GB/T34887—2017《液壓傳動馬達噪聲測定規(guī)范》的修訂建議

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2025.04.012

Revision Suggestions for GB/T 34887-2017 Hydraulic fluid power -- Test code for the determination of noise level of hydraulic motors

ZHENG Zhi-jian1* ZHAI Zhen-yu2 HE Liang3

（1.Ningbo Academy of Product and Food Quality Inspection， Ningbo Fiber Inspection Institute； 2.Ningbo Institute of Standardization Research； 3.National Intelligent Manufacturing Equipment Product Quality Supervision and Inspection Center， Zhejiang）

Abstract：[Objective]This studyproposes revisions tothenational standard GB/T3487-2017，Hydraulicfluid powerTest code for the determinationof noise levelof hydraulicmotors.[Methods]The proposed revisions include： updating terminology and definitions； introducing acuboid measurement surface test environment； adding supplementary noise measurement points ona hemisphericalmeasurement surface； correcting formulas for A-weighted average sound pressure level and sound power level； updating the permissible system eror specifications for measuring instruments； and reevaluating background noise correctionvalues.[Results]Theresults showthattheserevisions addressproblems such as deficiencies interminologydefinitions andambiguities indatacolection methods inthecurrent standard.They broaden the standard's scope of application，enhance measurement accuracy， and improve the reliability and consistency of testesults.[Conclusion]Therevisionofthe standardwillprovideclearer guidance forthedesign，manufacturing，and application of low-noise hydraulic motors， contributing to the industry's green and sustainable development.

Keywords：hydraulicmotors，noisemeasurement，cuboid measurement surface，hemisphericalmeasurementsurface， sound pressure level， sound power level

0 引言

1適用范圍和規(guī)范性引用文件的變化

液壓馬達作為液壓系統(tǒng)的重要執(zhí)行元件，不僅在工程機械、注塑機械、海洋工程等傳統(tǒng)領域有廣泛應用，也逐漸滲透到航空航天、智能制造、新能源裝備等特殊領域。隨著國家對于現(xiàn)代制造業(yè)綠色低碳、環(huán)境友好性的要求不斷提高，對于由液壓泵、液壓馬達、電液執(zhí)行機構等高端裝備基礎件產(chǎn)生的工業(yè)噪聲污染問題也日益被關注。近年來，隨著液壓系統(tǒng)向高壓、大流量、重載的方向發(fā)展，對液壓馬達在變頻、高壓、高轉速工況下的噪聲控制提出了更高的要求。因此，制定并不斷完善液壓馬達的噪聲測定規(guī)范，對于指導低噪聲液壓馬達的設計、制造和應用具有重要作用。

我國現(xiàn)行有效的液壓馬達噪聲測定規(guī)范的國家標準為GB/T34887—2017《液壓傳動馬達噪聲測定規(guī)范》[2]。該標準修改采用國際標準ISO4412-2：1991《液壓傳動測定空氣噪聲傳播噪聲等級的試驗規(guī)范 第2部分：馬達》3。GB/T 34887—2017于2017年11月發(fā)布，2018年5月實施。該標準實施后，被馬達制造商、檢測機構、高校和科研機構廣泛認可和采用，成為用于評價馬達噪聲聲壓級和聲功率的最重要標準。

國家標準GB/T34887—2017歷經(jīng)了多年的實施和應用，馬達制造商、檢測機構和用戶積累了大量噪聲測量經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)了標準中存在數(shù)據(jù)采集方法不明確、測試方法選擇局限性大、測試結果的可靠性和一致性較大等不足之處，亟須通過修訂標準來解決和優(yōu)化上述問題。在全國液壓氣動標準化技術委員會（SAC/TC3）的指導下，對GB/T34887一2017的修訂已經(jīng)提上議程。現(xiàn)已經(jīng)正式成立由高校、企業(yè)、科研院所、檢測機構等多家單位組成的標準工作組，并開展了大量的預研工作。

