降低液压系统噪音的探讨.pdf

第 3 3卷第 1期 2 0 1 3年 2月 黑 龙 江 冶 金 H e i l o n g j i a n g Me t a l l u r g y Vo 1 ． 3 3 No ． 1 Fe b r ua r y 2 01 3 降低 液压 系统噪 音的探讨 陈向 东 宝钢集团新疆八一钢铁有限公司 ， 乌鲁木齐8 3 0 0 2 2 摘要 分析了液压系统振动与噪声的声源， 介绍了液压系统振动与噪音的测定。在简述机械噪音 、 流体噪音 的控制方法后， 论述了降低液压泵及液压系统噪音的措施 。 关键 词 液压 ；振动 ；噪音 ； 措施与探讨 Di s c us s o f No i s e Re d uc t i o n f o r Hy dr a ul i c S y s t e m No i s e C h e r t Xi a n g d o n g B a o s t e e l G r o u p B a y i I r o nS t e e l C o ． ， L t d ． Wu l u m u q i 8 3 0 0 2 2 C h i n a Ab s t r a c t Hy d r a u l i c s y s t e m l i b r a t i o n a n d n o i s e s o u r c e we r e a n a l y z e d，c h e c k o f h y d r a u l i c s y s t e m l i b r a t i o n a n d n o i s e we r e ma d e，me t h o d r e d u c i n g n o i s e o f h y d r a u l i c p u mp a n d h y d r a u l i c s y s t e m a f t e r i n t r o - du c t i o n o f c o n t r o l me t ho d o f me c h a n i c a l a n d flu i d n o i s e ． Ke y W o r ds Hy d r a ul i c P o we r ；l i b r a t i o n；n o i s e；me a s ur e d i s c u s s 液压系统通常 以液压泵为动力源。本文对大 型机械 中液压 系统振动 与噪声 及其 影响 进行分 析 ， 通过噪音的测定和评价分析噪声的成因， 探讨 降低噪声的措施。通过研究和分析液压振动和噪 音 的机理 ， 减少与降低振动和燥声 ， 来改善液压系 统 的性能 ， 提高液压故障的检测技术水平 。 1 液压 系统的噪音 1 ． 1 液压泵或马达的噪声 1 吸空现象是造成液压泵噪声过高的主要 原 因之一。当油液 中混入空气后 ， 易在其高 压区 形成气穴现象 ， 并以压力波的形式传播 ， 造成油液 振荡 ， 导致系统产生气蚀 噪声。其 主要原因有 ① 液压泵的滤油器 、 进油管堵塞或油液黏度过高， 均 可造成泵进油 口处真空度过高 ， 使空气渗入 。② 液压泵 、 先 导泵轴 端油 封损坏 ， 或 进油 管密 封不 良， 造成空气进入。油箱油位过低， 使液压泵进油 管直接吸空。当液压泵 工作 中出现较高 噪声 时 ， 应首先对上述部位进行检查 ， 发现问题及时处理 。 2 液压泵内部元件过度磨损 ， 如柱塞泵 的缸 体与配流盘 、 柱塞 与柱 塞孔 等配合 件 的磨 损 、 拉 伤 ， 使液压泵 内泄漏严重 ， 当液压泵输 出高压 、 小 流量油液时将产生流量脉 动， 引发较 高噪声 。此 时可适当加 大先导 系统变量机构 的偏角 ， 以改善 内泄漏对泵输出流量 的影响。 1 ． 2 溢流阀的噪音 溢流阀易产生高频 噪音 ， 主要是先导 阀性能 不稳定， 致使先导阀前腔压力高频振荡引起空气 振动而产生 的噪声。其主要原因有 1 油液 中混入空气 ， 在先导阀前腔 内形成气 穴现象而引发高频 噪声 。此时 ， 应及时排尽空气 并 防止外界空气重新进入。 2 针阀在使用过程 中因频繁开启而过度磨 损， 使针阀锥面与阀座不能密合， 造成先导流量不 稳定 ， 产生压力波动而引发噪声 ， 此时应及时修理 或更换 。 3 先导阀因弹簧疲 劳变形造成其调压 功能 不稳定 ， 使得压力波动大而引发噪声 ， 此时应更换 弹簧。 1 ． 3 液压缸的噪声 1 油液中混有 空气或液压 缸中空气未 完全 排尽， 在高压作用下产生气穴现象而引发较大噪 声 。须及时排尽空气。 2 缸头油封过紧或活塞杆弯曲， 在运动过程 收稿 日期 2 0 1 2 0 70 9 作者简介 陈向东， 毕业于新疆钢铁学校， 钢铁冶炼专业， 助理工程师。 