液压阀的噪声控制探讨

　　0引言

　　液压阀的基本结构主要包括阀芯、阀体和操纵装置，其原理是利用阀芯在阀体内的相对运动来控制阀口的通断及开口的大小，实现压力、方向和流量的控制。液压阀在工作中产生的噪声有机械噪声和流体噪声两类。机械噪声主要是由于阀芯与阀座或阀体凹槽、凸台之间的摩擦振动产生的。流体噪声主要是由于液压阀在节流、换向、溢流时，阀体内油液的流速、方向以及背压发生变化，使阀件及管道的壁面发生冲击振动产生的。

　　为了保证液压系统有良好的工作性能，应对液压阀的噪声进行控制。

　　1液压阀的噪声原因分析

　　1.1高速喷流噪声当油液通过阀口时，在节流口处产生较高的流速，使得该处油液压力变低，当低于大气压时，溶解于油液中的空气便分离出来，产生大量气泡，这些气泡在管路中随油液压力回升破灭后，油液快速补充产生冲击，可产生200Hz以上的流体噪声。

　　如图1所示的节流阀针阀式节流口，针阀在使用过程中因频繁开启而过度磨损，使针阀锥面与阀座不能密合，造成流量不稳定，产生压力波动而引发噪声。

　　1.2自激振动噪声

　　压力阀、单向阀的阀芯都支持在弹簧上，在油液压力的作用下构成一个封闭的质量-弹簧振动系统，由于阀体、阀座加工精度问题，封闭的质量-弹簧振动系统与管路、阻尼系统等负载相匹配的有关参数超过临界值时，阀芯就会因压力脉动或其它振动而产生持续的自激振动和异常噪声，这些噪声多为高频噪声，呈现“嗡嗡”叫声。压力、温度越高这种自激振动噪声就越容易发生，此噪声在先导式溢流阀上最易发生。

　　1.3液压冲击噪声

　　当液压阀打开或关闭时，使压力差很大的两个油路接通或截止，造成局部的压力突然升高，便形成液压冲击而引起振动和噪声。

　　如电磁换向阀快速切换时(时间约为0.08~0.12s)，油路突然关闭或油液突然换向，以及溢流阀突然打开使液压泵卸载时，都会产生一定的液压冲击。同时，液压冲击波传到液压泵、液压缸时又产生冲击振动和噪声。

　　1.4振动高频噪声

　　液压阀的阀芯或阀体的工作部位存在某些制造缺陷(如圆度、圆跳动度超差)或磨损明显，在工作时阀芯会发生径向或轴向振动，使阀处于不稳定的高频振动状态而发生一种“哨鸣”的颤振声，频率约为2 000~4 000Hz。

　　2液压阀噪声的控制措施

　　2.1提高节流口下游背压，防止产生气穴

　　防止液压阀产生高速喷流噪声的思路是提高节流口下游背压，使该压力高于空气分离压的临界值，以防止气体的析出，避免气穴现象的发生。