液壓系統(tǒng)振動和噪聲的產(chǎn)生原因及消除措施?
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問題：
液壓系統(tǒng)振動和噪聲的產(chǎn)生原因及消除措施?
答疑：
液壓設(shè)備在給人們帶來諸多方便同時，液壓系統(tǒng)的泄漏，振動和噪聲，不易維修等缺點(diǎn)，也為液壓系統(tǒng)的應(yīng)用造成了障礙。尤其在現(xiàn)今隨著技術(shù)水平不斷提高，液壓系統(tǒng)的噪聲和振動也隨之加劇，已經(jīng)成為了限制液壓傳動技術(shù)發(fā)展的重要因數(shù)，因此，研究液壓系統(tǒng)的噪聲和振動有著積極的意義。
1，振動和噪聲的危害
液壓系統(tǒng)中的振動和噪聲是兩種并存的有害現(xiàn)像，從本質(zhì)上說，它們是同一個物理現(xiàn)象的兩個方面，兩者互相依存，共同作用。隨著液壓傳動的運(yùn)動速度不斷增加和壓力不斷提高，振動和噪聲也勢必加劇，振動容易破壞液壓元件，損害機(jī)械的工作性能，影響到設(shè)備的使用壽命，而噪聲則可能影響操作者的健康和情緒，增加操作者的疲勞度。
2，振動和噪聲的來源
造成液壓系統(tǒng)中的振動和噪聲來源很多，大致有機(jī)械系統(tǒng)，液壓泵，液壓閥及管路等幾方面。
機(jī)械系統(tǒng)的振動和噪聲
機(jī)械系統(tǒng)的振動和噪聲，主要是由驅(qū)動液壓泵的機(jī)械傳動系統(tǒng)引起的，主要有以下幾方面。
1，回轉(zhuǎn)體的不平衡
在實(shí)際應(yīng)用中，電機(jī)大都通過聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動液壓泵工作，要使這些回轉(zhuǎn)體做到完全的動平衡是非常困難的，如果不平衡力太大，就會在回轉(zhuǎn)時產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)軸的彎曲振動而產(chǎn)生噪聲。
2，安裝不當(dāng)液壓系統(tǒng)常因安裝上存在問題，而引起振動和噪聲。如系統(tǒng)管道支承不良及基礎(chǔ)的缺陷或液壓泵與電機(jī)軸不同心，以及聯(lián)軸節(jié)松動，這些都會引起較大的振動和噪聲。
2.2液壓泵(液壓馬達(dá))通常是整個液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生振動和噪聲的最主要的液壓元件.
液壓泵產(chǎn)生振動和噪聲的原因,一方面是由于機(jī)械的振動,另一方面是由于液體壓力流量積聚變化引起的.
1,液壓泵壓力和流量的周期變化
液壓泵的齒輪,葉片及拄塞在吸油,壓油的過程中,使相應(yīng)的工作產(chǎn)生周期性的流量和壓力的過程中,使相應(yīng)的工作腔產(chǎn)生周期的流量和壓力的變化,進(jìn)而引起泵的流量和壓力脈動,造成液壓泵的構(gòu)件產(chǎn)生振動,而構(gòu)件的振動又引起了與其相接觸的空氣產(chǎn)生疏密變化的振動,進(jìn)而產(chǎn)生噪聲的聲壓波傳播出去.
2,液壓泵的空穴現(xiàn)象
液壓泵在工作時,如果液壓油吸入管道的阻力過大,此時,液壓油來不及充滿泵的吸油腔,造成吸油腔內(nèi)局部真空,形成負(fù)壓.如果這個壓力恰好達(dá)到了油的空氣分離壓力時,原來溶解在油液內(nèi)的空氣便會大量析出,形成游離狀態(tài)的氣泡.隨著泵的動轉(zhuǎn),這種帶有氣泡的油液轉(zhuǎn)入高壓區(qū),此時氣泡由于受到高壓而縮小,破裂和消失,形成很高的局部高頻壓力沖擊.
