液压系统具有较大的功率重量比，可轻松实现各种传动运动，并提供良好的负载特性和速度。它可确保自动润滑、延长部件寿命并简化自动化操作。这些优点使其在工业生产中得到广泛应用。然而，液压系统在工作时容易产生噪音污染，这一点已越来越受到人们的重视。
近年来，液压技术朝着更高速度、更高压力和更大功率的方向发展。因此，液压系统的噪音越来越大。这种噪音已成为阻碍液压系统进一步发挥功能的一个重要因素。
便携式液压动力装置 作为液压系统的重要组成部分，便携式液压动力装置是液压系统噪声的主要来源。本文重点分析了便携式液压动力装置产生噪音的原因。本文提出了降低噪音的具体控制方法。这些建议是基于液压站设计的角度提出的。
构成和工作
常见的便携式液压动力装置包括几个组件。这些组件包括马达、液压泵、滤油器、单向阀、溢流阀、蓄压器、散热器、电磁阀、截止阀以及各种指示装置，如压力表、流量表和温度表。便携式液压动力装置的典型组成如下图所示。
图：便携式液压动力装置的组件
当液压动力单元启动时，电机驱动液压泵工作。液压泵输出高压液体，流经单向阀、滤油器和截止阀。蓄压器吸收泵出口处的压力脉动，溢流阀则限制液压泵的出口压力。油液通过截止阀、单向阀和散热器返回油箱。
产生噪音的原因
液压动力装置中的便携式马达和液压泵是噪音的主要来源。它们本身会产生噪音。其他组件，如滤油器、溢流阀、油箱和管道，不会单独产生噪音。但是，这些部件会因液压泵产生的机械噪音和液体噪音而振动。这种振动会放大和辐射额外的噪音。
在液压系统驱动系统中，每个元件或部件产生或传播噪音的程度不同，其排名如下表所示。
表 液压元件（部件）产生和传播的噪音排名
| 组件名称 | 噪音产生排名 | 传输噪声系数 |
| 油箱 | 6 | 1 |
| 滤油机 | 6 | 4 |
| 液压泵 | 1 | 2 |
| 溢流阀 | 2 | 3 |
| 压力阀 | 3 | 3 |
| 节流阀 | 4 | 4 |
| 换向阀 | 5 | 3 |
| 液压缸 | 5 | 2 |
| 管道 | 5 | 2 |
电机噪音
电机噪声的主要来源是机械噪声、通风噪声和电磁噪声。机械噪声主要来自转子不平衡。它还包括轴承缺陷和安装不当引起的高频噪声。此外，电机支架和电机之间的共振也会产生噪音。
液压泵的噪音
在便携式液压动力装置中，液压泵是噪音的主要来源。液压泵产生流体噪音的主要原因是压力变化、流量周期性变化和气蚀现象。
液压泵在吸入和注入循环过程中会产生周期性的压力和流量变化，从而形成压力脉冲，并因液压振动而产生噪音。
液压泵图片
一般来说，液压泵的噪音会随着功率的增加而增大。液压功率由液压泵的输出压力、排量和速度决定。这些参数对泵噪音的影响程度各不相同。速度对噪音的影响最大，而排量则会根据压力变化影响噪音。
为了获得最低的噪音水平，通常使用最低的实际转速（如 1,000 ~ 1,200 r/min）和压力组合来提供所需的功率。电网电压的变化也会引起液压泵压力和流量的周期性变化，从而产生噪音。
因此，在设计泵站时，应确保电网有足够的容量或使用调压电子设备。
液压泵和液压马达的安装不平衡噪音
液压泵和液压马达高速旋转，因此无法实现旋转部件的绝对平衡。液压泵和液压马达在高速旋转时会产生周期性的不平衡力。这些不平衡力会导致轴承振动和噪音。如果我们没有牢固固定液压泵或液压马达，或者联轴器安装不当，离心力将导致更大的振动和噪音。
各类阀门产生的噪音
