液压系统噪声的分析与防治
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⑶ 正确地选择滑阀机能。根据系统的使用要 求， 可以选择不同的滑阀机能。为了使换向平稳， 减 小压力冲击， 可选择 Ｈ、Ｙ、Ｘ、Ｐ 型机能的换向阀。由 于它们处于中位时， 液压缸两腔互通， 故在滑阀换 向到中位时 ， 压力冲击 值迅速下降 ， 尤其是 Ｈ、Ｙ、Ｘ 型， 在中位时通油箱， 效果更好。
４ 节流阀
由图中可知， 对于一般常用液压油， 可用网眼 为 ６０ 目， 倾斜为 ３０°的斜挡板， 这样， 可排除所含空 气的 ９０％［３］。
另外， 设计时还要注意： （ １） 回油管在油箱中一 端要做成倾角为 ４５°的斜口， 斜口面朝箱壁插入油 中， 回油速度不应太高， 防止回油冲入油箱时搅动 油面而使空气混入； （ ２） 油箱中要设置隔板， 使油中
Ｓｏｕｎｄ Ｎａｖａｌ Ｓｈｉｐ ｙａｒｄ Ｂｒｅ ｍｅｒｔｏｎ ［ Ａ］ ． Ｐｒｏｃ．Ｆｉｒｓｔ Ｕ．Ｓ． Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆ．Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ Ｅｎｇ［ Ｃ］ ． Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ：ＥＥＲ Ｉ， Ｂｅｒｋｅｌｅｙ， １９７５，１１３－ １２２． ［４］ 许金华， 王向坚． 大跨度拱桥在地 震 行 波 作 用 下 的 响 应 ［ Ｊ］ ．重庆交通学院学报， １９９８，１７（２）：１－ ５． ［５］ 郑史雄，周述华．大跨度钢管混凝土拱桥的地震反应性能 ［ Ｊ］ ．成都：西南交通大学学报，１９９９，３０（３）：３２０－ ３２４． ［６］ 王 君 杰 ， 王 前 信 ． 大 跨 拱 桥 在 空 间 变 化 地 震 动 下 的 响 应 ［ Ｊ］ ．振动工程学报，１９９５，８（２）：１１９－ １２５．
Ｏｎ Ｐ ｒ ｅ ｓｅ ｎ ｔ Ｓｉｔ ｕ ａ ｔ ｉｏｎ ａ ｎ ｄ Ｄｅ ｖｅ ｌｏｐ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏｆ Ｅ ａ ｒ ｔ ｈ ｑ ｕ ａ ｋ ｅ Ｒ ｅ ａ ｃｔ ｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｌｏｎｇ－ ｓｐａｎ Ａｒｃｈ Ｂｒｉｄｇｅ
ＤＥＮＧ Ｎｕａｎ （Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００４２） Ａｂ ｓｔ ｒ ａ ｃｔ ： Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｎｏｎ － ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ｅｘｃｉｔｉｎｇ， ｃｏｎｃｌｕｄｅｓ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｎｇ － ｓｐａｎ ａｒｃｈ ｂｒｉｄｇｅ， ａｎｄ ａｔ ｌａｓｔ ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｓｏｍｅ ｄｅｆｅｃｔｓ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ： ａｒｃｈ ｂｒｉｄｇｅ ； ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ａｃｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ； ｎｏｎ－ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｅｘｃｉｔｉｎｇ ； ｎｏｎｌｉｎｅａｒ
在设计液压系统和液压元件时， 应考虑使阀的 进口压力 ｐ１ 与出口压力ｐ２ 之差不要太大。因为描述 气穴发生程度与性质的最常用的系数为节流气穴 系数 σ， σ＝ ｐ１／（ ｐ１－ ｐ２） ， 可见气穴系数 σ的大小取决 于 ｐ１／ｐ２ 的大小。根据实验测定， 防止气穴发生的极
