液壓電機(jī)樣機(jī)丹尼遜葉片泵的噪聲測(cè)量及分析

時(shí)間：2025-01-03作者：蘇州錦幕機(jī)電有限公司瀏覽：124

節(jié)能環(huán)保與人機(jī)友好是液壓技術(shù)發(fā)展的重要方向,進(jìn)一步降低液壓泵及液壓動(dòng)力單元的噪聲成為重要的研究課題。液壓泵是液壓系統(tǒng)主要的噪聲源,從上世紀(jì)60年代開始,國內(nèi)、外就開展了多方面的液壓泵降噪研究工作,并**了許多成果。目前,低噪聲液壓泵的噪聲已**驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的噪聲或與之相當(dāng),單獨(dú)對(duì)泵的噪聲進(jìn)行控制,降噪空間已不大,把電動(dòng)機(jī)-液壓泵組作為一個(gè)整體進(jìn)行研究,尋求降噪方法,是控制液壓系統(tǒng)噪聲的有效途徑[1]。

電機(jī)泵是將電動(dòng)機(jī)與液壓泵集成一體的新型液壓動(dòng)力單元,將電能直接轉(zhuǎn)化為液壓能輸出。液壓電機(jī)丹尼遜葉片泵[2]主要由三相異步交流電動(dòng)機(jī)和液壓丹尼遜葉片泵組成,電動(dòng)機(jī)采用油流進(jìn)行冷卻,省去了冷卻風(fēng)扇。電動(dòng)機(jī)和液壓泵共用一個(gè)殼體,其結(jié)構(gòu)[3]如圖1所示。本文通過對(duì)電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)和同類型電機(jī)油泵組噪聲的對(duì)比測(cè)量,得到了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并進(jìn)行了分析。

2 電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)噪聲級(jí)測(cè)量及分析

目前,還沒有液壓電機(jī)泵相關(guān)產(chǎn)品測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),故參照液壓泵噪聲的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):液壓泵空氣傳聲噪聲級(jí)測(cè)定規(guī)范,gb/t 17483-1998[4];確定電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)和電機(jī)泵組的噪聲測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器。泵起動(dòng)后,通過調(diào)節(jié)溢流閥進(jìn)行加載,在泵輸出壓力po從0~14mpa之間按1mpa遞增時(shí),分別測(cè)量出電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)和電機(jī)油泵組在每個(gè)壓力點(diǎn)上的噪聲級(jí)。

圖2給出了噪聲測(cè)量的現(xiàn)場(chǎng)圖,使用awa6270型噪聲分析儀,分別在距電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)與電機(jī)油泵組軸線方向1 m處進(jìn)行a聲級(jí)噪聲對(duì)比測(cè)試。電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)和電機(jī)油泵組的噪聲隨泵的輸出壓力變化曲線如圖3所示,電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)噪聲明顯**電機(jī)油泵組的噪聲?？蛰d(po=0 mpa)時(shí),電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)的噪聲聲級(jí)比電機(jī)油泵組低3 db;隨著輸出壓力的圖2 液壓電機(jī)丹尼遜葉片泵與電機(jī)油泵組的升高,二者聲級(jí)逐漸升高、聲級(jí)差進(jìn)一步加大,當(dāng)輸出壓力大于12mpa時(shí),電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)的噪聲聲級(jí)趨于恒定,約為72 db;而電機(jī)油泵組的噪聲聲級(jí)為79. 5db(po=14 mpa),且隨著輸出壓力的升高,其噪聲聲級(jí)有繼續(xù)增大的趨勢(shì)。

3 電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)噪聲頻譜分析

采用1/3倍頻對(duì)電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)和電機(jī)油泵組的噪聲頻譜進(jìn)行分析。圖4給出了二者在輸出壓力po=0、3、6、9、12mpa時(shí)的噪聲頻譜,橫坐標(biāo)為1/3倍頻程中心頻譜,采用對(duì)數(shù)坐標(biāo),縱坐標(biāo)為聲壓級(jí),采用線性坐標(biāo)。從圖中可以看出,對(duì)于電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī),當(dāng)po=0、3、6 mpa時(shí)噪聲主頻為2000 hz處;當(dāng)po=6、9mpa時(shí)噪聲主頻為4000 hz,隨著輸出壓力的升高,噪聲主頻向高頻段遷移,這種高頻噪聲主要是氣穴噪聲。對(duì)于電機(jī)油泵組,當(dāng)po=0時(shí),其噪聲主頻為800 hz;當(dāng)po=3mpa時(shí),其噪聲主頻為800hz、1600hz;當(dāng)po=6、9、12mpa時(shí),噪聲主頻為800 hz、1600 hz、3150hz;其噪聲主頻比電機(jī)泵低,其噪聲以機(jī)械噪聲為主。在頻率小于4000 hz的各中心頻率處,電機(jī)油泵組的噪聲分量均大于電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)的噪聲分量;在頻率大于4000hz的各中心頻率處,電機(jī)油泵組的噪聲分量小于電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)的噪聲分量。所以,電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)的主要噪聲源是高頻氣穴噪聲;而電機(jī)油泵組的主要噪聲源是機(jī)械噪聲。

