郭巍

（哈爾濱技師學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030）

1 振動(dòng)與噪聲的來(lái)源和消除辦法

1.1 振動(dòng)與噪聲產(chǎn)生的原因

1.1.1 由泵和馬達(dá)引起

泵與馬達(dá)或系統(tǒng)密封不嚴(yán)而進(jìn)入空氣或泵的吸沒(méi)管路浸入油面太淺而進(jìn)入空氣。

1.1.1.1 泵吸油位置太高(超過(guò)500mm)，油的粘度太大或吸油管過(guò)細(xì)，以及濾油器被油污阻塞造成泵的吸油口真空度過(guò)大而使原來(lái)溶解在液壓油中的空氣分離出來(lái)。這樣，當(dāng)啟動(dòng)泵與馬達(dá)后,帶有大量氣泡的液壓油由低壓區(qū)流到高壓區(qū)后受到壓縮，體積突然縮小或破裂；反之，在高壓區(qū)體積較小的氣泡，流到低壓區(qū)體積突然增大，油液中氣泡體積急速改變，產(chǎn)生“爆炸”現(xiàn)象而引起振動(dòng)和噪聲。

1.1.1.2 泵與馬達(dá)在一轉(zhuǎn)中各工作油腔內(nèi)流量和壓力與扭矩的周期變化，特別當(dāng)泵與馬達(dá)的軸向、徑間隙由于磨損而增大后，高壓腔周期地向低壓腔泄漏，引起壓力脈動(dòng)，流量不足，噪聲加劇。

1.1.1.3 容積式泵是依靠密封工作容積的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸、壓油的，為了不使吸、壓油腔互通，在吸、壓油腔之間存在一個(gè)封油區(qū)，當(dāng)密封工作容積經(jīng)過(guò)封油區(qū)，既不通壓油腔也不與吸油腔相通，引成閉死的密封容積，容積有微小變化就會(huì)產(chǎn)生高壓和負(fù)壓，引起振動(dòng)和噪聲，一般稱(chēng)它為“困油”現(xiàn)象。在設(shè)計(jì)、制造或維修時(shí)，如“困油“未得到合理解決，則必然會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。

1.1.1.4 液壓泵與馬達(dá)的零件加工及裝配精度不高或零件損壞。

1.1.2 由控制閥失靈引起溢流閥、電磁換向閥、單向閥等的閥芯系支承在彈簧上，對(duì)振動(dòng)很敏感。例如，當(dāng)換向閥換向，而泵不能卸荷時(shí)，由于泵的全部流量要通過(guò)溢流閥溢回油箱，就會(huì)引起系統(tǒng)壓力升高；當(dāng)反向起動(dòng)后，系統(tǒng)壓力又恢復(fù)原定壓力。這種使系統(tǒng)壓力升高與降低及恢復(fù)原壓的過(guò)程是在瞬間發(fā)生的，溢流閥的調(diào)壓彈簧在這瞬間被壓縮或伸長(zhǎng)。若調(diào)壓彈簧疲勞或端面與軸心線垂直度不良，閥芯上的小孔堵塞，閥芯外圓拉毛或變形，就會(huì)使閥芯在閥體孔內(nèi)移動(dòng)不靈活而發(fā)生振動(dòng)和噪聲。當(dāng)換向閥的開(kāi)口過(guò)小或通道突變，流速高，產(chǎn)生渦流，流速高而背壓低時(shí)，會(huì)形成局部真空，使原來(lái)溶解在油液中的氣體被析出，產(chǎn)生“氣穴”現(xiàn)象而發(fā)出噪聲。

1.1.3 由機(jī)械碰擊引起

如管道布置不合理發(fā)生相互撞擊；液壓缸的活塞到行程終端位置無(wú)緩沖裝置或緩沖裝置失控，活塞與端蓋的碰撞引起噪聲。

1.2 消除辦法

當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)振動(dòng)和噪聲時(shí)，應(yīng)先察看是否有外界振動(dòng)源和機(jī)械碰擊，然后從泵、馬達(dá)、閥等方面去觀察和分析。有時(shí)伴隨振動(dòng)和噪聲出現(xiàn)液壓油呈乳化現(xiàn)象，這時(shí)應(yīng)考慮到是空氣進(jìn)入系統(tǒng)或溢流閥失靈和泵、馬達(dá)的“困油”未得到合理解決引起的。而液壓系統(tǒng)處于壓力工作狀態(tài)時(shí)，空氣是不會(huì)進(jìn)入系統(tǒng)的，那么空氣只可能從液壓泵進(jìn)油腔及濾油器處進(jìn)入，消除辦法是:緊固各結(jié)合面及連接管道的螺、接頭及接口螺母；清洗濾油器；補(bǔ)充油箱內(nèi)油液至油標(biāo)位置，使濾油器浸沒(méi)在油液里。必要時(shí)可清洗溢流閥、泵等元件，以及修理和更換已損壞的零件。

