摘 要：：分析了液壓閥噪聲的類型及其產(chǎn)生的原因，針對(duì)不同類型，從液壓閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工制造、系統(tǒng)優(yōu)化、安裝和維護(hù)等方面人手提出了控制和降低噪聲的有效措施。

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引言
　 　 液壓閥的基本結(jié)構(gòu)主要包括閥芯、閥體和操縱裝置，其原理是利用閥芯在閥體內(nèi)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)控制閥M的通斷及開(kāi)口的大小，實(shí)現(xiàn)壓力、方向和流量的控制。液壓閥在工作中產(chǎn)生的噪聲有機(jī)械噪聲和流體噪聲兩類。機(jī)械噪聲主要是由于閥芯與閥座或閥體凹槽、凸臺(tái)之間的摩擦振動(dòng)產(chǎn)生的。流體噪聲主要是由于液壓閥在節(jié)流、換向、溢流時(shí)，閥體內(nèi)油液的流速、方向以及背壓發(fā)生變化，使閥件及管道的壁面發(fā)生沖擊振動(dòng)產(chǎn)生的。為了保證液壓系統(tǒng)有良好的工作性能，應(yīng)對(duì)液壓閥的噪聲進(jìn)行控制。

1 液壓閥的噪聲原因分析
　 　 1.1 高速噴流噪聲
　 　 當(dāng)油液通過(guò)閥口時(shí)，在節(jié)流口處產(chǎn)生較高的流速。使得該處油液壓力變低，當(dāng)?shù)陀诖髿鈮簳r(shí)，溶解于油液中的空氣便分離出來(lái)，產(chǎn)生大量氣泡，這些氣泡在管路中隨油液壓力回升破滅后，油液快速補(bǔ)充產(chǎn)生沖擊．可產(chǎn)生200Hz以上的流體噪聲。
　 　 如圖1所示的節(jié)流閥針閥式節(jié)流El，針閥在使用過(guò)程中因頻繁開(kāi)啟而過(guò)度磨損，使針閥錐面與閥座不能密合，造成流量不穩(wěn)定，產(chǎn)生壓力波動(dòng)而引發(fā)噪聲。

　 　 1.2 白激振動(dòng)噪聲
　 　 壓力閥、單向閥的閥芯都支持在彈簧上，在油液壓力的作用下構(gòu)成一個(gè)封閉的質(zhì)量一彈簧振動(dòng)系統(tǒng)，由于閥體、閥座加工精度問(wèn)題，封閉的質(zhì)量一彈簧振動(dòng)系統(tǒng)與管路、阻尼系統(tǒng)等負(fù)載相匹配的有關(guān)參數(shù)超過(guò)臨界值時(shí)，閥芯就會(huì)因壓力脈動(dòng)或其它振動(dòng)而產(chǎn)生持續(xù)的自激振動(dòng)和異常噪聲，這些噪聲多為高頻噪聲，呈現(xiàn)“嗡嗡”叫聲。壓力、溫度越高這種白激振動(dòng)噪聲就越容易發(fā)生，此噪聲在先導(dǎo)式溢流閥上易發(fā)生。
　 　 1.3 液壓沖擊噪聲
　 　 當(dāng)液壓閥打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)，使壓力差很大的兩個(gè)油路接通或截止，造成局部的壓力突然升高，便形成液壓沖擊而引起振動(dòng)和噪聲。如電磁換向閥快速切換時(shí)(時(shí)間約為0.08～0.12s)，油路突然關(guān)閉或油液突然換向．以及溢流閥突然打開(kāi)使液壓泵卸載時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生一定的液壓沖擊。同時(shí)，液壓沖擊波傳到液壓泵、液壓缸時(shí)又產(chǎn)生沖擊振動(dòng)和噪聲。
　 　 1.4 振動(dòng)高頻噪聲
　 　 液壓閥的閥芯或閥體的工作部位存在某些制造缺陷(如圓度、圓跳動(dòng)度超差)或磨損明顯，在工作時(shí)閥芯會(huì)發(fā)生徑向或軸向振動(dòng)，使閥處于不穩(wěn)定的高頻振動(dòng)狀態(tài)而發(fā)生一種“哨鳴”的顫振聲，頻率約為2 000~4000Hz。