GB/T34887一2017規(guī)定了在穩(wěn)態(tài)條件下，液壓馬達空氣傳聲噪聲級測定的規(guī)范。標準適用范圍中指出：其不適用于工作轉速低于 ，或馬達基準矩形六面體尺寸中的大值超過 1m 的液壓馬達。該類型的液壓馬達主要涉及低速大轉矩液壓馬達，包括曲軸連桿徑向柱塞馬達、曲軸擺缸徑向柱塞馬達、內曲線徑向柱塞馬達等。然而，從目前的發(fā)展趨勢來看，低速大轉矩液壓馬達在船舶機械、海上收放裝置、舞臺升降和移動設備等特定領域的運用越來越廣泛，對馬達噪聲的控制也愈加嚴格。因此也急需相應的噪聲測定規(guī)范來指導該類馬達的低噪聲設計、制造和結構優(yōu)化。此外，該限制范圍是考慮到低速大扭矩馬達產(chǎn)生的噪聲頻率較低，如果準確測量和評估這些低頻噪聲，會增加儀器設備的投人。但隨著測量儀器儀表的進步和檢驗檢測基礎設施建設的提升，建設更大功率的液壓油源、更大尺寸的半消聲室、更準確地捕捉低頻段的噪聲等已成為現(xiàn)實。因此，在范圍中，應不限制液壓馬達的類型和尺寸規(guī)格，但因試驗環(huán)境導致的規(guī)格限制除外。

在規(guī)范性引用文件中，GB/T34887—2017引用了GB/T3141—1994《工業(yè)液體潤滑劑IS0粘度分類》、GB/T7631.2—2003《潤滑劑、工業(yè)用油和相關產(chǎn)品（L類）的分類第2部分：H組（液壓系統(tǒng)）》等油液和黏度分類的相關標準。按GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定，GB/T3141—1994和GB/T7631.2—2003在標準的技術內容中并未被直接引用，僅在試驗記錄要求注明相應的試驗油液牌號和黏度，并非標準的核心技術內容，因此可以刪除上述兩項標準。此外，國家標準GB/T34887—2017引用了GB/T17483—1998《液壓泵空氣傳聲噪聲級測定規(guī)范》（已廢止）。雖然液壓泵、馬達在結構形式中存在一定的相似性，兩項標準同屬液壓元件空氣傳聲噪聲級的測定規(guī)范，在一定程度上可以相互印證，但并不存在引用關系，因此也可以刪除該標準。

在GB/T34887—2017的規(guī)范性引用文件中，還需要增加部分必要的標準。如，標準中引用了多個流體傳動系統(tǒng)及元件的詞匯，例如“壓力波動”“定量馬達”“變量馬達”等，則需要增加GB/T17446—2004《流體傳動系統(tǒng)及元件詞匯》；按標準規(guī)定，在特定頻率下，空氣吸收衰減的修正值為C3時，需要采用IS09613-1：1993《聲學室外聲傳播的衰減第1部分：大氣聲吸收的計算》中的公式（3）～公式（5）進行計算。因此，也需要將其作為規(guī)范性引用文件。

2 技術內容的變化

2.1術語和定義

在修訂新版標準的過程中，宜對現(xiàn)有的術語和定義進行補充和更新，增加標準的可讀性，這有助于更準確地描述和評估液壓馬達的噪聲特性。建議補充和更新的術語和定義詳見表1。從表1中可知：反射面上方自由場、消聲室等均屬于聲學領域的標準術語，應按照GB/T3767—2016《聲學聲壓法測定噪聲源聲功率級和聲能量級反射面上方近似自由場的工程法》等聲學標準重新定義，有利于不同標準體系間術語的規(guī)范統(tǒng)一，促進不同行業(yè)間的技術要求；半消聲室、測量半徑、聲壓級、聲功率級、背景噪聲、背景噪聲修正值等術語與標準后續(xù)章節(jié)中的試驗環(huán)境、噪聲測量點位置、噪聲特性計算直接相關且被多次引用，為便于標準使用者對上述術語的理解，需要給出明確的定義；基準體和測量距離是對應馬達噪聲測試中使用的平行六面體測量面，是標準擬新增的重要技術內容，也需要給出定義。

2.2試驗環(huán)境

2.2.1平行六面體測量面

平行六面體測量面源于IS03744：2010《聲學聲壓法測定噪聲源聲功率級反射面上方近似自由場中的工程法》，該標準被國家標準GB/T3767一2016《聲學聲壓法測定噪聲源聲功率級和聲能量級反射面上方近似自由場的工程法》等同采用。IS04412-3《液壓傳動空氣噪聲級測定的試驗規(guī)范第3部分：泵采用平行六面體傳聲器陣列的方法》，推薦采用該方法測量液壓泵空氣傳聲噪聲級。

考慮到液壓泵和馬達在結構和噪聲傳遞路徑的相似性，在新標準中，擬新增平行六面體測量面，作為對現(xiàn)行國家標準GB/T34887—2017中半球測量面的補充。與半球測量面相比，平行六面體測量面更有利于評估液壓馬達在復雜環(huán)境或特定安裝條件下的噪聲特性。平行六面體測量面具有以下優(yōu)勢：