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梁云峰， 郭学东： 液压系统噪声的分析与防治
固定节流孔管路
Ｌ ＝ｎｃ／２ｆ＝ｎλ／２
（ ｎ＝０， １， ２， ３…） ；
式中
ｃ － 压力波在油中的传播速度， ｍ／ｓ；
ｆ － 压力脉动频率（ 共振频率） ， Ｈｚ；
λ－ 压力波波长， ｍ。
总之， 在设计液压系统时， 认真做好以上几个
方面降低和防治噪音的措施， 就能从根本上有效地
降低和防止液压系统中噪声的产生和传播。
１ 液压泵
在设计液压系统时， 适当选择液压泵的工作参 数， 是控制噪声的重要途径。以一台柱塞泵作试验， 它 原 来 基 本 运 转 参 数 ｎ ＝１ ２００ｒ／ｍｉｎ， Ｑ ＝７６ｌ／ｍｉｎ、ｐ ＝１３．６×１０Ｐａ。以不同运转参数试验的结果如图 １ 所 示。由图 １可知转速高， 则噪声就高， 而压力及排量 增高时噪声的增大比较微弱。对于同一系列的液压 泵， 用同样的压力和流量， １ ８００ ｒ／ｍｉｎ 比 １ ２００ ｒ／ｍｉｎ 噪声大 ８～９ｄＢ。所以， 应尽可能选择低速泵（ 实用转
参考文献 ［１］ 齐晓芬．液压实验中的噪声与防治［Ｊ］．液压与气动， ２０００（６） ： ３６． ［２］ 曾祥荣主编．液压噪声控制［ Ｍ］ ．哈尔滨： 哈 尔 滨 工 业 大 学
出版社， １９８８． １１２ － ２２０． ［３］ 樊 鹏 主 编．机 床 噪 声 及 其 控 制 ［ Ｍ］ ． 沈 阳 ： 辽 宁 人 民 出 版
第８卷 第１期
重庆科技学院学报（ 自然科学版）
２００６ 年 ３ 月
液压系统噪声的分析与防治
梁云峰 郭学东 （宁夏大学机械工程学院， 银川 ７５００２１）
摘 要： 针对液压系统噪声源和传递辐射噪声的渠道， 在液压系统设计过程中， 分别对液压泵的选择、电动机冷却风
扇和通风口形状设计、液压泵和电动机的安装、液压阀的选择、阀芯的设计和节流口的设计、油箱 的 选 择 和 设 计 、油
管路： （ １） 液压软管可以隔离机械振动， 同时也可 以削弱一部分压力脉动， 在液压泵的进出口或靠近压 力脉动源的部位安装软管能收到一定的效果； （ ２） 根 据给定的流量， 在设计管道时应尽量选用较大的管径 来降低流速， 应尽量减少弯头、交叉和管径的突变； （ ３） 由于软管在工作压力变动下有－ ４％～＋２％的伸缩 变化， 因此， 在长度上不允许有拉紧状态（ 图 ９） ， 软管 的弯曲中心距接头距离一般为管外径的 ６ 倍为宜， 而 且应使管长 Ｌ 尽量避开发生共振的管长。
图 ９ 软管在长度上的安装形式
对不同管路发生共振的管长 Ｌ 分别为：
开端管路
Ｌ≈ｎπｃ ／ω＝πｃ／２πｆ ＝ｎλ／２
（ ｎ ＝１， ２， ３…） ；
闭端管路
Ｌ ＝（ ２ｎ ＋１） ｃ／４ｆ ＝（ ２ｎ ＋１） λ／４ （ ｎ ＝０， １， ２， ３…） ；
空腔管路
Ｌ ＝（ ｎπ－ φ） ｃ／２πｆ＝（ ｎπ－ φ） λ／２π （ ｎ ＝１， ２， ３…） ；
收稿时间： ２００５－ １０－ １１ 作者简介： 梁云峰（ １９７７－ ） ， 男， 宁夏银川人， 宁夏大学机械工程学院助教。
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梁云峰， 郭学东： 液压系统噪声的分析与防治
互相碰撞， 使液流速度降低， 避免负压出现， 减小气 蚀， 降低噪声。
为防止节流口处产生紊流， 在主阀芯上开小 孔， 把节流口下游已恢复压力的液体引入高速液流 部位， 使环形节流处流态近似层流， 噪声可降低 ４ｄＢ 左右。
经试验表明： 当节流口前后压差较小时， 节流 阀的噪声一般为不大的流速声； 而当压差较大， 流 量增加到一定程度时， 就将产生气蚀， 噪声则显著 增加。节流阀的刚度与节流口前后压差成正比， 在 相同的流量下， 压差大的节流阀相应的节流口面积 小， 亦容易引起阻塞。因此， 为了解决节流阀刚度与 阻塞两者之间的矛盾， 应正确选择节流口前后的压 差， 一般以 ０．１５～０．３５ＭＰａ 为宜。
１９９２．１０２． ［２］ 赵 灿 晖．大 跨 度 钢 管 混 凝 土 拱 桥 的 地 震 响 应 研 究 ［ Ｄ］ ．成
