液压系统的振动、噪声诊断与排除

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1、液压系统的振动、噪声诊断与排除倪元喜马洪茹李学良摘要：该文主要以液压元件的结构及液压系统的各组成要素为要点分析了液压系统的振动及噪声的产生原因，从原理及实际故障现象等多角度地阐述了该现象的成形，并提出了部分改善措施。关键词：噪声、振动、气蚀、液压冲击、判断、处理一.前言液床系统是以液体为工作介质进行能量的传递以实现力、位移、速度等机械量的输出，它由液压动力源、各种控制阀、执行机构及其他辅助元件等组成。液压系统在运行屮会发出和谐有节奏的声音，而振动、噪声一旦超过了正常状态，则表明系统存在异常。振动、噪声不仅对人的身心健康有害，而且影响系统的工

2、作性能和液压元件的寿命，应及时消除。随着液压设备的高压、高速、大功率化，降低振动和噪声己成为目前液压技术的重大课题之一。二、振动与噪声的来源噪声按照表现形式口J分为两种：其一是连续不断地发出嗡嗡声，有时还伴随其他杂音;另一种是断续十分刺耳的吱嗡声。按形成原因又可分为机械振动噪声和流体振动噪声。1、机械振动噪声由于机械部件的运动或相互间的作用，产生振动而激发的噪声，称为机械噪声。机械振动噪声主要是山于零件之间发生接触、冲击和振动引起的。⑴、回转体不平衡。电动机、液压泵、液压马达等高速回转体，如果转动部分不平衡则会产牛周期性的不平衡离心力，从而

3、引起转轴的弯曲振动，因而产牛噪声。（2）、联轴节不同轴。电动机与液压泵不同轴致使联轴器偏斜也会产生振动和噪声。实验证明，当两者同轴度为0.02mm时，就会产牛振动，超过0.08mm时，振动噪声较大。（3）、电动机噪声。电动机除机械噪声外，还会产生通风噪声（如冷却风扇声和风声）和电磁噪声（电动机通电后的电磁噪声和蝉鸣声）。（4）、轴承噪声。轴承在工作过程中也会发出噪声，滑动轴承噪声低丁•滚动轴承。同一类型的轴承，其内径越大，引起的噪声就越大，内径每增加5mm,其振动级增大1〜2dB（分贝）。（5）、机械撞击噪声。液压零件频繁接触、电磁铁吸合产

4、生的嗡鸣声、换向阀阀芯移动时发出的冲击声、溢流阀在溢流阀芯发出的高频振动。2、流体振动噪声流体噪声由汕液的流速、压力的突然变化及气穴爆炸等引起。(1)、压力脉动声。液床泵是主要的噪声源，约占液床系统噪声的75%左右，主要是山于泵的压力、流量周期性变化及气穴现彖引起。(2)、漩涡脱离声。工作介质在经山液压阀后喷出高压流体，在喷流和周围流体之间产生剪切流、紊流或涡流，因此产生髙频噪声。⑶、气蚀噪声。在流动的液体中，由于流速变化引起压力降而产生气泡(气穴现象)，当气泡到达高床区域时，体枳被压缩而至溃灭，因此产生局部的液床冲击(局部床力可高达150

5、〜200Mpa),同吋产生爆炸噪声。其频率主要分布在1000HZ以上，听起来是嗡嗡的尖叫声，发生气蚀时，噪声增加10dB左右。(4)、压力冲击声。管道内流体因液压阀门突然关闭而形成液压冲击，不仅会产生巨人的振动和噪声，更有甚者会损坏液压系统。三、液压元件的噪声及控制随着液压技术的扁压、高速和大功率化，液压元件及其装置的噪声H益严重。实际调查发现，液压元件产生噪声和传递辐射噪声的情况是各不相同的，其排列顺序见下表。元件名称液压泵溢流阀节流阀换向阀液圧缸滤油器油箱管路产生噪声次序12345675传递辐射噪声次序23432412从表屮可知，液压泵

6、、溢流阀是主要的噪声源，而油箱由于体积人，则是噪声的主要辐射源,管路、汕箱等可能把液压泵、溢流阀等产生的噪声放大。下而就各类液压元件产生噪声的原因及防治办法，分别简要敘述如下：1、液压泵和马达的振动与噪声液压泵有多种振动与噪肖，其原因与机理差异很大。一般情况下，齿伦泵与轴向柱塞泵的噪声比叶片泵大的多，螺杆泵噪声最小。液压泵的运动件磨损，轴向、径向间隙过大，会引起压力和流量的脉动，同时使噪声增大。液压泵的压力波动也会使阀件产生共振，因而增大噪声。另外，汕的粘度太高，吸汕过滤器阻塞或汕而过低引起吸汕困难，会产生气穴，引起严重噪声。电网的电压、负

7、载发生变化，泵自身的压力波动和流量脉动等均能引起泵的噪声和振动。⑴、柱塞泵的噪声及其控制1）、旋转零件机械振动引起的噪声泵中旋转体不平衡、轴承精度差、传动轴安装误差大、联轴节偏斜、运动副之间的摩擦,均会产牛振动，激发噪声。由于油液污染，吸油不畅，引起滑靴为斜盘干摩擦（发出尖利的声响），柱塞卡死或移动不灵活也会引起振动。2）、压力冲击声柱塞泵产牛噪声的主耍原因是缸内液体在配流过程的高低压转换中产牛压力冲击。为了降低这种噪声，1=1前都在配流盘上开预充压和预卸压阻尼槽，并使配流盘腰型槽对称中心相对斜盘转过一个角度a（一般为3〜9度）。配流盘上的

8、预充压和预卸压阻尼槽会使泵的容积效率略有降低。3）、气蚀发出的噪声当泵的吸入管道及流道匕的阻力损失太人时，在吸入区使缸内介质中溶解的气体分离,形成气泡。如果缸内压力进-步降低到低