液壓泵噪音淺析

柳林挽楓

當液壓系統中使用的液壓柱塞泵在運行中發出超標（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）產生噪聲有下列8種情況：　

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1.固有噪聲　

　　泵存在固有噪聲說明泵生產制造技術目前還沒有達到要求。對泵工作方式而言，泵主軸每旋轉一周，泵的每只柱塞均作一次吸油到壓油的循環。柱塞在完成吸、壓油的配流過程中，缸體柱塞孔腔內的超調的死容積高壓油瞬間釋壓時會造成一次液爆，這種柱塞孔腔連續的壓力瞬變液爆是一種穩定的高音調聲響，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廠都在配流盤的壓力過渡區域內采取多種形式的降噪單元。由傳統的“三角節流槽式”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，死容積區超調油液卸壓時產生的液爆噪聲更強。　

2.氣蝕噪聲　

　　當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性潰滅，會形成強勁的氣爆。氣泡爆裂時所產生的另一種超高音調噪聲，會發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；當泵的壓力下降后，這種噪聲隨著衰弱。　

　　當泵吸入少量空氣時所產生的噪聲聽起來像“卡嗒、卡嗒”的響聲，有點像軸承損壞的聲音。當泵的壓力升到高壓時，就會產生一種很古怪的重擊爆裂的噪聲。

　

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3.機械噪聲　

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

　　泵的機械噪聲人耳能聽到，當泵低速運行時，用工業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、回程盤碎裂時突發的噪聲，是泵每轉一圈響一次的連續不斷響亮的撞擊噪聲，有如放鞭炮一樣。泵一但出現突發性噪聲，必須立即停泵，防止故障進一步擴大。最關鍵的是不能讓液壓系統的壓力上升，因為泵殼內零件碎裂的金屬渣塊會隨著壓力油進入系統中，無法清除徹底，將對液壓系統造成終身危害。　

　

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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，雙聯泵中的前、后（或左、右）兩個缸體孔對稱，會出現諧振噪聲。

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

（4）更換的零件質量有問題，零件的配合精度等級低，會產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域內的平面泄漏，產生氣損噪聲。斜盤泵新配流盤背面與舊泵后蓋壓緊區域也會出現同樣的噪聲。　　

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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差，存放時間長，油液中的消泡劑氧化或油品中多種化學添加劑產生不良反應，已起不到消除油品中空氣的作用。　

　

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7.漸發性噪聲　　

（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域，使配流窗口內圈與外圈發生弧面曲線改玄，導致泄漏從輕到重，出現的節流噪聲也由小到大。　　

（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。

　　如果認為泵吸油口側管道不漏油就不會有空氣滲入，這是個錯誤的。當泵吸油口管道內的流速超標（國際標準為穩流狀態，油速0.5m/s，絕對壓力不小于0.08MPa，實際上泵吸油口側油速最高可達2ｍ/ｓ，為紊流狀態時），泵吸油口側絕對壓力將低于大氣壓而為負值，此時沒有足夠的壓力加速液流進入泵的旋轉組件，會產生虹吸現象，這對泵是致命的。

　

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8.氣穴噪聲

　　泵在運轉中若其過流部分局部區域（如泵出口）液體的絕對壓力降低到當時溫度下的汽化壓力時，液體便會汽化產生大量蒸汽形成氣泡，當含有大量氣泡的液體流經缸體配流窗口外側的高壓區時，高壓液體會使氣泡急劇地縮小直至突然破裂，并產生高溫。據資料，當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，加速油液氧化變質。

　　在氣泡破裂凝結時，液體質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，產生很大的沖擊應力，可“蠶食”金屬表面，像雕刻家用錘子或鑿子雕刻石頭一樣。當這種液壓沖擊發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，嚴重時會使金屬表面小塊脫落、出現小坑，這種氣穴現象若長期存在，危害極大。　

　　氣穴故障判斷方法：　

（1）當泵處于高壓狀態下，用手握住泵高壓膠管，感知管道內液體流動時是否有振動。

（2）當泵處于高壓狀態下，在泵吸油口側聽泵殼內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，觀察油箱內油液中是否有大量氣泡逸出。

　　只要泵出現超標噪聲，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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