淺談工程機械液壓系統噪聲的控制措施

摘要：液壓系統由很多復雜的零件構成，在工作進程中，由于受到脈動的影響而產生噪聲。為減少工程機械液壓系統的噪聲，有必要調查噪聲源，掌握噪聲的頻率與特征，并采取行之有效的措施。本文對工程機械液壓系統噪聲的產生原因進行了分析，并提出了降低液壓系統噪聲的有效策略，希望可以減少液壓噪聲對工作人員帶來的危害。

關鍵詞：工程機械；液壓系統；噪聲控制

工業噪聲是危害工作場所人員健康的重要因素，已經引起了社會有關人士的重視，因此，降低工業噪聲危害的意義非常重大。液壓系統是工程機械的重要組成部分，其由于自身的震動，不可避免地會產生一些噪聲，隨著液壓系統高速化以及大功率化趨勢的發展，其產生的噪聲危害有增大的趨勢，這也在一定程度上阻礙了技術的繼續發展。

1.工程機械液壓系統噪聲的含義及分類

1.1.工程機械液壓系統噪聲的含義

液壓系統是指借助于油液這種工作介質，通過油液壓力能控制各組件，促進液壓執行機構工作的一整套系統。液壓系統在工作過程中所產生的噪聲，即液壓系統噪聲。

1.2.工程機械液壓系統噪聲的分類

液壓系統產生的噪聲可以分為兩種，一種是流體噪聲類，另一種是機械噪聲類。流體噪聲是因油液壓力、流速的變化，或氣穴等原因導致的，而機械噪聲則通常是因液壓系統零部件之間的接觸、震動和碰撞而產生的。

2.工程機械液壓系統噪聲的產生原因

2.1.回轉體不平衡

液壓系統正常運轉時，內部的液壓泵、電動機等均做高速旋轉運動，如果這些部件出現運動的不平衡現象，就會形成一定的周期性不平衡力，導致轉軸的彎曲震動，進而出現噪聲。

2.2.電動機噪聲

電動機噪聲有三種，它們分別是機械噪聲、電磁噪聲以及通風噪聲。其中，機械噪聲又包含三種噪聲，一種是轉子不平衡引起的噪聲，一種是電動機支架與電動機震動引發的噪聲，最后一種是軸承的不合適設置形成的噪聲。

2.3.聯軸器噪聲

聯軸器是指連接電動機與液壓泵的結構，若電動機與液壓泵不同軸，就可能導致聯軸器出現偏斜，產生震動與噪聲。

2.4.管路噪聲

當液壓系統中元件的穩定狀態發生改變時，就會產生短期的沖擊波，使管路與泵元件結合，然后與管路內的油液發生震動，如果管路長度等于共振長度，就會形成管路噪聲。

3.工程機械液壓系統噪聲的控制措施

3.1.改進液壓系統結構

以降低噪聲為目的的液壓系統結構改進方法主要由以下幾種：①使用低噪聲液壓元件代替高噪聲液壓元件，例如使用葉片泵代替柱塞泵；②從液壓泵的數量上進行控制，液壓泵作為液壓系統形成噪音的重要部分，其產生的噪聲能夠達到整個工程機械液壓系統噪聲的70%以上，因此，在不影響整個系統正常工作的前提下，要盡量減少液壓泵的數量，從而減少液壓泵產生的噪聲總量，工程機械液壓系統所產生的噪聲總量自然就會降低；③在工程機械液壓系統中添加若干的蓄能器，考慮到蓄能器能夠有效地吸收低頻的脈動，可以將蓄能器安裝在回油管形成噪聲的位置上，當工程機械液壓系統管道出現噪聲時，蓄能器就能有效地降低回油管部位產生的噪聲，從而降低了整個工程機械液壓系統的噪聲；④在液壓系統中設置液壓濾波器或消振器，衰減脈沖震動，從而降低噪聲。

3.2.選擇合適的液壓零部件

3.2.1.正確選用和改進液壓泵

使用技術柱塞的柱塞泵能有效減少柱塞泵輸出流量的脈動幅值與脈動頻率，同時，齒數多、齒輪模數小的齒輪泵也可有效減輕齒輪機械摩擦震動；液壓泵的吸油口要足夠大，且安裝時要深入液壓面以下，自吸能力有限的主泵可以設置輔助補油泵。此外，也可通過在泵出口處安裝蓄能器、濾波器的方法來吸收壓力脈動，減少噪聲。

3.2.2.改進液壓閥

改變換向閥的換向時間、換向時的開啟方式與開啟速度等均能減少執行結構工作腔的壓力沖擊。對于壓力閥，應當參照規定對開啟的壓力進行管理控制，或者在其結構上進行輕微的改動，從而可以有效地消除由氣穴噪聲與高速液沖擊固定界面而形成的噪聲。對于節流閥與溢流閥，可采用多級節流、縫隙節流的方式代替小孔節流，以縮小壓力降的比率。對于換向閥，應當科學調節控制油路內的節流元件，使換向更加平穩，沖擊更小。

3.2.3.正確連接液壓泵和電動機

電動機與液壓泵的降噪方法可以選擇如下：①借助于先進的消聲材料或者吸聲材料制作成防護罩，把液壓泵和電動機同外界隔開，避免液壓泵以及電動機產生的噪聲進一步地傳播；②調節電動機與液壓泵的安裝精度，使同軸度在0.02mm以下；③用橡膠塊把有可能傳遞震動的零部件隔離開，同時還可以設置若干的消聲器以及蓄能器輔助降低噪聲。

3.2.4.合理安裝輔助元件

輔助元件例如固定卡子出現松脫現象、管路存在死彎現象也是工程機械液壓系統出現噪聲的重要原因。為此可以從兩個方面對其進行控制，一是在布置管路時，在不影響整體工作的前提下要盡量避免或減少管路的死彎，二是要注意保持卡子始終有牢固的狀態。管路的彎曲角度應當在30°以下，彎頭曲率半徑在管道直徑的5倍以上。管路要盡量短，比較長的油管需要彼此分開設置，或者增加支撐管架的數量，或者借助于液壓集成塊來代替管道，以減少工程機械液壓系統工作進程中的震動幅度。最后，還應當保證密封元件有一個良好的密封性能，避免空氣進入工程機械液壓系統，工程機械液壓系統中也需要進行蓄能器、震動沖擊吸收裝置以及放氣裝置的科學合理布置，達到整體降噪的目的。

4.結語

綜上所述，液壓系統產生脈動、沖擊的原因是多方面的，不僅與組成系統的各個部件有關，而且與他們之間的連接密切相關，即使各個部件正常工作，但各部件之間的互相干涉也會產生噪聲。液壓系統噪聲的控制，需要從整體上把握，從各個環節著手，根據震動機理采取相應措施，只有這樣，才能杜絕、減少液壓系統的噪聲，減少噪聲危害，減少職業病的發生，保護勞動者的健康。

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