2 液壓閥噪聲的控制措施
　 　 2．1 提高節(jié)流口下游背壓。防止產(chǎn)生氣穴防止液壓閥產(chǎn)生高速噴流噪聲的思路是提高節(jié)流口下游背壓，使該壓力高于空氣分離壓的臨界值，以防止氣體的析出，避免氣穴現(xiàn)象的發(fā)生。
　 　 (1)采取多級(jí)節(jié)流形式。如將流量閥的節(jié)流部分分成幾段，同時(shí)節(jié)流，提高背壓。
　 　 (2)改變閥體內(nèi)回油腔的結(jié)構(gòu)形狀。為避免節(jié)流后產(chǎn)生渦流，將閥體的回油腔做成狹窄的長(zhǎng)錐面縫隙，用以減小液流的突然收縮和突然擴(kuò)散，消除渦流。增大閥芯半錐角 ，并保持閥芯半錐角 與閥座半錐角 的差值在3。之間，使油液經(jīng)環(huán)形閥口噴向中心，油液相互沖撞失去一部分動(dòng)能，降低了流速噪聲。
　 　 (3)對(duì)于滑閥，銳邊閥口(或凸臺(tái))盡量取小值，圓弧閥口(或凸臺(tái))取大值，降低油液的不穩(wěn)定性。另外，還可以將閥芯設(shè)計(jì)成圓弧形狀，如圖2所示。圓弧形的閥芯可改變油液的流動(dòng)狀態(tài)，避免渦流的發(fā)生，降低油液的不穩(wěn)定性及壓力波動(dòng)，從而降低了噪聲。

　 　 2.2 合理設(shè)計(jì)閥的有關(guān)參數(shù)。減少振動(dòng)和噪聲
　 　 以先導(dǎo)型溢流閥為例，其自激振動(dòng)噪聲與導(dǎo)閥、主閥和閥座的形狀、尺寸和加工精度有關(guān)。
　 　 (1)減少導(dǎo)閥座的小孔直徑d。和錐角2 ，提高油液壓力的穩(wěn)定性，不至于在導(dǎo)閥前腔內(nèi)形成氣穴現(xiàn)象。
　 　 如圖3所示，把導(dǎo)閥錐角減為20。左右?；?qū)⑵漕^部改為圓弧形，就減弱了渦流區(qū)的形成。但是為了防止堵塞，閥座的小孔孔徑不宜過(guò)小，錐角2 的大小影響到調(diào)定壓力，因此減小錐角是有限制的。
　 　 (2)如圖3所示，將閥的液控口的螺堵改為可調(diào)節(jié)的消聲螺釘，減小前腔容積。

　 　 (3)在主閥的上腔加防振環(huán)，利用它的慣性和阻尼作用來(lái)增大主閥的黏性阻尼系數(shù)。
　 　 (4)導(dǎo)閥因彈簧疲勞變形造成其調(diào)壓功能不穩(wěn)定，使得壓力波動(dòng)大而引發(fā)噪聲，此時(shí)應(yīng)更換彈簧。
　 　 2.3 提高制造精度。消除振動(dòng)高頻噪聲
　 　 液壓閥閥座孔的圓度誤差應(yīng)不大于0.00gram，當(dāng)圓度誤差達(dá)到0.002 5ram時(shí)，幾乎可以消除高頻噪聲。另外，選擇表面硬度高的材料，防止高速油液沖擊而產(chǎn)生表面剝落現(xiàn)象造成形狀變化。

　 　 2.4 合理使用液壓閥，減少液壓沖擊噪聲
　 　 (1)利用換向閥的中位機(jī)能。為了減小換向閥換向時(shí)的壓力沖擊，可選擇H、Y、X型中位機(jī)能，當(dāng)閥芯處于中位時(shí)，液壓缸兩腔互通，并通油箱，減小了壓力沖擊。
　 　 (2)利用節(jié)流閥的阻尼功能。如圖4所示，在溢流閥和電磁閥之間裝設(shè)節(jié)流閥，節(jié)流閥的阻尼作用增加了卸荷時(shí)間，減小了管路中油液壓力波動(dòng)，從而減小或消除了溢流閥可能產(chǎn)生的沖擊噪聲。
　 　 (3)合理安裝溢流閥。在二級(jí)調(diào)壓回路中，溢流閥l的調(diào)整壓力為P-，溢流閥2的調(diào)整壓力為P2，且p，>p2，溢流閥2安裝在溢流閥1和二位二通電磁閥3之間。當(dāng)二位二通電磁閥斷電時(shí)，系統(tǒng)壓力受控于溢流閥l設(shè)定的壓力P 。當(dāng)二位二通電磁閥通電后，系統(tǒng)壓力受控于溢流閥2設(shè)定的壓力P ，溢流閥2相當(dāng)于一個(gè)背壓閥，當(dāng)壓力P。到P 下降時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)壓力的突變，因此，幾乎不會(huì)產(chǎn)生液壓沖擊。如果溢流閥2與二位二通電磁閥調(diào)換一下位置，液壓沖擊就不可避免。

3 結(jié)束語(yǔ)
　 　 液壓閥的噪聲受諸多因素的影響．嚴(yán)重時(shí)干擾液壓系統(tǒng)的正常工作，在實(shí)際工作中，從自身結(jié)構(gòu)、加工制造、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)等方面考慮，根據(jù)噪聲發(fā)生的不同類型采取相應(yīng)的控制措施，將噪聲降到低。