对船舶液压系统噪声的分析与控制

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1、2011年8月机床与液压Aug．2011第39卷第16期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．39No．16DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．16．036船舶液压系统噪声的分析与控制李忠杰(海军驻武汉438厂军事代表室，湖北武汉430064)摘要：分析了船舶液压系统噪声产生的根源，提出了减小和消除船舶液压系统噪声的方法和措施，为船舶液压系统的设计、安装和使用提供依据。关键词：液压系统；噪声；空穴；液压冲击中图分类号：TH137文献标识码：B文章编号：1001—3881(2011)16—104—3随着

2、液压技术向高速、高压和大功率方向发展，(2)联轴器不对中噪声液压系统噪声造成的危害日趋严重。船舶液压系统振联轴器是连接电机和泵的附件，由于加工或安装动噪声不仅影响系统的工作性能和使用寿命，还会导不当会造成电机和泵的轴不同心，使联轴器产生偏致液压机械、附件和管路损坏。对军用舰船来说，液斜，在工作中产生强烈的振动噪声，对刚性联轴器尤压系统噪声对舰船的隐蔽性具有较大的负面影响，直为严重。研究表明，同轴度超过0．08mm时就会产接影响到声呐的作用距离和使用效果，关系到舰船的生强烈的振动噪声，造成联轴器急剧磨损，电机轴和生命力和战斗力⋯。因此，对船舶液压系

3、统噪声进行泵轴弯曲。研究，分析噪声产生的根源，采取措施控制噪声是非(3)机械碰撞噪声常必要的。液压机械是由很多零件组成的，某些零件的制造1船舶液压系统噪声分析误差或装配不当会导致零件的相互碰撞，引起振动和船舶液压系统是由电机、液压泵、阀、管路和负噪声。如液压阀由阀芯、阀体、调控零件、紧固件、载等组成的循环回路。在这个循环回路中，既有机械密封件等组成，在工作过程中，阀内可动零件的机械振动产生的机械噪声，也有流体运动产生的流体噪碰撞、电磁铁吸合以及阀芯的冲击等均会产生机械噪声。声，阀类噪声主要表现为高频宽带噪声。电机和马达1．1机械噪声等也会因磨损使

4、轴承间隙增大、螺栓松动引起振动噪机械噪声主要由回转体运动不平衡、机械安装不声。到位、机械撞击、齿轮啮合和摩擦等引起的。由以上分析知，振动是产生机械噪声的根源。要(1)回转体振动噪声控制液压系统的机械噪声，液压机械在制造、安装过液压系统的电机、泵和马达等都作高速旋转运程中要严格控制，降低制造和安装误差。选用低噪声动，如果回转部件不平衡，就会产生周期性的不平衡机械，并采取措施控制振动。力，这种不平衡力在运转时就会产生较大的转轴弯曲1．2流体噪声振动和噪声，振动进一步传递，引起管路和附件的振流体噪声主要由液压冲击、空穴、脉动等原因造动和噪声。不平衡体高

5、速旋转产生的振动噪声主要由成的。在液压系统噪声中，流体噪声占相当大的比基频和高频谐波组成，基频为：例。(1)空穴噪声，=60(1)液压系统中约有5％左右的空气溶解在液体中，式中：n为转速(r／min)；f为基频(Hz)。当液体局部压力低于液体介质的饱和蒸汽压时，溶解基频很低，一般只有20～30Hz，人耳对低频噪于液体中的气体会迅速分离出来，形成气泡产生空穴声不敏感，但不平衡体高速旋转会对系统产生冲击，现象。气泡随液体经管路进入高压区，由于高压作破坏其它零件的运动状态，引起高频振动。当系统的用，气泡会被挤压破裂，体积迅速缩小，在系统局部固有频率接近

6、或等于不平衡体的旋转频率或其倍频范围内产生幅值很大的高频冲击，使管路产生剧烈振时，就会产生共振，发出很大的噪声。动，激发出200Hz以上的高频噪声。收稿日期：2010—07—25作者简介：李忠杰(1978一)，男，博士，工程师，研究方向为轮机工程。电话：13986272196，E—mail：lizhongjiecg@163．corn。第16期李忠杰：船舶液压系统噪声的分析与控制·105·通常用空穴系数作为衡量空穴发生的参数，互作用，导致系统附件和管路作周期性的振动产生噪空穴系数定义为：声。脉动噪声产生的根源是负载和液压泵流量的周期=：2———(2

7、一)性变化及油路设计不当等造成的。由以上分析知，液压机械如电机、泵和马达等是2主要的振动元件，其本身就是噪声源，称为一次声式中：P为一定温度下的空气分离压(Pa)；P为局源。油箱和管路等附件本身不会产生振动，不是独立部液体压力(Pa)；．为局部液体流速(m／s)；P为的噪声源，但液压机械和流体会激发它们振动，从而液体密度(kg／m)。产生和辐射出噪声，称为二次声源。液压系统噪声是对液压系统来说，越小，越容易发生空穴现一次声源和二次声源的叠加。象。假设为临界空穴系数，当or>or时，系统不2船舶液压系统噪声控制措施出现空穴；当or

8、现象。液压系统船舶液压系统噪声是一个复杂的问题，与液压机产生空穴现象的主要原因是吸油管接头或泵轴密封不械振动的性质、振幅及管路长度、管径