船舶液压系统噪声的分析与控制

　　随着液压技术向高速、高压和大功率方向发展，液压系统噪声造成的危害日趋严重。船舶液压系统振动噪声不仅影响系统的工作性能和使用寿命，还会导致液压机械、附件和管路损坏。对军用舰船来说，液压系统噪声对舰船的隐蔽性具有较大的负面影响，直接影响到声呐的作用距离和使用效果，关系到舰船的生命力和战斗力^[1]。因此，对船舶液压系统噪声进行研究，分析噪声产生的根源，采取措施控制噪声是非常必要的。

　　1 船舶液压系统噪声分析

　　船舶液压系统是由电机、液压泵、阀、管路和负载等组成的循环回路。在这个循环回路中，既有机械振动产生的机械噪声，也有流体运动产生的流体噪声。

　　1. 1 机械噪声

　　机械噪声主要由回转体运动不平衡、机械安装不到位、机械撞击、齿轮啮合和摩擦等引起的。

　　( 1) 回转体振动噪声

　　液压系统的电机、泵和马达等都作高速旋转运动，如果回转部件不平衡，就会产生周期性的不平衡力，这种不平衡力在运转时就会产生较大的转轴弯曲振动和噪声，振动进一步传递，引起管路和附件的振动和噪声。不平衡体高速旋转产生的振动噪声主要由基频和高频谐波组成，基频为^[2]:

　　式中: n 为转速 ( r/min) ; f 为基频 ( Hz) 。

　　基频很低，一般只有20 ～ 30 Hz，人耳对低频噪声不敏感，但不平衡体高速旋转会对系统产生冲击，破坏其它零件的运动状态，引起高频振动。当系统的固有频率接近或等于不平衡体的旋转频率或其倍频时，就会产生共振，发出很大的噪声。

　　( 2) 联轴器不对中噪声

　　联轴器是连接电机和泵的附件，由于加工或安装不当会造成电机和泵的轴不同心，使联轴器产生偏斜，在工作中产生强烈的振动噪声，对刚性联轴器尤为严重。研究表明，同轴度超过 0. 08 mm 时就会产生强烈的振动噪声，造成联轴器急剧磨损，电机轴和泵轴弯曲。

　　( 3) 机械碰撞噪声

　　液压机械是由很多零件组成的，某些零件的制造误差或装配不当会导致零件的相互碰撞，引起振动和噪声。如液压阀由阀芯、阀体、调控零件、紧固件、密封件等组成，在工作过程中，阀内可动零件的机械碰撞、电磁铁吸合以及阀芯的冲击等均会产生机械噪声，阀类噪声主要表现为高频宽带噪声。电机和马达等也会因磨损使轴承间隙增大、螺栓松动引起振动噪声。

　　由以上分析知，振动是产生机械噪声的根源。要控制液压系统的机械噪声，液压机械在制造、安装过程中要严格控制，降低制造和安装误差。选用低噪声机械，并采取措施控制振动。