液壓設備的噪聲分析與控制措施研究

李成平

摘 要：隨著我國技術水平的不斷提高，液壓設備的應用范圍也越來越廣泛。液壓設備仍存在噪音方面的問題，雖然與其他設備相比，液壓設備的噪音已經明顯降低了，但隨著社會經濟的迅速發展，液壓設備的噪聲發生頻率越來越高了。因此，不得不對液壓設備的噪音標準提出新的要求。本文將對液壓設備的噪聲進行簡要分析，并對其控制措施進行探究。

關鍵詞：液壓設備；噪聲；控制措施；探究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.063

0 引言

噪聲的危害嚴重的影響著人們的生活，由于液壓系統正向著高壓、高轉速、高功率的方向發展，導致液壓設備的噪聲越來越大。液壓設備的噪聲會直接影響液壓設備正常工作，進而使得制造出來的工件質量和精密度不達標，所以必須重視液壓設備噪聲問題，對于一些重要的液壓設備的噪聲問題，更要進行嚴格控制。用科學合理的控制措施解決液壓設備噪聲問題，促進液壓系統持續穩定的發展。

1 液壓設備的噪聲分析

（1）泵和馬達的噪聲發生機理。噪聲的大小是受轉速、壓力和排量等因素影響的，其中噪聲受轉速的影響最大，轉速越快則噪聲越大。而在液壓設備中，最大的噪聲來源就是泵和馬達，所以要想降低泵和馬達的噪聲，就要盡可能的降低轉速，并且還有要根據轉速配以相應的排量和壓力，進而達到所需求的功率。泵和馬達一般以三種形式產生噪聲，分別是可聞噪聲、振動噪聲以及脈沖噪聲。可聞噪聲是以空氣作為介質進行噪聲傳遞的形式，振動噪聲就是通過設備結構傳遞噪聲的形式，而脈沖噪聲則是以流體作為傳遞介質傳遞噪聲的一種形式。液壓設備中，液壓泵產生的可聞噪聲并不大，但卻產生了極大的振動噪聲和脈沖噪聲，振動噪聲和脈沖噪聲的能量是可聞噪聲的一千倍，并且兩者的能量若作用于管路和相關設備上，會導致更大的可聞噪聲產生，對液壓系統的影響頗大，也會使企業的經濟效益得到提升。因此，一定要采取合理、有效的措施來控制這三類噪聲。

（2）閥的噪聲發生機理。液壓系統中，閥門是控制流體流動的主要元件，閥門噪聲往往是由于流體經過閥門時，壓力受到變化而產生的，在節流閥和溢流閥處噪聲更為明顯。閥的噪聲一般分為嘯叫聲和嘶嘶聲兩種。有些使用時間較久的閥門其中有些損壞的元件會發出嘯叫聲，這時只要將損壞的元件換成新元件就可以消除這種噪聲。而一般情況下引起嘯叫聲的原因是共振，這種原因導致的噪聲很難消除，只能更換掉其他結構的閥門才能消除這種嘯叫聲。如果流體在閥內流經閥門時，使壓力發生了變化就會產生一種不平衡力，流體中所存在的氣泡就會收到不平衡力的影響而爆裂并發出嘶嘶聲。閥所產生的噪聲并沒有多大，在操控室以外幾乎就聽不到這種噪聲了。消除這種嘶嘶聲理論上可以利用高背壓的方式來消除，但一般情況下，閥的工作狀態不可以為高背壓狀態。所以若在一些要求高噪聲標準的場合，就可以采用造價非常昂貴的無泡閥門來消除閥的噪聲。

（3）管路的噪聲發生機理。由于液壓泵和馬達中存在具有周期性的脈沖振動的流體，所以也會導致液壓系統中的元件和管路發生脈沖振動，同時還會產生噪聲。當管路的振動頻率接近于液壓系統的固定頻率時，所產生的共振會導致噪聲更大，嚴重情況下能造成管路和設備都被損壞，進而發生事故。

2 噪聲的控制措施

（1）降低或消除液壓油中的空氣含量。想要有效的降低液壓泵所產生的噪音，就要從降低或消除液壓油中的空氣含量入手。有相關數據顯示：液壓油中的空氣含量與泵的噪聲有著密切的關聯。并且若液壓油中含有0.1%容積的空氣時，泵的噪聲會非常明顯的變大；若液壓油中含有1%容積的空氣時，對泵的噪聲控制就會失效，其噪聲很有可能比其他機械傳動裝置的噪聲還要大。所以就要采取各種有效措施，從降低或消除液壓油中的空氣含量入手來降低泵的噪聲?？梢詫⒂拖湓O置在高于液壓泵的地方來防止空氣混入液壓油中；制作短而粗的液壓油吸入口管路，并且盡量將減少管路的接頭，降低空氣混入液壓油內的機率；改進油箱的設計，要使油箱中液壓油面以上的空間能夠容納下油泵兩分鐘的排量，進而消除回油時所帶入的少量空氣；還可以在油箱的適當位置處安裝擋板，用來延長油箱中回油的流動距離，目的是提供足夠的時間來讓回油中的空氣自動逸出。

（2）利用機械減振。還可以將液壓泵固定于彈性支座上來減少液壓泵的噪聲。當液壓泵與彈性支座相互固定時，就形成了一個彈性系統，并且每一個彈性系統都會一個獨特的自然頻率。若自然頻率低于外界施加的頻率，則有一部分振動力會傳遞到支座上，進而達到隔振的效果。并且自然頻率與外界施加頻率相比之下越低，振動力傳遞的就越少，隔振的效果也就越好。

（3）管路防振措施。對于管路噪聲的防治，可以在連接管路時選用軟管并采取撓性連接方式。另外，由于軟管是一種良好的聲音發射體，所以在布置管路時要盡量使用短軟管，在布置長管路時，中間應該安裝鋼管，兩頭安裝軟管。僅僅使用軟管連接管路并不能夠有效的減少管路的振動，還需要對管路進行彈性安裝，這樣才能夠減少一些傳遞到基座的振動和空氣噪聲。對于管路的空間布置上，要選取合適的管路長度科學合理的布置，防止共振造成不良影響。還可以通過涂抹阻尼材料來減少管路的振動以及空氣噪聲，并且利用這種方式抑制高頻噪聲的效果最好。若有條件的話，可以用液壓集成塊來代替管路達到減少振動的目的。適當增加管路的直徑，降低管內液壓油的流動速度，也都是可以有效減少噪聲的防振措施。

3 結語

綜上所述，液壓設備正廣泛的被應用在人們的生活中，而液壓設備的噪聲卻是需要重點解決的問題之一。對液壓設備進行噪聲控制需要貫穿于液壓設備設計的始終，從源頭降低噪聲才能真正的解決液壓設備的噪聲問題，進而才能有效的提高液壓設備的工作效率以及工作質量。結合本文對液壓設備噪聲的分析以及對噪聲的控制措施的探究，希望能為液壓設備設計人員提供有效的幫助，從而促進液壓技術日后的發展。

參考文獻：

[1]柳彥波.淺談煤礦液壓設備常見問題及處理策略[J].科技創新與應用，2015（23）.

[2]秦顯宏.煤礦液壓設備的故障分析與保養[J].產業與科技論壇， 2013（23）.

[3]王有力.液壓設備的故障診斷方法探討[J].科技創新與應用， 2013（19）.

[4]何靖宇.淺談裝車液壓設備的常見故障及其維護[J].現代工業經濟和信息化，2012（02）.endprint