液压站噪声治理

液压系统具有功率重量比大、容易实现各种传动运动、负载特性好、快速性好、自动润滑、元件寿命长，易于实现自动化等优点,在工业生产中得到广泛应用。然而液压系统工作时易产生噪音污染，这一点已日益受到人们的重视。

近年来,随着液压技术向高速、高压和大功率方向发展，液压系统的噪音也日趋严重，并成为阻碍液压系统功能进一步发挥的一个重要因素。

一、 组成及工作

常见的液压站由电动机、液压泵、油滤、单向阀,溢流阀、蓄压器、散热器﹑电磁水阀、截止阀以及压力、流量、温度等指示装置组成，典型的液压站组成如下图所示。

图 液压站的组成

液压站启动时，电动机带动液压泵工作，液压泵输出高压油液经单向活门、油滤和截止阀输出，蓄压器用于吸收泵出口的压力脉动,溢流阀用于限制液压泵的出口压力；回油经截止阀、单向阀、散热器流回油箱。

二、噪声的产生原因

液压站的电动机和液压泵是主要发声元件，它本身是一个噪音源,另一些元件如油滤、溢流阀、油箱和管道等，本身不会发声，不是独立的噪音源,但液压泵产生的机械噪音和液体噪音会激发它们产生振动，从而产生和辐射出很大的噪音。

在液压系统传动系统中，各元件或部件产生或传递噪声的程度是不同的，其名次排列如下表所示。

表 液压元（部）件产生和传递噪声名次表

2.1 电机的噪声

2.2 液压泵的噪声

在液压站中液压泵是主要噪音源，液压泵的流体噪音主要是由液压泵的压力、流量的周期性变化以及气穴现象引起的。

在液压泵的吸油和注油的循环中，产生周期性的压力和流量变化，形成压力脉冲，从而引起液压振动发出噪音。

图 液压泵图片

一般来说,液压泵的噪音随功率的提高而增加。液压功率是由液压泵输出压力、排量、以及转速这三个参数决定的，它们对泵噪音的影响程度是不同的，转速噪音的影响最大，而液压泵排量对噪音的影响受压力变化的影响。

为获得最低的噪音级，一般使用最低的实用转速(如1 000 ~1 200 r/min)和压力组合以提供所要的功率。电 电压发生变化、也会引起液压泵的压力、流量的周期性变化，从而产生噪音。

因此在设计泵站的过程中要要求电 容量要足够大，或者采取稳压电子设备。

2.3 液压泵和电机的安装不平衡噪声

液压泵和电机为高速的回转体，其转动部分不可能绝对平衡，液压泵和电机高速回转时会产生周期性的不平衡力，这种不平衡力引起轴承的弯曲振动而产生噪音，当液压泵或电机固定不牢靠或联轴器安装不同心将引起较大的振动噪音。

2.4 各类阀的噪声

液压站的压力和流量脉动是由其自身的结构决定的。压力脉动是一种激振力，液压站内各类阀安装不牢固则会在这种激振力的作用下振动，产生噪音。

此外,油滤不清洁对起高压油液节流作用而产生流体噪音，单向阀选择不合理，液体流向单向阀时，其内的活门易产生振动引起噪音。换向阀突然换向，液压油流速瞬间突然改变，引起压力冲击，导致振动与噪声产生。

图 调节阀图片

2.5管道引起的噪声

管道本身不是振动源，但是,若导管的选择和安装不合理，在液压油的压力脉动作用下，将会产生共振，同时发出的噪音很大，必须对此类噪音进行抑制和消除。

常用的办法是设置蓄能器或采用高压软管来吸收液压泵的压力脉动，阻止机械振动传播，这是一简单、易行和有效的办法。

三、液压站噪声控制措施

从液压站噪音产生的机理可以看出，噪音虽不可能完全消除，但在设计时，选择合适液压元件和合适的设计方案，可以大大地降低液压噪音。

3.1选用低噪音液压元件

液压附件选型时应选用流阻小、工作可靠、工作噪音低的附件，如选用低噪音摆线内啮合齿轮泵；带有阻尼活塞式先导阀结构的低噪音溢流阀；浸油电磁阀等。

3.2设计合理的液压站

液压站设计、布局是否合理，直接影响机械噪音的大小。

液压泵和电机的连接件加工、安装精度应严格要求，液压泵和电机的连接可采用挠性联轴器来减小联轴器噪音，安装时确保固定牢靠；如果空间尺寸允许，可将液压泵与电动机采用同一基础安装，并与油箱分开安置,以隔离泵振动对油箱的影响。

如果泵置于油箱盖板上，则应在泵底座下采取隔振措施，如加装橡胶振垫，用来切断机械噪音的传播通道，防止油箱振动。对于液压泵产生的噪音，可利用并联液压泵和卸载回路等措施来控制。油箱设计时在允许的情况下应提高结构刚度，如设计加强筋，使其不易被其他激振力激振；设计油箱形状时，在保证散热要求的前提下，力求减小油箱表面积,以降低其幅射噪音。

设计和安装管道时，要考虑管道长度，避开外界激振频率和共振点。导管连接时，泵进出油口分别使用软管连接，以截断液压泵的机械振动。另外，在液压泵出口的管路上安装H型液压滤波器可以减小液压振动带来的噪音。

图 液压泵减振措施示意图

3.3防止流体噪音

混入液体中的空气在系统出现局部低压或负压时将产生气穴现象，气穴在高压区溃灭时会产生局部压力阶跃升高并伴随强烈噪音。

防止气穴噪音，第一要防止空气进入系统，第二要排除已混入系统的空气。

3.4防止压力脉动噪音

液压泵周期性的流量脉动是系统主要的压力脉动源。由于压力脉动,将导致系统中元件和管道作周期性振动，从而激发噪音。特别当脉动频率与管系固有频率接近或重合时，会激发系统共振使噪音增大。

因此，设计液压站时，在泵的出口处加装蓄压器和缓冲瓶仪减小系统的压力脉动.设计管路时，使管长尽量避开发生共振的管长，一般在管道中配置一定数量的管夹，提高管道的连接刚度，同时通过改变管夹的固定或支承部位来调节导管本身有固有频率，避开共振。

此外，利用增加部分节流阀卸荷回路，可以减小工作油路中的压力脉动，从而可以减小噪音。

图 减压脉动控制器

3.5 利用吸隔声技术限制噪声传播

限制噪音传播就是对系统采用隔声、吸声等技术措施，来限制噪音的传播。可把液压泵或油箱、或整个液压站用隔声罩罩起来，将噪声控制在隔声罩内，限制噪音的传播。

图 液压站隔声罩

图 某设备隔声罩

图 某车间设备隔声罩