電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)噪聲主要是其吸油不暢造成的氣穴噪聲;而電機(jī)油泵組的噪聲主要為3段式連接的機(jī)械噪聲,隨著壓力的升高噪聲增大,二者相比電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)噪聲明顯**電機(jī)油泵組的噪聲。

在實(shí)驗(yàn)過程中,采用透明**玻璃制成的接線板對(duì)電機(jī)泵樣機(jī)殼體內(nèi)液流進(jìn)行了觀察,如圖5所示,發(fā)現(xiàn)殼體內(nèi)的油流攜帶有許多細(xì)小氣泡,這些氣泡在高壓區(qū)潰滅就形成了高頻氣穴噪聲。圖6給出了樣機(jī)殼體左側(cè)腔體(見圖1)內(nèi)的真空度隨進(jìn)口油溫的變化曲線。

在油溫較低時(shí)真空度較大,隨著油溫升高、油液粘度減小,流動(dòng)阻力減小,真空度逐漸減小,當(dāng)油溫大于41℃后,真空度快速減小,圖6說明電機(jī)泵樣機(jī)存在內(nèi)部流道狹窄、吸油阻力大的問題。在樣機(jī)制造過程中,殼體鑄件的軸向尺寸偏小和內(nèi)流道狹窄,使得定子線圈繞組距離吸油口太近,造成電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)內(nèi)部流?體鑄件軸向尺寸、擴(kuò)大內(nèi)流道,避免吸油過程中的氣泡析出及由此引入的氣穴噪聲,可進(jìn)一步大幅降低電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)的噪聲。

4 結(jié)論

對(duì)液壓電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)的噪聲進(jìn)行了測(cè)量,并與同等功率的電機(jī)油泵組的噪聲進(jìn)行對(duì)比,相比于電機(jī)油泵組,電機(jī)泵的噪聲降低了7 db。

同時(shí),試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),電機(jī)丹尼遜葉片泵樣機(jī)由于殼體內(nèi)部流道狹窄引起了負(fù)壓,使得泵芯吸油口處出現(xiàn)大量氣泡,引起了較大的氣穴噪聲。通過增大殼體鑄件軸向尺寸、擴(kuò)大內(nèi)流道,避免吸油過程中的氣泡析出,減小由此導(dǎo)致的氣穴噪聲,可進(jìn)一步大幅降低電機(jī)丹尼遜葉片泵的噪聲。
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• 詞條

  詞條說明

• 閩臺(tái)HOYEA液控單向閥應(yīng)用和注意事項(xiàng)

  閩臺(tái)HOYEA華液液控單向閥應(yīng)用： (1)保持壓力。 滑閥式換向閥都有間隙泄漏現(xiàn)象，只能短時(shí)間保壓。當(dāng)有保壓要求時(shí)，可在油路上加一個(gè)液控單向閥，利用錐閥關(guān)閉的嚴(yán)密性，使油路長(zhǎng)時(shí)間保壓。 (2)液壓缸的“支承”。 在立式液壓缸中，由于滑閥和管的泄漏，在活塞和活塞桿的重力下，可能引起活塞和活塞桿下滑。將液控單向閥接于液壓缸下腔的油路，則可防止液壓缸活塞和滑塊等活動(dòng)部分下滑。 (3)實(shí)現(xiàn)液壓缸鎖緊。

• 美國威格士VICKERS液控單向閥的應(yīng)用

  美國威格士VICKERS液控單向閥的應(yīng)用： (1)保持壓力。 滑閥式換向閥都有間隙泄漏現(xiàn)象，只能短時(shí)間保壓。當(dāng)有保壓要求時(shí)，可在油路上加一個(gè)液控單向閥，利用錐閥關(guān)閉的嚴(yán)密性，使油路長(zhǎng)時(shí)間保壓。 (2)液壓缸的“支承”。 在立式液壓缸中，由于滑閥和管的泄漏，在活塞和活塞桿的重力下，可能引起活塞和活塞桿下滑。將液控單向閥接于液壓缸下腔的油路，則可防止液壓缸活塞和滑塊等活動(dòng)部分下滑。 (3)實(shí)現(xiàn)液壓缸

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