3 7 黑龙江冶金 第 3 3卷 中也会 因不畅而产生噪声。此 时， 须及时更换油 封或校直活塞杆 。 1 ． 4管路噪声 由于液压系统 的噪声不 只一种 ， 因此最终 表 现出来的是其合成值 。一般来讲 ， 液压 系统 的噪 声不外乎机械噪声和流体噪声两种 ， 下 面予 以分 析说 明。 1 产生机械噪声的原因及控制方法 机械噪 声是由于零件之 间发生接触 、 撞 击和振动而引起 的。① 回转体的不平衡 在液压 系统中 ， 液压泵和 液压马达都 以高速 回转 ， 如果它们 的转动部件不 平衡 ， 就会产生周期性 的不平衡力 ， 引起转轴的弯 曲振动 ， 因而产 生噪声。这种振动传到油箱 和管 路时， 发出很大的声响。为 了控制这种噪声 ， 应对 转子进行精密的动平衡实验 ， 并注意尽量避 开共 振区。②发动机 噪声 发动机 噪声 主要是指机 械 噪声 、 通风噪声和电磁噪声。控制的方法是 ， 轴承 与发动机壳体和发动机 曲轴配合要适 当， 过盈 量 不 可过大或过小 ； 发动机两端盖上的孔应 同轴 ； 轴 承润滑要 良好。 2 产生流体噪声的原因及控制方法 在液压 系统中， 流体 噪声 占相 当大的 比例 。这种噪声是 由于油液的流速 、 压 力的突然变化 以及气穴等原 因引起 的。液压 泵 的流体 噪声 主要是 由泵 的压 力 、 流量的周期性变化 以及气穴现象引起 的。在 液压泵的吸油和压油循 环 中， 产生周期性 的压力 和流量变化 ， 形成压力脉 动， 从而引起液压振动 ， 并经出 口向整个系统传播。同时液压回路 的管道 和阀类将液压泵的压力反射 ， 在 回路 中产生波动 ， 使泵产生共振 ， 发出噪声 。 ①在试验室测量 时， 出 口节流 阀应装在离泵较远 处； ②吸人和排出管路噪声过大时， 应采取降低噪 声影响的措施 ； ③ 应尽量减少来 自其他试验设备 的噪声影响。 2 运行工况在测量离心泵 、 混 流泵 、 轴流泵 等叶片泵 的噪声 时， 应在规 定转速 允 许偏差 5 ％ 、 规定流量下进行 。在测量齿轮泵 、 滑 片泵 、 螺杆泵等容积泵 往复泵除外 噪声时 ， 应在规定 转速 允许偏差 5 ％ 、 规定工作压力下进行。 3 噪音成 因和 降低措施 3 ． 1 叶片泵 的噪音 泵的噪音有下列几个可能方面 ① 叶片对缸 体的撞击 、 泵残余容积和排气死 隙中的压力 油的 发声 ； ②排气阀片对阀座和支持件 的撞击 ； ③箱体 内的回声和气泡破裂声 ； ④轴 承噪音 ； ⑤大量气 、 油冲击挡油板等引起的噪声； ⑥其他如传动引起 的噪声 ， 风冷泵 的风扇 噪声 等； ⑦发动机 噪音 ， 这 是至关重要的因素。 3 ． 2降低液压系统噪音的措施 为减少噪音 ， 必须对噪音源进行实际调查 ， 采 取相应办法 ， 具 体列举 如下 ①使用低 噪音电机 ， 并使用弹性联轴器 ， 以减少该 环节引起 的振动和 噪音； ②在液压泵和液压阀的安装面上应设置防 振胶垫； ③尽量用液压集成块代替管道， 以减少振 动； ④用蓄能器和橡胶软管减少 由压力脉动引起 的振动 ， 蓄能器能吸收 1 0 H z以下的噪音 ， 而高频 噪音 ， 用液压软管则十分有效 ； ⑤用带有 吸音材料 的隔声罩 ， 将液压泵罩上也能有效地 降低噪音 ； ⑥ 系统 中应设置放气装置。 2 液压 系统振动与噪音的测定 4 结语 泵的声功率级测定方法应用本方法能够较准 确地了解泵或泵机组的噪声水平。在需要精确测 定泵声源的声功率级时 ， 应考 虑原 动机噪声的影 响， 必要时应对其采取 隔声 如隔声罩 等降低影 响的措施 。 2 ． 1 测 量误 差 测量误差系指由各种 因素造成的累积的标准 偏差。按本标 准规定 测量 泵 的声功率 级 的误 差 为 ①对泵声源 ， 其标准偏差不大于 4 d B； ②在相 同测试环境 中对 同类 型泵进行 比较时， 其标准偏 差不大于 3 d B 。 2 ． 2泵的安装与运行工况 1 在安装泵和试验设备时应注意以下几点 3 8 液压系统 的振 动 和 噪音本 身不 可避 免。因 此 ， 研究液压噪音和振动的机理 ， 减少与降低振动 和燥音 ， 并改善液压系统的性能 ， 对促进大型机械 的发展有着积极而深远的意义。 参考 文献 [ 1 ] 陈奎生．液压与气压传动[ M] ．武汉 武汉理工大学出 版社 ， 2 0 0 1 ． [ 2 ] 曾祥荣．液压噪声控制[ M] ．哈尔滨 哈尔滨工业出 版社 ， 1 9 9 8 ． [ 3 ] 朱梅 ， 朱光力． 液压与气动技术[ M] ． 西安 西安电子科 技 大学 出版社 ， 2 0 0 4 ． [ 4 ] 王宝和．流体传动与控制[ M] ． 长沙 国防科技大学出 版社 ， 2 0 0 1 ．