（1）符合實際工作場景。在許多工業(yè)應用場景中，液壓馬達并不是暴露在開放空間中，而是位于機械設備內部或靠近其他組件。平行六面體測量面的設計考慮到了這一點，使得測量結果更能反映液壓馬達在其預期工作環(huán)境下的真實表現(xiàn)

（2）適應不同安裝條件。在實際安裝條件下，液壓馬達是被安裝在各種各樣的設備或環(huán)境中。這些環(huán)境可能包括墻壁、地板和其他結構的反射面，均會對噪聲傳播產(chǎn)生影響。平行六面體測量面能夠更好地模擬這些復雜環(huán)境，提供更貼近實際情況的數(shù)據(jù)。

（3）較小空間內邊界效應的影響。當使用半球測量面時，特別是在較小的空間內，可能會受到邊界效應（如反射和衍射）的影響，導致測量結果失真。而平行六面體測量面可以將傳聲器放置得離邊界足夠遠，從而減小這些不利因素對測量的影響。

平行六面體測量面上的傳聲器位置如圖1所示。噪聲測量點的位置和測點數(shù)取決于基準體的尺寸（11、12和13）和測量距離 （d） 。測量距離d應不小于 0.25m ，宜不小于1m 。傳聲器每點測量時間不小于 10s ，讀取該點平均值。

2.2.2半球測量面

標引符號說明：●為關鍵傳聲器位置； B 為基準體；a為測量面長度； b 為測量面寬度； 為測量面高度； d 為測量距離； 為基準體長度； 為基準體寬度； 為基準體高度； s 為測量面，測量面總面積為 S=a b+b c+2a c.

半球測量面由原先的10個測量點增加至20個測量點。半球測量面上的傳聲器位置分布如圖2所示。其中，測量點1～10為關鍵傳聲器位置，與現(xiàn)行的國家標準GB/T34887—2017保持一致；測量點11～20為附加傳聲器位置，是新增的10個測量點。所有測量點上的傳聲器應指向半球測量面的中心，每點測量時間不小于 10s ，讀取該點平均值。

通過新增10個測量點，有助于試驗人員捕捉到液壓馬達周圍更詳細、更精確的噪聲分布情況，識別出可能被較少數(shù)量的測量點忽略掉的噪聲熱點或異常區(qū)域。并且，隨著測量點數(shù)量的增加，容易獲得更高空間分辨率的數(shù)據(jù)，使得對噪聲源特性的分析更加精細，這對于理解噪聲產(chǎn)生的機制以及采取有效的降噪措施非常重要。更重要的，通過增加測量點，尤其是分布在不同方向和位置上的點，可以確保所得到的平均噪聲水平更能代表整個半球面內的實際狀況，而不是僅限于某些特定方位的結果。與原先的10個測量點相比，測量結果的一致性和重復性均能得到明顯提升。

標引符號說明：●為關鍵傳聲器位置（1，2，3，4，5，6，7，8，9，10）； 0 為附加傳聲器位置（11，12，13，14，15，16，17，18，19，20）； c為測量面； 為基準體； r 測量面半徑。

圖2半球測量面上的傳聲器位置

2.3聲壓級和聲功率級的計算

與GB/T34887—2017相比，在液壓馬達A計權平均聲壓級的計算公式中，刪除了溫度氣壓修正值 ，增加了對計算聲壓級和聲功率級時使用的不同基準量的修正值 、聲輻射阻抗修正值（ ）和特定頻率下對空氣吸收衰減的修正值 。其中，增加修正值 是為了確保不同地理位置等氣象條件下得到的測試結果可修正到一個共同的參考標準；增加修正值 是考慮到實際應用中聲源與周圍環(huán)境之間的相互作用，用于校正由于聲輻射阻抗的變化而導致的誤差，提高測量結果的真實性和可靠性；由于高頻聲音在空氣中傳播時會因為分子間的摩擦而發(fā)生衰減，尤其在長距離傳播或高濕度環(huán)境下更為明顯，因此， 的引入是為了補償上述現(xiàn)象對測量結果的影響，從而獲得更加準確的聲功率級數(shù)值。

