液壓泵噪音淺析

柳林挽楓

當(dāng)液壓系統(tǒng)中使用的液壓柱塞泵在運行中發(fā)出超標(biāo)（不正常）的噪聲時，這就是泵將要損壞的先兆。液壓柱塞泵（以下簡稱泵）產(chǎn)生噪聲有下列8種情況：　

1.固有噪聲　

　　泵存在固有噪聲說明泵生產(chǎn)制造技術(shù)目前還沒有達到要求。對泵工作方式而言，泵主軸每旋轉(zhuǎn)一周，泵的每只柱塞均作一次吸油到壓油的循環(huán)。柱塞在完成吸、壓油的配流過程中，缸體柱塞孔腔內(nèi)的超調(diào)的死容積高壓油瞬間釋壓時會造成一次液爆，這種柱塞孔腔連續(xù)的壓力瞬變液爆是一種穩(wěn)定的高音調(diào)聲響，每臺泵都存在著或高或低的液瀑聲響。世界各國的液壓泵生產(chǎn)廠都在配流盤的壓力過渡區(qū)域內(nèi)采取多種形式的降噪單元。由傳統(tǒng)的“三角節(jié)流槽式”到“卸荷孔式”、“斜溝式”等方法，但都還是沒有圓滿解決泵輸出壓力油波動所引發(fā)的流體噪聲。對于工程機械上用的大排量壓力突變的高壓泵，死容積區(qū)超調(diào)油液卸壓時產(chǎn)生的液爆噪聲更強。　

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2.氣蝕噪聲　

　　當(dāng)液壓油中含有氣泡時，帶有氣泡的油液被吸入缸孔中，柱塞在缸孔中壓迫油液進入缸體配流盤的排油窗口，在高壓作用下這些氣泡將突然受擠破裂，大小幾乎相同的氣泡被高壓油濃縮后再突發(fā)性潰滅，會形成強勁的氣爆。氣泡爆裂時所產(chǎn)生的另一種超高音調(diào)噪聲，會發(fā)出一種尖銳刺耳的嘯聲。這種尖銳刺耳的噪聲隨泵的壓力波動而變化。泵輸出壓力達到最高時，這種噪聲也最高；當(dāng)泵的壓力下降后，這種噪聲隨著衰弱。　

　　當(dāng)泵吸入少量空氣時所產(chǎn)生的噪聲聽起來像“卡嗒、卡嗒”的響聲，有點像軸承損壞的聲音。當(dāng)泵的壓力升到高壓時，就會產(chǎn)生一種很古怪的重?fù)舯训脑肼暋?/div>

　

3.機械噪聲　

　　泵發(fā)出機械噪聲的主要部位：泵主軸與發(fā)動機的聯(lián)軸器；軸承處。如泵主軸與發(fā)動機輸出軸不同心或頂死、彈性聯(lián)軸器破損或螺栓松動，均會產(chǎn)生機械噪聲。軸承損壞會發(fā)出連續(xù)不斷的“嘩嘩”聲，泵的轉(zhuǎn)速越高噪聲越大，同時泵還會出現(xiàn)顫抖現(xiàn)象。

　　泵的機械噪聲人耳能聽到，當(dāng)泵低速運行時，用工業(yè)聽診器或貫通螺絲刀在泵的各部位也能聽到。　

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4.突發(fā)性噪聲　　

　　在斜軸泵的柱塞斷裂或斜盤泵的柱塞滑靴脫落、回程盤碎裂時突發(fā)的噪聲，是泵每轉(zhuǎn)一圈響一次的連續(xù)不斷響亮的撞擊噪聲，有如放鞭炮一樣。泵一但出現(xiàn)突發(fā)性噪聲，必須立即停泵，防止故障進一步擴大。最關(guān)鍵的是不能讓液壓系統(tǒng)的壓力上升，因為泵殼內(nèi)零件碎裂的金屬渣塊會隨著壓力油進入系統(tǒng)中，無法清除徹底，將對液壓系統(tǒng)造成終身危害。　

　

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5.維修后噪聲

　　泵維修后的噪聲比修理前的大，原因有：　

（1）若泵吸油膠管硬化，安裝時又被大幅度擺動后，膠管與硬管的連接處會松動漏氣。　

（2）如果裝配方法不當(dāng)，雙聯(lián)泵中的前、后（或左、右）兩個缸體孔對稱，會出現(xiàn)諧振噪聲。

（3）若更換的軸承游隙超標(biāo)也會產(chǎn)生噪聲。泵用軸承精度級別高（大承載力軸承），不可使用普通軸承。　

（4）更換的零件質(zhì)量有問題，零件的配合精度等級低，會產(chǎn)生運行頻率共振噪聲。　

（5）缸體與配流盤配對摩擦副弧面偏置，會產(chǎn)生摩擦副間油液泄漏的超量噪聲。　　

（6）斜軸泵新配流盤與舊泵后蓋上變量滑動弧道偏置，會造成配流盤背面高壓口處與泵后蓋間高壓區(qū)域內(nèi)的平面泄漏，產(chǎn)生氣損噪聲。斜盤泵新配流盤背面與舊泵后蓋壓緊區(qū)域也會出現(xiàn)同樣的噪聲。　　

