噪声和振动

液压装置中容易产生噪声的元件一般认为是泵和阀，阀中又以溢流阀和电磁换向阀等为主。产生噪声的因素很多。溢流阀的噪声有流速声和机械声二种。流速声中主要由油液振动、空穴以及液压冲击等原因产生的噪声。机械声中主要由阀中零件的撞击和磨擦等原因产生的噪声。

(1)压力不均匀引起的噪声

先导型溢流阀的导阀部分是一个易振部位如图3所示。在高压情况下溢流时，导阀的轴向开口很小，仅0.003~0.006厘米。过流面积很小，流速很高，可达200米/秒，易引起压力分布不均匀，使锥阀径向力不平衡而产生振动。另外锥阀和锥阀座加工时产生的椭圆度、导阀口的脏物粘住及调压弹簧变形等，也会引起锥阀的振动。所以一般认为导阀是发生噪声的振源部位。

由于有弹性元件(弹簧)和运动质量(锥阀)的存在，构成了一个产生振荡的条件，而导阀前腔又起了一个共振腔的作用，所以锥阀发生振动后易引起整个阀的共振而发出噪声，发生噪声时一般多伴随有剧烈的压力跳动。

(2)空穴产生的噪声

当由于各种原因，空气被吸入油液中，或者在油液压力低于大气压时，溶解在油液中的部分空气就会析出形成气泡，这些气泡在低压区时体积较大，当随油液流到高压区时，受到压缩，体积突然变小或气泡消失;反之，如在高压区时体积本来较小，而当流到低压区时，体积突然增大，油中气泡体积这种急速改变的现象。气泡体积的突然改变会产生噪声，又由于这一过程发生在瞬间，将引起局部液压冲击而产生振动。先导式溢流阀的导阀口和主阀口，油液流速和压力的变化很大，很容易出现空穴现象，由此而产生噪声和振动。

(3)液压冲击产生的噪声

先导式溢流阀在卸荷时，会因液压回路的压力急骤下降而发生压力冲击噪声。愈是高压大容量的工作条件，这种冲击噪声愈大，这是由于溢流阀的卸荷时间很短而产生液压冲击所致在卸荷时，由于油流速急剧变化，引起压力突变，造成压力波的冲击。压力波是一个小的冲击波，本身产生的噪声很小，但随油液传到系统中，如果同任何一个机械零件发生共振，就可能加大振动和增强噪声。所以在发生液压冲击噪声时，一般多伴有系统振 动。

(4)机械噪声

先导式溢流阀发出的机械噪声，一般来自零件的撞击和由于加工误差等产生的零件磨擦。

在先导型溢流阀发出的噪声中，有时会有机械性的高频振动声，一般称它为自激振动声。这是主阀和导阀因高频振动而发生的声音。它的发生率与回油管道的配置、流量、压力、油温(粘度)等因素有关。一般情况下，管道口径小、流量少、压力高、油液粘度低，自激振动发生率就高。

定压溢流作用:在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量。当系统压力增大时，会使流量需求减小。此时溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压力，即泵出口压力恒定(阀口常随压力波动开启)。

稳压作用:溢流阀串联在回油路上，溢流阀产生背压，运动部件平稳性增加。

系统卸荷作用:在溢流阀的遥控口串接溢小流量的电磁阀，当电磁铁通电时，溢流阀的遥控口通油箱，此时液压泵卸荷。溢流阀此时作为卸荷阀使用。

安全保护作用:系统正常工作时，阀门关闭。只有负载超过规定的极限(系统压力超过调定压力)时开启溢流，进行过载保护，使系统压力不再增加(通常使溢流阀的调定压力比系统最高工作压力高10%~20%)。

实际应用中一般有:作卸荷阀用，作远程调压阀，作高低压多级控制阀，作顺序阀，用于产生背压(串在回油路上)。

溢流阀一般有两种结构:1、直动型溢流阀 。2、先导式溢流阀。

对溢流阀的主要要求:调压范围大，调压偏差小，压力振摆小，动作灵敏，过载能力大，噪声小。

减小或消除先导式溢流阀噪声和振动的措施

一般是在导阀部分加置消振元件。

消振套一般固定在导阀前腔，即共振腔内，不能自由活动。

在消振套上都设有各种阻尼孔，以增加阻尼来消除震动。另外，由于共振腔中增加了零件，使共振腔的容积减小，油液在负压时刚度增加，根据刚度大的元件不易发生共振的原理，就能减少发生共振的可能性。