3,液壓泵內(nèi)的機(jī)械振動液壓泵是由很多的零件構(gòu)件的,由于零件的制造誤差,裝配不當(dāng)都有可能引起液壓系統(tǒng)的振動和噪聲
2.3液壓閥的振動和噪聲
液壓閥產(chǎn)生的噪聲，因閥的種類，使用條件等具體情況不同而有所不同。按其發(fā)生的原因大致可分為機(jī)械聲和流體聲兩大類。
1，機(jī)械聲大部分的液壓閥都由閥芯，閥體，調(diào)控零件，緊固件，密封件等幾部分組成，他是通過外力使閥芯產(chǎn)生運(yùn)動，閥芯運(yùn)動至相應(yīng)位置使液流發(fā)生改變，滿足工作要求。在這一過程中，閥內(nèi)可動零件的機(jī)械接觸產(chǎn)生噪聲。
2，流體聲由于液壓閥在進(jìn)行節(jié)流，換向，溢流時，使閥體內(nèi)液流的流量，方向以及背壓發(fā)生種種變化，導(dǎo)致閥件及管道的壁面產(chǎn)生振動，從而產(chǎn)生噪聲。按其產(chǎn)生壓力振動的原因又可分為氣穴聲，流動聲，液壓沖擊聲和震蕩聲。
管路的振動和噪聲
這主要是由于泵，閥等液壓元件的振動在管路上相互作用引起的。研究表明，當(dāng)管路的長度恰好等于振動壓力波長一半的整數(shù)倍時，管路會產(chǎn)生強(qiáng)烈的高頻噪聲。此外，外部震源也可能引起管路共振;而當(dāng)管路的截面積突然變化(急劇擴(kuò)大和縮小或急轉(zhuǎn)彎)時，都會使其中的液流發(fā)生變化，易產(chǎn)生紊流而發(fā)出噪聲。
防止油中混入空氣
液壓系統(tǒng)往往在運(yùn)轉(zhuǎn)開始的一段時間內(nèi)噪聲較小，一定時間后，噪聲增大，若此時觀察油箱中的液壓油，可發(fā)現(xiàn)液壓油變?yōu)榱它S色，這主要是由于油中混入微小氣泡，故此變色。對于這種情況主要從二個方面采取措施，一是從根本上解決，防止空氣混入。二是盡快排除混入油體的空氣。具體方法為：1泵的吸油管接頭密封要嚴(yán)，防止吸入空氣;2合理設(shè)計油箱。
防止液壓閥產(chǎn)生空穴現(xiàn)象
液壓閥的空穴現(xiàn)象的產(chǎn)生，主要作到使泵的吸油阻力盡量減小。常用的措施包括，采用直徑較大的吸油管，大容量的吸油濾器，同時要避免濾油器堵塞;泵的吸油高度應(yīng)盡量變小。
防止管道內(nèi)紊流和旋流的產(chǎn)生
在對液壓系統(tǒng)管路進(jìn)行設(shè)計時，管道截面應(yīng)盡量避免突然擴(kuò)大或收縮;如采用彎管，其曲率半徑應(yīng)為管道直徑五倍以上，這些措施都可有效的防止管路內(nèi)紊流和旋流的產(chǎn)生。
采用蓄能器或消聲器吸收管道內(nèi)的壓力脈動
管道內(nèi)的壓力脈動是系統(tǒng)產(chǎn)生振動和噪聲主要原因。在液壓回路中設(shè)置蓄能器，可以有效地吸收振動，而在發(fā)生振動部位附近設(shè)置消振器也可有效地減少系統(tǒng)振動。
避免系統(tǒng)發(fā)生共振
在液壓系統(tǒng)中常會發(fā)生振源(如液壓泵，液壓馬達(dá)，電機(jī)等)引起底板，管道等部位產(chǎn)生共振;或是泵，閥等道等元件的共振而造成較大的噪聲。對于這種現(xiàn)象，可通過改變管道的長度來改變管道的固有振動頻率，以及對一些閥的安裝位置進(jìn)行改變措施來消除。
隔離振動
對于液壓系統(tǒng)中的主要振源(泵，電機(jī))常采用加裝橡皮墊或彈簧等措施，使之與底板(或油箱)隔離，也可采用將振源裝在底板上與整個系統(tǒng)隔離的辦法，這些都可收到良好的減振降噪的效果。
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