2.4測量儀器允許的系統(tǒng)誤差

測量儀器的允許系統(tǒng)誤差見表2。與GB/T34887一2017相比，刪除了輸入信號和轉矩測量儀器的允許系統(tǒng)誤差；將流量測量的B級準確度等級由 ±1.5% 加嚴至 ±1.0% ；并根據(jù)測量范圍，對壓力測量的準確度進行分檔。當壓力小于 0.15MPa時，其A、B和C級的測量準確度等級分別為 ±0.001 MPa、±0.003MPa和 ±0.005MPa ；當壓力大于等于 0.15MPa 時，其A、B和C級的測量準確度等級分別為 ±0.05% ±0.15% 和 ±0.25%。

其中，刪除輸入信號和轉矩測量儀器的充許系統(tǒng)誤差有助于簡化標準內容，使標準更加聚焦于液壓馬達噪聲測定的關鍵參數(shù)。并且，在實際應用中，輸入信號和轉矩的測量誤差對最終的噪聲測定結果影響較小，因此其系統(tǒng)誤差可不做特別規(guī)定。提高流量測量的B級準確度，是由于更精確的流量數(shù)據(jù)有助于更準確地評估液壓馬達的工作狀態(tài)及其產(chǎn)生的噪聲水平，以支持更可靠的性能評價。對于不同量程的壓力測量采用不同的準確度等級，則體現(xiàn)了對測量過程精細化管理的需求。低壓力 lt;0.15MPa ）和高壓力（≥0.15MPa}下的運行工況、測量儀表和技術要求存在差異，分別設定不同的準確度等級可以更好地匹配實際工況。隨著流量、壓力測量技術和設備的進步，實現(xiàn)更高的準確度已成為可能，并且成本效益比合理，因此可以在標準中提出更嚴格的要求。

2.5背景噪聲修正

背景噪聲是指除了被測聲源（即液壓馬達）之外，所有其他聲源貢獻的噪聲總和。這些額外的噪聲來源可能包括實驗室內的設備運轉（泵站、傳動軸等）、連接管路（硬管、軟管）以及其他加載裝置（加載閥、加載用的電機、馬達）等。如果未對背景噪聲進行有效控制，可能會掩蓋或扭曲來自液壓馬達的真實噪聲信號，導致測量結果失真。因此，在進行液壓馬達噪聲測定之前，必須采取措施將背景噪聲降至最低，并確保其不會對測試產(chǎn)生不利影響。

根據(jù)現(xiàn)行標準，當被試液壓馬達運行時測得的聲壓級與背景噪聲聲壓級之差為小于6dB時，則認為測量無效，因為背景噪聲過大，無法準確識別出液壓馬達本身的噪聲特性；當兩者的差值大于10dB時，此時認為背景噪聲的影響可以忽略，不需要進行任何修正。然而，在實際測試過程中發(fā)現(xiàn)，當兩者之差處于10dB dB時，盡管按現(xiàn)行標準規(guī)定可以認為背景噪聲影響較小，但實際上仍然會對液壓馬達噪聲的測試結果造成不可忽視的影響。這一發(fā)現(xiàn)揭示了現(xiàn)有標準在此區(qū)間內可能存在一定的局限性，即未能充分考慮到背景噪聲對測試結果潛在的影響。

為了更精確地反映背景噪聲對測試結果的實際影響，有必要重新評估并調整背景噪聲聲壓級的修正值 ，見表3。通過引人新的修正值，可以在更大范圍內（如10dB ）對背景噪聲的影響進行適當?shù)难a償，提高測量結果的準確性。并且，通過對背景噪聲影響的更全面考慮，減少了由于背景噪聲引起的誤差，提高了整體測量的可靠性和一致性。

3結論

GB/T34887《液壓傳動馬達噪聲測定規(guī)范》的修訂，旨在提升標準的科學性和實用性。標準的主要技術變化有：完善了術語和定義；引人了適用于平行六面體測量面的試驗環(huán)境，豐富了測試方法的選擇，特別適用于復雜安裝條件下的液壓馬達噪聲測定，同時，增加了半球測量面的附加噪聲測量點，提高了測量結果的準確性和可靠性；修正了液壓馬達A計權平均聲壓級和A計權聲功率級的計算公式，提高了噪聲測量的準確度；更新了測量儀器允許的系統(tǒng)誤差表，反映了最新技術和設備的發(fā)展水平；針對實際測試中發(fā)現(xiàn)的背景噪聲影響問題，重新評估并調整了背景噪聲聲壓級的修正值 新標準的修訂不僅有望解決現(xiàn)行標準在應用過程中遇到的問題，還可為未來低噪聲液壓馬達產(chǎn)品的開發(fā)提供了強有力的標準支撐。

參考文獻

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