先导式高压溢流阀振动与噪音的分析及消除措施郭晓娥赵金录（阳泉煤炭专科学校，山西阳泉045001对策经，该结构反应灵敏，易加工，但工作时稳定性差，容易产生振动和音。

　　1.1先导阀芯轴向振动与音的产生先导阀芯与调压弹簧构成了质量一弹簧系统。

　　液压系统正常工作时，溢流阀处于频繁启闭动态。即先导阀芯在合力的作用下总是围绕某一点作轴向的上下振动，如所示。

　　先导阀芯未开启时，阀芯只受液压开启力和弹簧压力且此时阀芯静止不动。

　　先导阀芯开启后，即阀芯运动后，阀芯所受力为开启阀芯的液压力R，弹簧复位力仄，稳态液动力巧膦态液动力八，惯性力F，。

　　如所示调芯刚开启瞬间时，d，――阀口前孔直径；k――弹簧刚度，1-0――弹簧预压量。

　　一阀口平均直径=U+一阀前孔直径；一阀口倒角处的大直径，一进液口的液体压力。

　　②弹簧复位力一阀口开启高度其它符号同上。

　　如选为控制体，其中，aW为圆谁环面（设其面积为A），并且垂直于阀芯的锥面，a、点为阀座阀口倒角处的大直径处。

　　依据们流体力学动量方程式，阀芯打开-），女，讲师，毕业于山西矿业学院煤矿机电专此从事教学和科研工作发表论文11篇。――流过阀口的流量；矿业安全与环保P――液体的密度；――阀口处液体的流速；VI――阀口前的液体流速；屮相反，即与锥阀位移1相反。

　　先导阀在开启过程中，液体作非定常流动，阀口处的流速》2发生变化导致控制体的动量变化，液流必对阀芯产生一个瞬态液动力。

　　-1至Dn截面之间的阀腔的控制体/a，设液体在阀腔内的实际流程为i，质量为m，阀口处流速为K，则此阀腔内液体的瞬态液动力：关闭阀口，发出撞击声响，随后，阀芯在液压力作用下开启，循坏撞击阀座口。另外，在阀芯刚开启和刚关闭时，缝隙小m大，液流紊流音大，如此反复就产生了阀芯轴向振动与音。

　　1.2先导阀芯的径向振动与音产生从理论上说，锥阀芯与阀座是线密封且对中的，沿阀座口圆周各处的流速是相同的，瞬态力沿径向是圆周均匀分布的，不会影响阀芯的工作稳定性。但实际中存在以下问题：①制造方面，阀座口、阀芯锥面存在圆度形状误差的与轴线不垂直零件的导向偏差等。

　　②使用一段时间后，液流冲击，阀口、阀芯面产生缺口。

　　根据流量连续性原理且对i一i和n―n截面之在一般情况下，x很小，此式右端第二项可以忽略不计潘③油液轻微污染中的固体颗粒，夹在阀芯与阀口撞击间产生缺口见。设阀口右边存在圆度误差或缺口，则左右两边的流速变化不同，即两边的也不同，显然右边的瞬态力Fu大于左边的瞬态力4方向沿圆锥母线与的反向。将它们分别向水平方向投影，则有：Fjsip>这样谁阀向左摆动，左侧通流面积减少，进口压力p剧增，缝隙紊流躁音增大，同时，右侧面积增大，使户降低，阀芯将右回摆，当右边压力释放后，锥阀又右摆，形成左边通流面小左侧缝隙紊流音剧增。如此循环造成锥阀的自激振动产生径向振动音。

　　2振动与音的消除措施依据、，心方向与阀芯锥面平行且与k相反。

　　综上所述，开启阀芯液压力心大于弹簧力F5时，阀芯开启，阀芯开启后，阀芯上移。从理论上，当1=时，阀芯在合力作用下处于静力平衡状态，但是由于惯性力ft的作用，继续上移，直至Z =zaxUax>UBif阀芯停止上移，此时阀口通流面积大，液阻小，流量迅速增大，液压力与液动力迅速降低，弹簧力大。在弹簧力作用下，阀芯开启又快速下移，移至x=时，到静力平衡点，但此时以惯性力）大阀芯继续下移直到撞击阀座口先导阀在工作过程中，锥阀既作轴向振动，又作径向摆动，两种运动都产生躁音。因此濡限制其运动以消除音加所示。