消振垫一般与共振腔活动配合，能自由运动。消振垫正反面都有一条节流槽，油液在流动时能产生阻尼作用，以改变原来的流动情况。由于消振垫的加入，增加了一个振动元件，扰乱了原来的共振频率。共振腔增加了消振垫，同样减少了容积，增加了油液受压时的刚度，以减少发生共振的可能性。

在消振螺堵上设有蓄气小孔和节流边，蓄气小孔中因留有空气，空气在受压时压缩，压缩空气具有吸振作用，相当于一个微型吸振器。小孔中空气压缩时，油液充入，膨胀时，油液压出，这样就增加了一个附加流动，以改变原来的流动情况。故也能减小或消除噪声和振动。

另外，如果溢流阀本身的装配或使用权用不当，也都会造成振动，产生噪声。如三节同心式溢流阀，装配时三节同心配合不当，使用时流量过大或过小，锥阀的不正常磨损等。在这种情况下，应认真检查调整，或更换零件。

溢流阀在使用中有时会出现调压失灵现象。先导式溢流阀调压失灵现象有二种情况:一种是调节调压手轮建立不起压力，或压力达不到额定数值;另一种调节手轮压力不下降，甚至不断升压。出现调压失灵，除阀芯因种种原因造成径向卡紧外，还有下列一些原因:

第一是主阀体(2)阻尼器堵塞，油压传递不到主阀上腔和导阀前腔，导阀就失去对主阀压力的调节作用。因主阀上腔无油压力，弹簧力又很小，所以主阀变成了一个弹簧力很小的直动型溢流阀，在进油腔压力很低的情况下，主阀就打开溢流，系统就建立不起压力。

压力达不到额定值的原因，是调压弹簧变形或选用错误，调压弹簧压缩行程不够，阀的内泄漏过大，或导阀部分锥阀过度磨损等。

第二是阻尼器(3)堵塞，油压传递不到锥阀上，导阀就失去了支主阀压力的调节作用。阻尼器(小孔)堵塞后，在任何压力下锥阀都不会打开溢流油液，阀内始终无油液流动，主阀上下腔压力一直相等，由于主阀芯上端环形承压面积大于下端环形承压面积，所以主阀也始终关闭，不会溢流，主阀压力随负载增加而上升。当执行机构停止工作时，系统压力就会无限升高。除这些原因以外，尚需检查外控口是否堵住，锥阀安装是否良好等。

电磁溢流阀常见的故障有先导电磁阀工作失灵、主阀调压失灵和卸荷时的冲击噪声等。后者可通过调节加置的缓冲器来减少或消除。如不带缓冲器，则可在主阀溢流口加一背压阀。(压力一般调至5kgf/cm2左右，即0.5MPa)。

卸荷溢流阀由溢流阀和单向阀组成。当系统压力达到溢流阀的开启压力时，溢流阀开启，泵卸荷;当系统压力降至溢流阀的关闭压力时，溢流阀关闭，泵向系统加载。使泵卸荷时的压力称为卸荷压力，使泵处于加载状态的压力称为加载压力。

卸荷溢流阀的主要功能是自动控制泵的卸荷或加载。鉴于卸荷溢流阀的功用，要求卸荷压力与加载压力之间存在一定差别。差值过小，则泵的卸荷与加载动作过于频繁;差值过大，则系统压力变化太大。

a.蓄能器系统中泵的自动卸荷及加载;

b.高低压泵组合中大流量低压泵的卸荷。

国内主要是榆次液压集团有限公司、北京华德液压集团有限公司、上海立新液压件厂等。国外有美国Vickers、德国力士乐等厂家。

卸荷溢流阀主要用于装有蓄能器的液压回路中，当蓄能器充液压力达到阀的设定压力时自动地使液压泵卸荷。阀中有内装单向阀防止蓄能器中的有压油液倒流。此时由蓄能器维持对系统供油而泵卸荷从而收到节能效果。当蓄能器中油液压力降至到阀设定压力地85%左右时，阀又复载，液压泵恢复向蓄能器充液。

这种阀也可以用于双泵高低压回路。低压时两个泵同时向系统供油，高压时此阀使大泵卸荷并把它与高压部分隔开。

用于蓄能器地阀与蓄能器之间地压降不得超过设定压力的10%。外泄式阀泄油口背压不得超过设定压力的2%