液压系统噪音的分析与解决措施

1. 概述

噪音这种环境污染形式，国际标准化组织( ISO ) 已经制定了标准，液压传动中噪音等级规定一般不得超过 70～80dB。如今随着技术的发展，液压系统向着大功率、高速度、大流量的方向发展，噪音污染也越来越严重，因此，必须要对液压系统的噪音进行控制。 本文根据工厂生产经验，立足理论研究，下面就液压系统中噪音产生的原因及其降噪措施做简单的分析。

2．噪音来源及解决方案

2.1 泵产生的噪音

首先，在液压系统产生的噪音中，由泵产生的噪音最为明显， 这是由泵本身配流结构引起的。

油泵运转时，齿轮、叶片、或者柱塞由于容积变化而产生高低压油，就不可避免的造成容积排量的周期性变化，从而形成压力脉动和流量脉动，引起结构振动，导致噪音的产生。因此，在额定转速和压力下，好的配流形式就成为关键。由于泵体结构的不同，在压力、流量需求一定的情况下，就噪音而言，叶片泵最优，柱塞泵次之，外啮合齿轮泵噪音相对要大一些。所以我们在设计

时要优先考虑低噪音的液压泵。

其次，与泵连接的电机、联轴器等也可能成为噪音的来源。电机的性能直接决定了噪音的大小。在现场经常发现电机轴和泵轴同轴度差的情况，如若误差过大，则弹性联轴器不仅不能吸收振动，反而强烈振动，产生噪音。所以要在装配时提高装配精度，以减少由装配误差而产生的噪声。还有电机一般都是旁置或者上置式安装，这个时候电机的机械振动会带动油箱振动从而产生噪音，一般我们要在电机底座上增加一层橡胶或者其他减振措施，来降低这类噪音。

再次，泵的气蚀现象也是引发噪音的一个主要原因。液压油会溶解一部分空气或者因为设计原因使空气进入了液压系统，这些空气分离出来后形成的大量气泡会使原来连续的油液变成不连续的状态 , 同时这些气泡随液流由液压泵的低压腔运动到高压腔 , 气泡在压力油的冲击下将迅速破灭 , 由于这一过程是瞬间发生的 , 会引起局部液压冲击 , 在气泡凝结的地方 , 压力和温度会急剧升高 , 引起强烈的振动和噪声。液压油中溶解的空气是很难避免的，所以，在设计或者装配中必须严格控制空气的进入。空气进入泵基本上是通过以下几种途径：

（1）．滤网或吸油管路存在过大的吸油阻力。

（2）．泵从吸油侧吸入空气。

（3）．空气从泵轴和其密封之间被吸入。

（4）．气泡混入油中。

（5）．泵速太高，导致吸空。

（6）．选用液压油的粘度过高。

所以，为了防止空气进入液压泵产生噪音，我们就要在系统设计或者系统装配时注意以上罗列的事项，确保系统中空气的含量尽可能减少，在最大程度上降低液压泵产生的噪音。

2.2 阀产生的噪音

液压阀是液压系统中必不可少的元件，也是主要噪音源之一。下面我们就选择两个常用阀简单分析一下。

溢流阀是液压系统中控制压力的重要元件 , 也是主要的噪声源之一。当执行机构换向或者负载变化时 , 将引起系统压力的升高 , 油液从溢流阀溢出 , 这种压力的变化是瞬间完成的 , 这时滑阀的动作与复位也是瞬间完成的 , 再加上弹簧伸缩量的变化 , 导致阀流量不稳、 产生压力波动 , 就使其在工作中产生噪声。溢流阀在卸载时产生的泄油膨胀噪声和压力冲击噪声，同时通过节流口的高速液流与周围液体之间产生剪切流、紊流、涡流或摩擦产生的噪声 , 且溢流阀设定压力和流量越高 , 其噪声也越大。解决的办法和措施是，检查弹簧是否损坏或性能是否完好 , 否则应更换弹簧；拆卸溢流阀 , 进行清洗；检查滑阀与阀口

配合是否过紧或过松 , 研磨阀体孔 , 不能修磨时 , 更换新滑阀 , 重配间隙；如滑阀是被污物卡住 ,阻尼孔堵塞 , 应检查油液污染度 , 进行过滤 , 必要时换油； 检查流量 , 应在额定流量范围内使用；由气穴引起噪声时 , 应提高溢流阀的背压。

针对大流量换向频率高的系统，为避免换向阀快速换向带来的液压冲击和振动噪音，可采用带有缓冲装置的换向阀或使用比例换向阀代替普通换向阀。带有缓冲装置的换向阀主阀芯上带有行程调整器，通过调整主阀芯行程调整器的排油节流口来控制主阀芯运动速度，借此可以控制响应时间，减慢阀芯的换向速度，或是通过液控阻尼器调整先导阀出口流量来控制主阀芯换向速度，减小冲击。对于比例换向阀，可改变输入驱动电压、电流来控制阀芯换向速度，同时，可以在管道或接近液压缸处安装蓄能器，吸收或缓冲由换向阀突然换向，液压缸突然停止运动或溢流阀产生的液压冲击，使其流量脉动减小，压力变

幅减弱，噪声减少。

2.3 管道及其它噪音

管道一般不直接产生噪音，当泵或负载变化而引起压力波动时，会通过管道产生振动噪音。

此外由于管道的拐弯、管道流通面积的变化，在流速或压力很高的情况下也会引起噪音，特別是若干条管路排在一起时，噪音尤为突出。产生这类故障的原因和排除方法有以下儿种。

（ 1）. 液压泵 - 电机等振源的振动频率与配管的振动频率合拍产生共振，为防止产生共振，二者的振动频率之比要在 1/3 ? 3 的范围之外。

（ 2）. 管内油柱的振动。可通过改变管路长度来改变油柱的固有振动频率，在管路中串联阻尼( 节流器 ) 来防止和减轻振动。

（ 3）. 管壁振动。尽量避免有狭窄处和急剧弯曲处，尽可能不用弯头。弯管时，弯曲半径应尽量大。

（4）. 采用管夹和弹性支架等，防止振动。

（5）. 管内进了空气，造成振动和噪声，要定期对系统排空气。

（6）. 回油管的振动冲击。当回油管不畅通背压大，或因安装在回油管中的滤油器、冷却器堵塞时，会产生振动冲击产生噪音，解决办法是减小管路背压，定期清理滤芯，保证系统中的油液通畅运行。

3. 结论

综上所述，液压系统的主要噪音是由泵、电机、阀、管路、附件等产生的，在上面的叙述中简要的分析了它产生的原因和解决的相关措施，必要的时候对噪音源进行隔离。液压系统噪声产生的原因及其控制是一个复杂问题，减少噪音，对于改善环境质量、提高液压系统性能是非常重要的。通过分析可以从元件的设计选取、机械结构的改善、 物理防治等方面， 采取多种控制手段，以获得减小噪音良好效果。