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6.換油后噪聲　　

　　原因：新更換油液中的空氣沒有充分逸出，當(dāng)泵吸入氣泡時在泵出口處高壓作用下，這些氣泡將突然被壓縮破裂造成氣爆聲；新更換的液壓油品質(zhì)差，存放時間長，油液中的消泡劑氧化或油品中多種化學(xué)添加劑產(chǎn)生不良反應(yīng)，已起不到消除油品中空氣的作用。　

　

7.漸發(fā)性噪聲　　

（1）泵在長期使用過程中，噪聲由小到大。原因是：配流盤與缸體的配流面磨損，而配流盤弧面與缸體配流面是靜壓油膜平衡，若油膜中含有金屬顆粒就會產(chǎn)生沖刷磨損，長期的沖刷磨損會在配流盤的弧面上形成一定寬度的磨損區(qū)域，使配流窗口內(nèi)圈與外圈發(fā)生弧面曲線改玄，導(dǎo)致泄漏從輕到重，出現(xiàn)的節(jié)流噪聲也由小到大。　　

（2）泵吸油膠管老化，空氣從膠管與硬管的連接處被吸入，空氣將從零泄漏到微量泄漏再到超量泄漏，泵吸入空氣后造成的“氣穴”噪聲隨著工作時間的延長由小到大。

　　如果認(rèn)為泵吸油口側(cè)管道不漏油就不會有空氣滲入，這是個錯誤的。當(dāng)泵吸油口管道內(nèi)的流速超標(biāo)（國際標(biāo)準(zhǔn)為穩(wěn)流狀態(tài)，油速0.5m/s，絕對壓力不小于0.08MPa，實際上泵吸油口側(cè)油速最高可達2ｍ/ｓ，為紊流狀態(tài)時），泵吸油口側(cè)絕對壓力將低于大氣壓而為負(fù)值，此時沒有足夠的壓力加速液流進入泵的旋轉(zhuǎn)組件，會產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象，這對泵是致命的。

　

8.氣穴噪聲

　　泵在運轉(zhuǎn)中若其過流部分局部區(qū)域（如泵出口）液體的絕對壓力降低到當(dāng)時溫度下的汽化壓力時，液體便會汽化產(chǎn)生大量蒸汽形成氣泡，當(dāng)含有大量氣泡的液體流經(jīng)缸體配流窗口外側(cè)的高壓區(qū)時，高壓液體會使氣泡急劇地縮小直至突然破裂，并產(chǎn)生高溫。據(jù)資料，當(dāng)氣泡從零壓力被壓縮到20.7MPa時，溫度能夠升高到1149℃。高溫使油液燃燒，生成樹脂狀物質(zhì)，加速油液氧化變質(zhì)。

　　在氣泡破裂凝結(jié)時，液體質(zhì)點以很高的速度填充空穴，瞬間會以很高的頻率沖擊金屬表面，產(chǎn)生很大的沖擊應(yīng)力，可“蠶食”金屬表面，像雕刻家用錘子或鑿子雕刻石頭一樣。當(dāng)這種液壓沖擊發(fā)生在配流盤金屬邊壁上時，氣泡撞到缸壁時爆裂瞬時壓力極大，對金屬表面有剝蝕作用，使金屬零件表面逐步形成麻點，嚴(yán)重時會使金屬表面小塊脫落、出現(xiàn)小坑，這種氣穴現(xiàn)象若長期存在，危害極大。　

　　氣穴故障判斷方法：　

（1）當(dāng)泵處于高壓狀態(tài)下，用手握住泵高壓膠管，感知管道內(nèi)液體流動時是否有振動。

（2）當(dāng)泵處于高壓狀態(tài)下，在泵吸油口側(cè)聽泵殼內(nèi)是否有啪啪的爆炸噪聲。　

（3）拆開液壓油箱加油口蓋、挖掘機動臂和斗桿伸平、鏟斗從地面快速升起，觀察油箱內(nèi)油液中是否有大量氣泡逸出。

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　　只要泵出現(xiàn)超標(biāo)噪聲，就要對泵及時采取維修等補救措施，若等到泵失效后再維修，則損失會更大。

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