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关于机床液压系统噪声分析与振动防治 摘要：液压系统侵入空气时，在低压区其体积较大，当流剖高压区时受压缩，体积突然缩小，而当它流氖低压区时，体积突然增大，这种气泡体积的突然变更，产生“爆炸”现象，因而产生噪声，此现象通常称为“空穴”。针对遮个缘由，经常在液压缸上设置排气装置，以便排气。 关键词：液压系统；噪声；缘由；限制 液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和限制的一种传动形式。利用有压的液体经由一些机件限制之后来传递运动和动力。相对于电力拖动和机械传动而言，液压传动具有输出力大，重量轻，惯性小，调速便利以及易于限制等优点，因而广泛应用于工程机械，建筑机械和机床等设备上。但是随着液压技术向高速、高压和大功率方向的发展，液压系统的噪声也日趋严峻。因此探讨和分析液压噪声和振动的机理，从而削减与降低振动和噪声，并改善液压系统的性能，有着主动而深远的意义。 1.液压系统产生噪声的缘由 产生噪声的缘由主要有以下几点：液压泵的流量脉动和压力脉动，造成泵构件的振动。若液压泵的基本频率及其谐振频率与机械的或液压的自然频率相一样，则噪声将会大大增加；由于机械缘由，例如转动部分不平衡、轴承不良和泵轴的弯曲等机械振动都会引起机械噪声；液压泵工作中，当吸油腔突然与压油腔相通，或压油腔突然与吸油腔相通时，则产生压力的突变，它们对噪声的影响特殊大；当液压泵吸油腔中的压力低于油液所在温度下的空气分别压时，溶解在油液中的空气析出而变成气泡，这种带气泡的油液进入高压腔时，气泡被击破，形成局部的高频压力冲击，从而引起噪声；泵内通道具有截面突然扩大和收缩或急转弯，通道面积过小将导致液体紊流、旋涡及喷流，从而使噪声加大；在运用中，由于液压泵零件磨损，间隙过大，流量不足，压力易波动，同样也会引起噪声；油液黏度问题，油液黏度过高，会增加吸油阻力，易出现空穴现象，使压力和流量不足；油液黏度过低，会增加泄露，降低容积效率，并简单吸人空气，造成冲击和爬行，从而产生振动，引发噪声。 2，沟通电磁换向阀的振动 由于沟通电的特性，衔铁频繁地分开和吸合，因而产生振动和噪声，造成寿命低。另外阀芯被卡住或电压低，衔铁未动作，其线圈很简单烧坏。因此在换向性能平稳性要求高的液压系统中，应当运用直流电线圈。或者运用自整流电磁铁，这种电磁铁附有整流装置和冲击汲取装置。换向阀调整不当，使换向阀阀芯移动太快，造成换向冲击，因而产生噪声与振动。在这种状况下，若换向阀是液压换向阀，则应调整限制油路中的节流元件，使换向平稳无冲击。在工作时，液压阀的阀芯支持在弹簧上，当其频率与液压泵输油率的脉动频率或与其它振源频率相近时，会引起振动，产生噪声。这时，通过变更管路系统的固有频率，变动限制阀的位置或适当地加蓄能器，则能防振降噪。 3、液压系统噪音解决措施 空气侵入到液压系统的不良后果主要有：使油液具有肯定的压缩性，致使系统产生噪声、振动和引起运动部件的爬行，破坏了工作的平稳性；易使油液氧化变质，降低油液的运用寿命，解决措施： (1)空气由油箱进入系统的机会较多。如油箱的油量不足；液压泵吸油管侵入油中太短；吸油管和回油管在油箱中距离太近或没有用隔板隔开；回油飞溅，搅成泡沫；液压泵吸入空气；回油管没有插入油箱，使回油冲出油面和箱壁，在油面上会产生大量气泡，使空气与油一起吸入系统。因此，油箱的油面要常常保持足够的高度；吸油管和回油管应保证在最低油面以下，两者要用隔板隔开。 (2)由于密封不严或管接头处和液压元件接合面处的螺钉拧得不紧，外界空气就会从这些地方侵入；系统中低于大气压部分，如液压泵的吸油腔、吸油管和压油管中油流速度较高(压力低)的局部区域；在系统停止工作，系统中回油腔的油液经回油管返回油箱时，也会形成局部真空的区域，在这些区域空气最简单侵入。因此，要尽量防止各处的压力低于大气压力；各个密封部件均应运用良好的密封装置，管接头和各接合面处的螺钉应拧紧；常常清洗液压泵吸油口处的过滤器，以防止吸油阻力增大而把溶解在油中的空气游离出来进入系统。 (3)对于主要的液压设备，液压缸上最好设有排气装置，以解除系统中的空气。液压泵或液压马达质量不好，通常是液压传动中产生噪声的主要部分。液压泵的制造质量不好，精度不符合技术要求，压力与流量波动大，困油现象未能很好消退，密封不好，以及轴承质量差等都是造成噪声的主要缘由。在运用中，由于液压泵零件磨损，间隙过大，流量不足，压力易波动，同样也会引起噪声。 面对上述缘由，一是选择质量好的液压泵或液压马达；二是加强修理和保养。例如，若齿轮的齿形精度低，则应对研齿轮，满意接触面要求；若叶片泵有困油现象，则应修正配油盘的三角槽，消退困油；若液压泵轴向间隙过大而输油量不足，则应修理，使轴向间隙在允许范围内；若液压泵选用不对，则应更换。溢流阀不稳定，如由于滑阀与阀孔协作不当或锥阀与阀座接触处被污物卡住、阻泥孔堵塞、弹簧歪斜或失效等使阀芯卡住或在阀孔内移动不灵，引起系统压力波动和噪声。对此，应留意清洗、疏通阻泥孔；对溢流阀进行检查，如发觉有损坏，或因磨损超过规定，则应刚好修理或更换。 换向阀调整不当，使换向阀阀芯移动太快。造成换向冲击，因而产生噪声与振动。在这种状况下，若换向阀是液压换向阀，则应调整限制油路中的节流元件，使换向平稳无冲击。在工作时，液压阀的阀芯支持在弹簧上，当其频率与液压泵输油率的脉动频率或与其他振源频率相近时，会引起振动，产生噪声。这时，通过变更管路系统的固有频率，变动限制阀的位置或适当地加蓄能器，则能防振降噪。 机械振动，如油管瘦长，弯头多而未加固定，在油流通过时，特殊是当流速较高时，简单引起管子抖动；电动机和液压泵的旋转部分不平衡，或在安装时对中不好，或联轴节松动等，均能产生振动和噪声。对此应实行的措施有：较长油管应彼此分开，并与机床壁隔开，适当加设支承管夹；调整电动机和液压泵的安装精度；重新安装联轴节，保证同轴度小于0.1mm等。 总之，液压系统的噪声来源及传播是一个困难的问题，既有机械噪声，又有流体噪声。它不仅与元件结构有关，而且与系统设计、安装和运用维护都有亲密的关系。近几年，也越来越引起行业的重视。 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页