纯水液压溢流阀噪声控制研究

　　随着液压技术向高速、高压、大功率与节能环保的方向发展，液压系统中的噪声问题也日趋严重，成为妨碍液压技术进一步发展的主要因素之一。溢流阀是液压系统中重要的安全保护装置，主要起着调节系统压力和安全保护作用，如果出现故障，会影响系统的正常工作。在溢流阀的常见故障中，振动和噪声是一个比较突出的问题，尤其是高压大流量时，振动和噪声更大，严重影响到液压系统的稳定性、精确度、安全可靠性及寿命，必须予以特别重视。由于纯水的气化压力远远高于液压油，因此水液压系统比油液压系统更易发生气穴、气蚀等现象，这也是水液压发展必须面临的一大关键问题。液压阀所引起的噪声，可分为机械噪声和流体噪声。阀的流体噪声主要来自液体的压力变化和流量脉动，如气穴、水击、紊流与涡

　　流、液流方向的突然改变等现象都会使压力和流量突然改变而引起噪声。液压阀中可动部件的机械接触、电磁铁的吸合以及阀芯的冲击等，均会产生机械噪声。

　　1 噪声产生的原因

　　(1)气蚀产生的噪声

　　由于水的气化压力高，使水极易气化和沸腾，因而气蚀现象在水压控制阀中非常严重，所产生的噪声能够达到刺耳尖叫的程度。影响溢流阀产生气蚀的主要因素有主阀口结构、阀体回油腔形状等。阀体的回流腔形状及其过流断面的大小也是影响气穴的原因，这是由于液体流过阀口缝隙时，压能迅速转变为动能，因此在阀口有很高的液流速度，如果回油腔内流速极不均匀，将不可避免地产生旋涡和气穴，进而产生噪声。

　　(2)压力波动产生的噪声

　　在液压系统中，压力不稳定将引起较大的压力波动，从而使液流产生较大噪声。

　　(3)卸荷时产生的冲击噪声

　　水液压溢流阀在卸荷时，由于卸荷时间很短，阀内液流速度急剧变化，压力急剧下降，造成压力冲击波，使阀产生较大振动和噪声。越是高压大流量时，这种噪声越大。纯水液压溢流阀的冲击噪声大小取决于压力降低的变化率。

　　(4)机械产生的噪声

　　在水压传动中，由于水的润滑性差，阀芯与阀套会发生干摩擦现象，从而产生于摩擦高频噪声和机械碰撞声。

　　2 噪声的控制

　　2．1 气蚀噪声的控制

　　如图1所示为内流式阀口结构，阀芯半锥角为α，阀座半锥角为β。为了保证阀芯与阀座之间为线密封并有良好的密封性，一般应使α比β 稍大些，但其差值不宜过大。为防止在阀口处液流突然收缩后突然扩散而产生气穴，在满足上述要求下，可适当增加口角，使经过阀口指向中心的喷流比较集中，在互相碰撞中，液流速度降低，避免了负压出现，降低了气穴发生的可能性，从而减小了噪声。