如何降低液压系统的噪音?

液压系统在很多机器解决方案中发挥着巨大的作用,但它们的声音也可能非常大。任何有活动机器的工业场所都会产生一些噪音,当噪音上升到一定水平时,就会成为一个问题。声音太大的系统会导致头痛、听力损失和压力增加——噪音可能会使您的员工难以专注于他们正在做的事情。

01、液压系统参数噪音的原因

液压泵或电机质量不好

液压油缸定制厂家认为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除,密封不好,以及轴承质量差等都是造成噪声的主要原因。

如何降低液压系统的噪音?

空气侵入液压系统

是液压系统产生噪声的主要原因。液压油缸定制厂家认为液压系统侵入空气时,在低压区其体积较大,当流到高压区时受压缩,体积突然缩小,而当它流入低压区时,体积突然增大,这种气泡体积的突然改变,产生“爆炸”现象,产生噪声,此现象通常称为“空穴”。

机械振动

如细长的油管和许多未固定的弯管,在油流落伍容易引起管路抖动,特别是当流量较大时;电机和液压泵转动部分不均衡,或安装不当,或连轴器松脱,会产生震动和噪音。

02、噪音的传播途径

声音是由振动形成的,振动通过空气、水等介质产生可听见的机械压力波。在液压系统中,噪声可分为三类。

1.空气传播的噪音,从空气传播到耳朵。

2.通过液压系统传输的流体噪声。

无论是活塞泵、叶片泵还是齿轮泵,这些容积泵都有一定程度的压力波动(见下图 )。不均匀的流动特性和压力脉动产生并通过流体传递。这被称为流体传播的激发。流体传播的激发的压力在软管表面产生振动,振动可以通过软管夹、支架传递到相邻结构,或者由于软管在压力下直接接触结构。

液压泵产生的噪音特性由许多因素决定,包括它们的设计和泵室的数量。此图显示了九活塞泵中的单个和组合流量脉动。

流体传播激发的压力脉动反过来会产生相应的力波动,液压软管中的振动被称为压力脉动或流体传播的激励,这些会导致产生流体噪声的振动。

如何降低液压系统的噪音?

3.结构噪声

结构噪声始于外部源或组件的振动,并直接传递到应用程序的电动机、结构或框架中。一旦振动进入结构,它就会以结构(有可能是钢)的声速传播。通过结构,会激发其他部件并使它们成为噪声辐射体。如管道的噪音,管道本身不是振动源,如果如果系统导管的选择和安装不合理,在液压油的压力脉动作用下产生共振,发出很大的噪音。

机器上的组件,如面板、防护罩、支架和储液器,可以非常有效地辐射泵浦频率和泵浦频率倍数的噪声。这是因为这种类型的组件具有许多共振频率,诸如此类的组件被称为高模态密度组件。

03、如何降低液压系统的噪音?

液压系统的呜呜声非常令人讨厌,客观地衡量,这种呜呜声通常没有很大的声音,但是它的音调令人不快,这使得实际声音听起来更刺耳。

1.检查噪音来源,解决系统存在的问题

系统各个部件的压力波动和振动也会放大液压噪音,液压系统的每个部分都有一个潜在的噪声控制解决方案。当液压系统的噪音太大时,我们应该先检查是否液压系统存在问题,然后有针对性地解决。

液压马达

液压马达和其他执行器可能是系统中噪音大的部分。保持液压马达安静的一些技巧包括使用两端带有软管组件的很长的管道,以及使用水平设置为 30 度的网筛。

液压泵

轴承、活塞、齿轮和泵的许多其他部件结合在一起会产生很大的噪音,尤其是当您将泵连接到响亮的电动机时。将整个电动泵组件浸入油或其他液体中会形成一道屏障,从而显著降低系统的声音。您还可以通过以较低的速度运行泵或使用多个小泵而不是一个或两个大泵来使泵更安静。

换向阀

因换向阀调整不当,使换向阀阀芯移动太快,造成换向冲击,产生液压系统的噪声与振动。在这种情况下,若换向阀是液压换向阀,则应调整控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,通过改变管路系统的固有频率,变动控制阀的位置或适当地加蓄能器,则能防振降噪。

溢流阀

如果是溢流阀不稳定,由于滑阀与阀孔配合不当或锥阀与阀座接触处被污物卡住、阻尼孔堵塞、弹簧歪斜或失效等使阀芯卡住或在阀孔内移动不灵,引起液压系统压力波动和噪声。对此,应注意清洗、疏通阴尼孔;对溢流阀进行检查,如发现有损坏,或因磨损超过规定,则应及时修理或更换。

液压锁

液压锁在液压回路中应用十分广泛,当阀门选用不当,如用在负载较大、高压液压系统等场合时,液控单向阀反向开启前P2口的压力很高,可能出现噪声大的问题。可以采用换大先导比的液压锁、回油增加节流阀、部分钢管用软管替代用等办法解决。

2.降低流体噪音

通过在液压系统中加入“液压消音器”(也称为谐振器、衰减器或抑制器),可以降低压力波动,从而降低系统中的流体噪音。

传输损耗是组件有效性或其设计优化程度的度量,插入损耗是谐振器在液压系统中的佳放置的量度。在尝试实现“设计低噪音”液压系统时,传输和插入损耗都是重要因素。优化的谐振器系统可以将压力波动幅度降低 20dB 或更多。 

3.降低结构噪音

振动控制可用于大限度地减少从泵和驱动器到机器结构和设备的振动传递。这可以通过使用底板或其他底座隔离器将泵和/或电机与刚性基础隔离来实现。

系统中大面积的薄金属也可以有效地辐射噪声,通过有策略地放置工程加强肋或对金属表面进行阻尼处理,可以减少这种噪音。

管道产生的噪音,对于短距离的可以用软管代替硬管,距离长的增加管夹固定等方法降低噪音。

包裹在液压系统周围的其他工业隔音材料也可用于减少不必要的噪音。

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