液壓泵站是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，液壓站設(shè)計和制造是否合理，直接關(guān)系到液壓站能否正常可靠地工作。文章從液壓站的結(jié)構(gòu)入手，分析了由于液壓站設(shè)計或制造過程中的疏忽造成液壓泵異常噪聲產(chǎn)生的原因，提出了改進措施。

    1、液壓泵站及其噪聲控制系統(tǒng)

    液壓泵站是液壓系統(tǒng)的動力源，它提供滿足系統(tǒng)壓力和流量需要的壓力能，是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，通常由泵組、油箱組件、溫控組件、蓄能器組件和污染控制裝置等5個獨立的單元組成。液壓泵站噪聲包括空氣噪聲、結(jié)構(gòu)噪聲以及流體噪聲。其中，最主要的噪聲源是液壓泵及其驅(qū)動設(shè)備。此外，幾乎所有的液壓閥也都是噪聲源；液壓管路及附件在能量傳輸過程的同時也傳遞了噪聲，并且由于擾動而在諧振頻率上擴大了噪聲，也可以認(rèn)為是噪聲源。當(dāng)前，液壓泵站噪聲控制的基本途徑有對噪聲源的控制、對噪聲傳播的控制以及對接收體的控制。其中，重點是對其主噪聲源———液壓泵的控制，此外，液壓泵站在設(shè)計、制造、改裝、使用以及保養(yǎng)時都要對工作介質(zhì)進行污染控制，才能最終實現(xiàn)液壓泵站的低噪聲運行。

    2、液壓泵站噪聲產(chǎn)生原因  液壓泵站噪聲產(chǎn)生三個原因及降噪的方案

    2.1 機械振動引起噪聲

    泵站工作時，電機和液壓泵高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)動部分不平衡或聯(lián)軸器加工不當(dāng)以及安裝不當(dāng)發(fā)生偏心時，就會使轉(zhuǎn)動部分產(chǎn)生周期性的不平衡離心力而引起強烈振動。由于這種振動是直接作用在泵站主體上的，就會引起各個部分的機械振動。由于泵站的吸油管和供油管都是金屬導(dǎo)管，液壓泵的振動必然會傳播出去，而且泵站殼體壁薄剛度不足，有3個較大的艙門且固定不牢靠，這樣就使其成為機械振動噪聲源的主要輻射部位。另外，給電機散熱的風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時和軸承滾動體滾動時也會增加泵站的機械噪聲。

    2.2 液壓泵壓力脈動引起噪聲

    液壓回路的管道和閥類會將液壓泵的脈動油壓反射，在回路中產(chǎn)生波動引起液壓泵的共振，以至重新使回路受到激振，發(fā)出噪聲。尤其是液壓泵因油液污染等原因而出現(xiàn)柱塞和隨動活塞瞬時卡滯時，會加劇供油量脈動使噪聲更大。而且，當(dāng)排油腔排出高壓油后，柱塞腔內(nèi)尚有剩余高壓油，這部分高壓油與低壓腔接通時會突然將能量釋放出來而產(chǎn)生噪聲。另外，當(dāng)?shù)蛪河颓慌c高壓油腔瞬時接通時引起的壓力沖擊、顛覆力矩的變化以及處于高壓區(qū)柱塞數(shù)目的變化使內(nèi)部應(yīng)力變化等也是產(chǎn)生噪聲的原因。

    2.3 液壓設(shè)備之間存在磨損

    在重力的作用下，空氣通過泵體內(nèi)部的漏泄途徑通過泵的吸入管漏入油箱，直到液位低于泵體吸入口最低位，使泵的油缸和吸入管路充滿空氣，若此時啟動液壓泵，液壓泵將該部分空氣與液壓油一起排入系統(tǒng)，在高壓時空氣溶入液壓油，在低壓時又會從液壓油中析出，從而產(chǎn)生異常的噪聲，只有將溶入空氣的液壓油全部通過回油流回油箱，液壓油中的空氣在油箱中全部析出后系統(tǒng)噪聲才能消除。

    3、控制措施

    3.1 技術(shù)控制

    1) 將泄油管加長，使之出口位于油箱液面之下。以避免油泵殼體與大氣相通，造成空氣侵入。2) 在液壓泵的吸入管路上增設(shè)阻力較小的單向閥，避免液壓泵在停用期間泵體液壓油回流。根據(jù)維修方案，首先在泄油管與油箱連接的接頭下方焊接接頭，下方加裝500mm、通徑為 12mm 的銅管，銅管出口位于液面以下 300mm 深度；同時拆卸液壓泵的吸入管，在吸入管與吸入濾器之間加裝一與吸入管同種通徑 (DN32) 的黃銅彈簧立式止回閥。該閥啟閥壓力很小，另外由于該閥采用用了 NB Ｒ橡膠墊片，所以該閥的密封性能很好。

    3.2 做好數(shù)據(jù)采集工作

    數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)真實記錄特定的物理信號，是信號分析與處理的一個重要環(huán)節(jié)。在許多工業(yè)控制與生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)控中，都需要對各種物理量進行數(shù)據(jù)采集與分析。一般基于計算機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括傳感器、信號調(diào)理器、據(jù)采集卡和控制軟件等。其中數(shù)據(jù)采集卡是核心部件，需要根據(jù)被測量的精度、信號頻率范圍等具體要求進行選擇。目前 PC 和工控機的獨立聲卡或板載聲卡都包括有晶振、AD/DA 轉(zhuǎn)換芯片、數(shù)字信號處理芯片及其它輔助電路。根據(jù)采樣定理，聲卡處理信號的上限頻率可高達(dá) 44kHz 左右，故聲卡是一塊性價比非常高的音頻數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換卡。在有限條件下，完全可以利用計算機聲卡實現(xiàn)噪聲數(shù)據(jù)的采集。

    3.3 提高液壓泵的性能

    由于液壓泵是泵站的主要噪聲源，因此，提高液壓泵的性能將是降噪的有效方法。(1) 可以采用噪聲較小的新型柱塞泵來代替軸向柱塞泵。因為該新型柱塞泵的噪聲只有 72dB，比工作壓力相同的軸向柱塞泵的噪聲低得多。(2) 改進軸向柱塞泵設(shè)計。從目前來看，已經(jīng)有許多通過改進軸向柱塞泵的內(nèi)部設(shè)計來降低噪聲的方法。①在配油盤上設(shè)置預(yù)壓縮區(qū)和減壓區(qū)，避免了高、低壓油相通時產(chǎn)生的壓力沖擊，使其噪聲明顯下降；②增加液壓泵斜盤和變量部分的結(jié)構(gòu)剛度以減小斜盤振動激發(fā)的噪聲；③將斜盤的耳軸支承改為滑動軸承，在柱塞泵的各缸體上分別設(shè)置減壓閥，使缸體內(nèi)外壓力相等，可以有效降低噪聲。綜上所述，通過對液壓泵站噪聲控制的研究可知，泵站產(chǎn)生噪聲的機理十分復(fù)雜，原因很多。所以降低泵站的噪聲也就有多種方法，但用什么方法，應(yīng)根據(jù)具體情況而定；而且各種方法都有一定的局限性，有時需要幾種方法共同使用才能達(dá)到滿意的降噪效果。

    感謝南水北調(diào)中線干線建設(shè)管理局河南分局許正周、邵艷波提供技術(shù)資料支持。有更多液壓扳手、液壓泵站相關(guān)問題請登錄www.ewicmfk.cn網(wǎng)站，或者咨詢13871243450