液压噪声分析

液压设备在给人们带来诸多方便同时，液压系统的泄漏，振动和噪声，不易维修等缺点，也为液压系统的应用造成了障碍。

尤其在现今随着技术水平不断提高，液压系统的噪声和振动也随之加剧，已经成为了限制液压传动技术发展的重要因数，因此，研究液压系统的噪声和振动有着积极的意义。

1，振动和噪声的危害
液压系统中的振动和噪声是两种并存的有害现像，从本质上说，它们是同一个物理现象的两个方面，两者互相依存，共同作用。

随着液压传动的运动速度不断增加和压力不断提高，振动和噪声也势必加剧，振动容易破坏液压元件，损害机械的工作性能，影响到设备的使用寿命，而噪声则可能影响操作者的健康和情绪，增加操作者的疲劳度。

2，振动和噪声的来源
造成液压系统中的振动和噪声来源很多，大致有机械系统，液压泵，液压阀及管路等几方面。

机械系统的振动和噪声
机械系统的振动和噪声，主要是由驱动液压泵的机械传动系统引起的，主要有以下几方面。

1，回转体的不平衡在实际应用中，电机大都通过联轴节驱动液压泵工作，要使这些回转体做到完全的动平衡是非常困难的，如果不平衡力太大，就会在回转时产生较大的转轴的弯曲振动而产生噪声。

2，安装不当液压系统常因安装上存在问题，而引起振动和噪声。

如系统管道支承不良及基础的缺陷或液压泵与电机轴不同心，以及联轴节松动，这些都会引起较大的振动和噪声。

2.2液压泵(液压马达)通常是整个液压系统中产生振动和噪声的最主要的液压元件.
液压泵产生振动和噪声的原因,一方面是由于机械的振动,另一方面是由于液体压力流量积聚变化引起的.
1,液压泵压力和流量的周期变化
液压泵的齿轮,叶片及拄塞在吸油,压油的过程中,使相应的工作产生周期性的流量和压力的过程中,使相应的工作腔产生周期的流量和压力的变化,进而引起泵的流量和压力脉动,造成液压泵的构件产生振动,而构件的振动又引起了与其相接触的空气产生疏密变化的振动,进而产生噪声的声压波传播出去.
2,液压泵的空穴现象液压泵在工作时,如果液压油吸入管道的阻力过大,此时,液压油来不及充满泵的吸油腔,造成吸油腔内局部真空,形成负压.如果这个压力恰好达到了油的空气分离
压力时,原来溶解在油液内的空气便会大量析出,形成游离状态的气泡.随着泵的动转,这种带有气泡的油液转入高压区,此时气泡由于受到高压而缩小,破裂和消失,形成很高的局部高频压力冲击
3,液压泵内的机械振动液压泵是由很多的零件构件的,由于零件的制造误差,装配不当都有可能引起液压系统的振动和噪声
2.3液压阀的振动和噪声
液压阀产生的噪声，因阀的种类，使用条件等具体情况不同而有所不同。

按其发生的原因大致可分为机械声和流体声两大类。

1，机械声大部分的液压阀都由阀芯，阀体，调控零件，紧固件，密封件等几部分组成，他是通过外力使阀芯产生运动，阀芯运动至相应位置使液流发生改变，满足工作要求。

在这一过程中，阀内可动零件的机械接触产生噪声。

2，流体声由于液压阀在进行节流，换向，溢流时，使阀体内液流的流量，方向以及背压发生种种变化，导致阀件及管道的壁面产生振动，从而产生噪声。

按其产生压力振动的原因又可分为气穴声，流动声，液压冲击声和震荡声。

管路的振动和噪声
这主要是由于泵，阀等液压元件的振动在管路上相互作用引起的。

研究表明，当管路的长度恰好等于振动压力波长一半的整数倍时，管路会产生强烈的高频噪声。

此外，外部震源也可能引起管路共振；而当管路的截面积突然变化（急剧扩大和缩小或急转弯）时，都会使其中的液流发生变化，易产生紊流而发出噪声。

防止油中混入空气
液压系统往往在运转开始的一段时间内噪声较小，一定时间后，噪声增大，若此时观察油箱中的液压油，可发现液压油变为了黄色，这主要是由于油中混入微小气泡，故此变色。

对于这种情况主要从二个方面采取措施，一是从根本上解决，防止空气混入。

二是尽快排除混入油体的空气。

具体方法为：1泵的吸油管接头密封要严，防止吸入空气；2合理设计油箱。

防止液压阀产生空穴现象
液压阀的空穴现象的产生，主要作到使泵的吸油阻力尽量减小。

常用的措施包括，采用直径较大的吸油管，大容量的吸油滤器，同时要避免滤油器堵塞；泵的吸油高度应尽量变小。

防止管道内紊流和旋流的产生
在对液压系统管路进行设计时，管道截面应尽量避免突然扩大或收缩；如采用弯管，其曲率半径应为管道直径五倍以上，这些措施都可有效的防止管路内紊流和旋流的产生。

采用蓄能器或消声器吸收管道内的压力脉动
管道内的压力脉动是系统产生振动和噪声主要原因。

在液压回路中设置蓄能器，可以有效地吸收振动，而在发生振动部位附近设置消振器也可有效地减少系统振动。

避免系统发生共振
在液压系统中常会发生振源（如液压泵，液压马达，电机等）引起底板，管道等部位产生共振；或是泵，阀等道等元件的共振而造成较大的噪声。

对于这种现象，可通过改变管道的长度来改变管道的固有振动频率，以及对一些阀的安装位置进行改变措施来消除。

隔离振动
对于液压系统中的主要振源（泵，电机）常采用加装橡皮垫或弹簧等措施，使之与底板（或油箱）隔离，也可采用将振源装在底板上与整个系统隔离的办法，这些都可收到良好的减振降噪的效果。

液压系统振动和噪声的产生原因及消除措施
1．柱塞泵或马达的噪声
(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、进油管堵塞或油液粘度过高，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o
②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。

液压泵的伺服阀阀芯、控制流量的活塞也会因局部磨损、拉伤，使活塞在移动过程中脉动，造成液压泵输出流量和压力的波动，从而在泵出口处产生较大振动和噪声。

此时可对磨损、拉伤严重的元件进行刷镀研配或更换处理。

(3)液压泵配流盘也是易引发噪声的重要元件之一。

配流盘在使用中因表面磨损或油泥沉积在卸荷槽开启处，都会使卸荷槽变短而改变卸荷位置，产生困油现象，继而引发较高噪声。

在正常修配过程中，经平磨修复的配流盘也会出现卸荷槽变短的后果，此时如不及时将其适当修长，也将产生较大噪声。

在装配过程中，配流盘的大卸荷槽一定要装在泵的高压腔，并且其尖角方向与缸体的旋向须相对，否则也将给系统带来较大噪声。

2．溢流阀的噪声
溢流阀易产生高频噪声，主要是先导阀性能不稳定所致，即为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。

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。

此时，须及时排尽空气。

(2)缸头油封过紧或活塞杆弯曲，在运动过程中也会因别劲而产生噪声。

此时，须及时更换油封或校直活塞杆。

4．管路噪声
管路死弯过多或固定卡子松脱也能产生振动和噪声。

因此，在管路布置上应尽量避免死弯，对松脱的卡子须及时拧紧。

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