便携式液压动力单元的压力脉动和流量脉动是由其自身结构决定的。压力脉动是一种激振力，便携式液压动力单元的各种阀安装不牢固都会在这种激振力的作用下发生振动，产生噪音。
此外，不清洁的滤油器会使高压流体无法有效节流并产生流体噪音。如果单向阀选择不合理，流向单向阀的液体会导致单向阀振动。这种振动通常会导致噪音。换向阀突然换向时，液压油流速瞬时突变，造成压力冲击，产生振动和噪音。
控制阀图片
管道引起的噪音
管道本身不会产生振动，但如果我们不合理地选择和安装导管，液压油的压力脉动会导致导管产生共振并产生巨大噪音。我们必须抑制和消除这种噪音。
常用的方法是设置蓄能器或使用高压软管。这些措施有助于吸收液压泵的压力脉动。它们还能防止机械振动的传播。这种方法简单、易行且有效。
液压动力装置便携式噪声控制措施
从便携式液压动力装置产生噪音的机理可以看出，我们无法完全消除噪音。但是，我们可以通过选择适当的液压元件来大大降低液压噪音。采用合适的设计方案也有助于降低噪音。
选择低噪音液压元件
液压附件的选择应以低流动阻力、可靠性和低噪音为基础。例如，选择低噪音摆线针轮内齿轮泵。使用具有阻尼活塞先导阀结构的低噪音溢流阀。此外，还可考虑使用浸入式电磁阀。
设计精良的便携式液压动力装置
液压站的设计和布局是否合理，直接影响到机械噪音的大小。
严格准确地加工和安装液压泵与马达之间的连接部件。使用弹性联轴器连接液压泵和马达，以降低联轴器噪音并确保安装牢固。如果空间允许，可将液压泵和马达安装在同一底座上，并与油箱分开放置，以隔离泵的振动对油箱的影响。
如果将泵放在水箱盖上，则应在泵底座下采取隔振措施，例如加装橡胶隔振垫。这些垫子可以切断机械噪音的传播，防止油箱振动。对于液压泵产生的噪音，可采用并联液压泵和卸荷回路等措施加以控制。在设计罐体时，通过加入钢筋来提高结构刚度，以降低对其他振动激励的敏感性。设计油箱形状，确保其满足散热要求，同时尽量减少表面积，以降低噪音振幅。
在设计和安装管道时，应考虑管道的长度，以避免外部激励频率和共振点。在连接导管时，使用软管连接泵的进出口，这样可以拦截液压泵的机械振动。此外，在液压泵出口的管路中安装 H 型液压过滤器可以降低液压振动产生的噪音。
图 液压泵阻尼措施示意图
防止流体噪音
混入系统液体中的空气会在局部低压或负压区域产生气穴。当这些气穴在高压区域塌陷时，会导致局部压力升高并产生强烈的噪音。
防止气蚀噪音首先要防止空气进入系统，其次要清除混入系统的空气。
防止压力脉动噪音
液压泵的周期性流量脉动是系统压力脉动的主要来源。由于压力脉动，会导致系统元件和管道发生周期性振动，从而激发噪声。特别是当脉动频率与管道系统固有频率接近或重叠时，会激发系统共振使噪声增大。
因此，在设计便携式液压动力装置时，应在泵出口处配备蓄压器和缓冲瓶仪，以减少系统的压力脉动。设计管道时，尽量减少管道长度，避免产生共振。在管道中配置足够数量的管夹，以提高连接刚度。此外，还应调整管夹或支撑部件，以调节管道的固有频率并防止共振。
此外，通过增加部分节流卸荷回路，可以减少工作油路中的压力脉动，从而降低噪音。
图：减压脉动控制器
通过使用吸音和隔音技术限制噪音的传播
限制噪声传播是指系统采用隔声、吸声等技术措施限制噪声的传播。液压泵或油箱，或整个液压动力装置便携式用隔音罩罩起来，将噪声控制在隔音罩内，以限制噪声的传播。
图 液压动力装置便携式隔音罩
图 设备隔音罩
图 A 车间设备隔音罩
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