德國(guó)rexroth力士樂軸向柱塞泵降噪分析及研究

對(duì)力士樂柱塞泵噪音進(jìn)行分析，把噪音分為人為因素與非人為因素。以CY14-1B型軸向柱塞泵為例，先對(duì)其工作原理進(jìn)行分析，然后找出引發(fā)噪音的因素，zui后有針對(duì)性的提出降噪的幾點(diǎn)措施。
關(guān)鍵詞： 柱塞泵；摩擦副；噪音
1 力士樂液壓泵的地位與分類
機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)及氣壓傳動(dòng)是目前工業(yè)中zui常用的幾種傳動(dòng)方式。而液壓傳動(dòng)因其工作壓力高、傳輸功率與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重量比較大、可以無級(jí)變速等特點(diǎn)，現(xiàn)在被廣泛地應(yīng)用于各種工程機(jī)械之中。而液壓傳動(dòng)中一個(gè)很重要的能量轉(zhuǎn)化元件——液壓泵，更是應(yīng)用之廣泛。
液壓泵，作為液壓系統(tǒng)中動(dòng)力裝置，對(duì)液壓系統(tǒng)有著至關(guān)重要的作用。按照類型可分為葉片泵、齒輪泵、柱塞泵、螺桿泵。其中柱塞泵是zui常見，也是應(yīng)用zui廣泛的高壓泵，對(duì)柱塞泵的降噪這個(gè)問題，有很多學(xué)者與專家都在進(jìn)行研究，作者以前作為專門的液壓柱塞泵的技術(shù)員，現(xiàn)今從事職業(yè)教育，對(duì)柱塞泵一直都沒有放棄研究，現(xiàn)就柱塞泵的降噪的問題與相關(guān)專家與學(xué)者進(jìn)行研究探討。
2 噪音類別與分析
對(duì)于力士樂柱塞泵的噪音的來源，我認(rèn)為總的來講應(yīng)該分為兩大類。一類是人為原因，一類是非人為原因。

德國(guó)rexroth力士樂軸向柱塞泵降噪分析及研究
2.1 人為原因
1）裝泵的時(shí)候，泵內(nèi)不干凈，有油渣和鐵屑等雜質(zhì)。2）傳動(dòng)軸與缸體配合的間隙過大，跳動(dòng)比較大。3）放配油盤的時(shí)候，沒有放平，使缸體與配油盤貼合不好。4）使用的液壓油粘度太高，油溫低于所允許的工作溫度范圍。5）沒有降溫設(shè)備，使得油溫高出正常工作溫度許多。6）連接吸油口與油箱的吸油管過長(zhǎng)或是漏氣。7）油箱內(nèi)的液面太低，吸油管有空氣進(jìn)入。8）在蓋上變量體殼之前沒有往泵體內(nèi)注入引油。9）裝配泵完畢后，沒有把螺釘擰緊。10）在安裝進(jìn)出油管的時(shí)候，漏裝密封圈或是沒有擰緊有空氣進(jìn)入。11）在泵還沒有正常動(dòng)作之前，一開始就把壓力打到額定壓力。
2.2 非人為原因
人為造成的原因，通過裝配技術(shù)員的注意，是可以避免的，但是泵本身的噪音（非人為）不是裝配仔細(xì)就可以解決的。對(duì)于柱塞泵自身的原因，我們就要從液壓柱塞泵的原理來分析了。
下面就以CY14-1B型軸向柱塞泵為例說明柱塞泵的工作原理。CY14-1B型軸向柱塞泵有缸體、柱塞、吸油口、排油口，另外還有傳動(dòng)軸、配油盤、變量頭、滑靴等結(jié)構(gòu)。此泵，缸體不是固定不動(dòng)的，而是在電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸再通過花鍵與缸體配合，帶動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn)因?yàn)榛ゾo貼著變量頭，所以柱塞不被拉伸和壓縮，柱塞底部的密封容積就能不斷變化，由于大氣壓力的作用使得吸油口（通過一條吸油管與油箱相連）從油箱吸油和把吸入的液壓油排出泵體送入液壓系統(tǒng)。
我們可以分析得出柱塞泵的三個(gè)摩擦副：① 缸體與配油盤的摩擦（主要摩擦）；② 變量頭與滑靴的摩擦（次主要摩擦）；③柱塞與柱塞孔的摩擦（次要摩擦）。三個(gè)摩擦副都會(huì)產(chǎn)生噪聲，為非人為噪聲的主要來源。缸體與配油盤的摩擦是三個(gè)摩擦副中zui主要的摩擦副，也是導(dǎo)致泵出現(xiàn)故障、產(chǎn)生噪音的主要原因。變量頭與滑靴的摩擦是三個(gè)摩擦副中次主要摩擦。
1）缸體與配油盤的摩擦引起噪聲的原因。液壓油通過吸油口進(jìn)來，再經(jīng)過配油盤上的腰形孔，接著再經(jīng)過缸體底部的腰形孔到缸體柱塞孔，zui后到滑靴與變量頭之間。這過程中，配油盤起分配液壓油和逆止閥的作用（即阻止吸油腔與壓油腔相通）。噪聲主要來源是高壓油從柱塞孔出來經(jīng)缸體腰形孔到配油盤的沖擊造成的。
2）變量頭與滑靴的摩擦引起噪聲的原因。由于液壓油的作用力使滑靴緊壓在變量頭上，缸體的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)柱塞及滑靴旋轉(zhuǎn)，從而形成一個(gè)摩擦，因表面度和壓緊有不同，產(chǎn)生的噪聲的大小不同。
3）柱塞與柱塞孔的摩擦引起的噪聲的原因。柱塞與柱塞孔于一個(gè)孔軸配合，它們的噪聲與兩者間隙有關(guān)，如果中間有細(xì)小的雜質(zhì)都會(huì)對(duì)噪聲影響很大，還有可能把柱塞孔“拉傷”。
3 降噪措施
上面我們提到了泵的噪聲是由于三個(gè)摩擦副的摩擦引起的，那么，我們?nèi)绾螠p小摩擦來降低噪聲呢？
根據(jù)作者在工廠里的工作的體會(huì)，再加上幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面來做：1）提高摩擦副間的平面度，使摩擦副間的摩擦均勻；2）增開貯油小裝置，使用潤(rùn)滑油，使摩擦副之間的摩擦由干摩擦變?yōu)榱黧w摩擦；3）減小摩擦副間的壓緊力，采用靜壓力平衡原理；4）采用一些緩沖液壓油沖擊的裝置，合理設(shè)計(jì)尺寸，消除困油現(xiàn)象。
經(jīng)過作者的實(shí)驗(yàn)比對(duì)，對(duì)柱塞泵降噪采用以下的幾點(diǎn)具體措施：1）增長(zhǎng)配油盤上的鼠尾長(zhǎng)度；2）簡(jiǎn)化配油盤的表面（因?yàn)閷?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，以前的表面上的盲孔與貯油槽降噪不明顯）；3）在鼠尾的尖部增開了一個(gè)通孔（起泄油、消音的作用）；4）在配油盤加寬吸油腰形孔，縮小壓油腰形孔。

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