　　①在结构与使用条件允许的情况下，选用刚度大的弹簧缓振动的频率和振幅少躁音。

　　②增设阀芯的限位块，在锥阀到大开启量时力芯赃相又11（下转第61页）矿业安全与环保2.1提高支护技术水平支护改革已成为摆在我们面前的艰巨任努，依靠科学技术，上装音，提高矿井抗灾能力和改善生产环境是减少顶板事故发生，实现安全生产稳定好转的必由之路。根据全国统配煤矿1953 ~1981年事故统计资料分析：如将综采面冒顶事故按1计算，高档面发生冒顶事故是综采面的2~3倍，普采面的顶板事故大体是综采面的7 ~10倍，而用木材支护炮采面的冒顶事故比例就更高了。因为摩擦式金属支柱人工架设支柱初撑力一般为3~10kN，使用液压升柱器升柱时，初撑力为10 ~20kN，很容易使复合顶板离层，支撑强度不够时，将会发生大面积冒顶。而采用单体液压支柱时初撑力一般可达70~110kN，能适应老顶下沉，并有足够的工作阻力，并且其结构简单，质量轻本较低，支设速度快，配合切顶墩柱可有效地控制住顶板。所以，在条件适应情况下应尽量减少炮采、增加综采、普及稳定高档，逐渐消除普采从支护水平上来，可以减少顶板事故的发生。2.2加强矿井顶板管理的基础工作（1）认真调查、编制合理的作此规程，严格作此规程的实施。编制作此规程时应充分利用地质预防和矿压观测得到的基础资料，做好工作面的支护设计和制定顶板管理措施，并切实贯彻执行有关技术政策和先进技术，保证其科学性和针对性，同时还要根据生产条件和地质变化及时制定相应补充措施。组队要认真学习作此规程，并按规定进行考核，按作程作此。

　　（2）加强支护质量与顶板动态监测。支护质量与顶板动态监测是预防管理科学之一，通过对采煤面各部位顶板动态、支护质量和不安全因素及其变化规律进行监测和预报，及时制定可行的防范措施，可做到有效地控制顶板。

　　（3）开展安全班评估工作。开展班评估工作可以变静态安全、质量检查为动态检查，变定期检查为曰（上接第42页）①改进工艺，提高制造精度，满足设计要求。实验表明，当阀座孔的圆度误差为0.003mm时，几乎可以芫全消除音。

　　②把锥阀设计成具有导向活塞形状，以克服锥阀的径向摆动。

　　4结语常检查，及时反映现场的不安全隐患，立即加以整改，达到变事故后追查处理为超前预测预防的目的。特别是加强老顶来压的预测预报，观察、观测顶板下沉速度的变化，当下沉速度突然增至某一范围时，及时发出预防，采取加强支护等必要措施，以消除沿切顶或工作面压胯型事故发生。

　　（4）加强矿井地质工作。采掘工作面的顶板事故有相当一部分是因遇地质变化而未能及时采取针对性措施引起的，做好地质预报工作，对降低顶板事故具有重要意义。

　　2.3抓住事故多发环节的管理从汇编》还可以看出，建局36年来，共发生3人以上伤亡事故11起，其中顶板事故7起，占到63. 6，并且有6起重大冒顶事故发生在回采工作面初次放顶过程中。工作面上下端头、煤壁线、放顶线、采煤工作面的初次放顶、末次回收以及遇断层、过老空、巷道贯通等都是事故多发环节，对这些事故多发环节，要编制补充安全技术措施，分管、安监人员、队干部都要盯在现场，现场指挥，具体帮助以便安全生产。

　　2.4进一步落实好顶板管理责任制（1）要建立健全顶板管理小组会议制度，及时分析顶板安全动态处理事故隐患。

　　（2）芫善顶板管理的此努保安，从上到下，认真落头届层负责。

　　2.5教育广大职工干标准活、干放心活，按质量标准化标准作此。

　　在支护水平、作此规程等有较大提高后，工人的技术素质就显得更为重要，在目前首先要充分发挥职工学校和每周的安全活动曰的作用，鼓励职工掌握技术，熟知标准和要求，按生产矿井质量标准化标准，干标准活、干放心活，顶板事故定会大幅下降，从而做到安全生产。

　　（责任编辑云威）根据上述原理，对某型号先导溢流阀进行了改制，经实验证明消除了溢流阀的躁音，取得了较好的效果。