeción radial es causada por la contaminación.

4. Otras fallas

Durante el montaje o uso de la válvula de alivio, debido a daños en la junta tórica, al anillo de sellado combinado o al aflojamiento del tornillo de instalación y la unión de la tubería, se pueden provocar fugas externas indebidas. Si la válvula cónica o el núcleo de la válvula principal están demasiado desgastados, o la superficie de sellado tiene mal contacto, también provocará fugas internas excesivas e incluso afectará el funcionamiento normal.

Las fallas comunes de la válvula de alivio electromagnética incluyen fallas de la válvula solenoide piloto, fallas de regulación de presión de la válvula principal y ruido de impacto durante la descarga. Este último puede reducirse o eliminarse ajustando el buffer añadido. Si no hay amortiguador, se puede agregar una válvula de contrapresión-al puerto de desbordamiento de la válvula principal.

 

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