2 油液的污染及控制油液污染導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的故障主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

2.1 污染顆粒侵入配合間隙，配合零件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)不靈活、靈敏度降低或動(dòng)作循環(huán)錯(cuò)亂。對(duì)于泵，若污染顆粒進(jìn)入葉片泵轉(zhuǎn)子槽與葉片之間,就會(huì)產(chǎn)生卡住現(xiàn)象；若進(jìn)入齒輪泵的輪齒間與端蓋間，就會(huì)加速齒面和端面的磨損，使容積效率隨之下降；若進(jìn)入柱賽泵的滑履與斜盤(pán)之間，會(huì)使靜壓建立不起來(lái)。對(duì)于液壓馬達(dá)，當(dāng)污物侵入時(shí)，也能產(chǎn)生類(lèi)似泵的不良后果。對(duì)于方向閥，當(dāng)污染顆粒侵入滑閥之間隙時(shí)，會(huì)使閥芯移動(dòng)不靈活甚至卡住。對(duì)于流量閥，當(dāng)污染顆粒結(jié)集在節(jié)流口，會(huì)使通流面積發(fā)生變化，影響速度的穩(wěn)定性。對(duì)于壓力閥，當(dāng)污染物粘附在閥座處，會(huì)影響閥座的密封性。而這種污染物粘附在閥座上是經(jīng)常處于變化狀態(tài)，時(shí)而存在，時(shí)而被油液沖走，引起無(wú)規(guī)律的間斷故障。

2.2 污染顆粒堵塞阻尼孔,使元件失靈,造成各種故障。

2.3 油液污染后，油的粘度發(fā)生變化，防銹性、抗乳化性、消泡性、潤(rùn)滑性等物理化學(xué)性能降低，從而引起液壓系統(tǒng)的各種故障。總之，油液污染是液壓設(shè)備發(fā)生各種故障的禍根。有時(shí)只需要清洗系統(tǒng)中某些元件，故障即可消除。

3 泄漏

3.1 泄漏原因

液壓系統(tǒng)中許多元件廣泛采用間隙密封，而間隙密封的密封性與間隙大小(泄漏量與間隙的立方成正)、壓力差(泄漏量與壓力差成正比)、封油長(zhǎng)度(泄漏量與長(zhǎng)度成反比)、加工質(zhì)量及油的粘度等有關(guān)。由于運(yùn)動(dòng)副之間潤(rùn)滑不良、材質(zhì)選配不當(dāng)及加工、裝配、安裝精度較差,就會(huì)導(dǎo)致早期磨損，使間隙增大、泄漏增加。其次，液壓元件中還廣泛采用密封件密封，其密封件的密封效果與密封件材、密封件的表面質(zhì)量、結(jié)構(gòu)等有關(guān)。如密封件材料低劣、物化性不穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度低、彈性和耐磨性低等,則都因密封效果不良而泄漏；安裝密封件的溝槽尺寸設(shè)計(jì)不合理，尺寸精度及粗糙度差，預(yù)壓縮量小而密封不好也會(huì)引起泄漏。另外，接合面表面粗糙度差，平面度不好,壓后變形以及緊固力不均；元件泄油、回油管路不暢;油溫過(guò)高，油液粘度下降或選用的油液粘度過(guò)??；系統(tǒng)壓力調(diào)得過(guò)高，密封件預(yù)壓縮量過(guò)??；液壓件鑄件殼體存在缺陷等都會(huì)引起泄漏增加。

3.2 減少內(nèi)泄漏及消除外泄漏的措施

3.2.1 采用間隙密封的運(yùn)動(dòng)副應(yīng)嚴(yán)格控制其加工精度和配合間隙。

3.2.2 采用密封件密封是解決泄漏的有效手段,但如果密封過(guò)度，雖解決了泄漏，卻增加了摩擦阻力和功率損耗，加速密封件磨損。

3.2.3 改進(jìn)不合理的液壓系統(tǒng)，盡可能簡(jiǎn)化液壓回路，減少泄漏環(huán)節(jié)；改進(jìn)密封裝置，如將活塞桿處的“V”型密封改用“Yx”型密封圈，不僅摩擦力小且密封可靠。

3.2.4 泄漏量與油的粘度成反比，粘度小，泄漏量大，因此液壓用油應(yīng)根據(jù)氣溫的不同及時(shí)更換，可減少泄漏。

3.2.5 控制溫升是減少內(nèi)外泄漏的有效措施。壓力和流量是液壓系統(tǒng)的兩個(gè)最基本參數(shù)，這兩個(gè)不同的物理量，在液壓系統(tǒng)中起著不同的作用，但也存在著一定的內(nèi)在聯(lián)系。掌握這一基本道理，對(duì)于正確調(diào)試和排除系統(tǒng)中所出現(xiàn)的故障是必要的。

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