都：西南交通大学，２００２．２－ ３． ［３］ Ｆｒｅｅｍａｎ Ｓ Ａ， Ｎｉｃｏｌｅｔｔｉ Ｊ Ｐ ， Ｔｙｒｅｌｌ Ｊ Ｖ．Ｅｖａｌｕａ ｔｉｏｎｓ ｏｆ
Ｅｘｉｓｔｉｎｇ Ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｆｏｒ Ｓｅｉｓｍｉｃ Ｒ ｉｓｋ－ Ａ Ｃａｓｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｐｕｇｅｔ
社， １９８２． １５９ － １８５．
（ 下转第 ６９ 页）
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邓暖： 大跨度拱桥地震反应分析研究现状及进展
大跨度拱桥在多维地震动作用下的结构行为也 是工程中关心的问题， 这一问题仍有待深入研究。
参考文献 ［１］ 李 杰 ， 李 国 强 ． 地 震 工 程 学 导 论 ［ Ｍ］ ． 北 京 ：地 震 出 版 社 ，
管的选用及管路的安装设计， 提出了相应的措施。结果表明， 这些措施能够从根本上降低和防止液压系统的噪声。
关键词： 液压泵； 液压系统； 噪声
中图分类号： ＴＨ１３７
文献标识码： Ａ
文章编号： １６７３－ １９８０（ ２００６） ０１－ ００４９－ ０３
在液压系统中， 各液压元件和部件产生噪音和 传 递 辐 射 噪 音 的 程 度 不 同 。 液 压 泵 、溢 流 阀 是 产 生 噪声的主要元件， 油箱则是辐射噪声的主要元件， 油 箱 、管 路 等 可 能 把 液 压 泵 等 产 生 的 噪 声 放 大 。 所 以在液压系统的设计中， 应从液压系统噪声来自百度文库和传 递辐射噪声的渠道这两方面考虑， 采取措施降低和 防治液压系统的噪声。
２ 溢流阀
１００ １５０ ２００ ２５０ ３００ 图 １ 液压泵的运转参数与噪声的关系
阀体内的回油腔形状对流速噪声有很大影响， 改变阀体内回油腔的结构可降低溢流阀噪声（ 图 ２） 。为保证阀芯与阀体之间为线接触， 密封性好， 应 使阀芯半锥角 α比阀体半锥角 β稍大（ 但差值不可 过大， 以防止阀口处液流突然收缩后又突然扩散而 产生气蚀噪声） 。一般取 α＝４６°， β＝４３°， α－ β＝３°。这样 经环形阀口指向中心的喷流集中， 水平方向的液流
速在 １ ０００～１ ２００ｒ／ｍｉｎ［１］） 配以适当的排量和压力， 以满足功率的需要。
液压泵尽量不要装在油箱上， 应将电动机和液 压泵装在公用的底座上， 并与油箱分开， 电动机与 液压泵安装时轴心线须对正（ 一般必须保证同心度 在 ０．１ｍｍ 以内， 倾斜度不得大于 １°） 。但为了减小液 压装置的占地面积， 泵及电动机须安装在油箱盖上 时， 可在泵及电动机与箱盖之间放置厚橡胶垫等隔 振板。隔振板的固有频率应当与泵及电动机回转频 率相差 ７０％以 上 ， 以 防 发 生 共 振 ， 降 低 隔 振 板 的 隔 振作用。
⑵ 合理设计阀芯结构。在阀的设计上， 首先可 将阀芯凸肩设计成带有缓冲锥的结构（ 图 ４） 。凸肩 上缓冲锥能使阀的过流断面逐渐变化， 而不致于造 成阀口的突然开启或关闭。一般取缓冲锥长度 Ｌ ＝ ３～５ｍｍ， 锥角θ＝３～５°。
另外， 还可以将阀芯设计成圆弧形状（ 图 ５） 。圆
弧形状的阀芯可改变液流的流动状态， 避免产生旋 涡或减小涡流死区的大小， 以改善流动的不稳定性 及压力波动， 从而可以降低流体噪声。
把节流口作成长通道形， 可消除急剧的缩流， 在 阀座上钻许多小孔， 使油液从压力已恢复的阀口下游 流回缩流部分， 以防止负压（ 气蚀） 。试验证明， 频率在 ３ ０００Ｈｚ 左右， 气穴噪声可降低 １０ｄＢ 以上（ 图 ３） 。
３ 换向阀
减小换向阀所产生的液压冲击噪声， 可从以下 几个方面着手：
⑴ 避免突然换向， 延长换向时间。当采用电磁 换向阀时， 可首先考虑选用直流电磁阀或换向时间 可调的电液换向阀。当采用手动换向阀时， 应避免 换向过快， 以缓和液压冲击。
图 ６ 加网眼挡板减少气泡的油箱
气泡上浮后不会进入吸油管附近， 并有足够的时间 使气泡自动上浮、消失； （ ３） 回油管口要远离液压泵 的吸入口； （ ４） 油箱的容积一般应达到系统两分钟 所需最大流量的程度。
图 ６ 和图 ８ 是两种较好的油箱形式。如果油箱 不能做得很大， 也不能设隔板时， 采用图 ６ 所示的 油箱能有效地分离气泡。
另外，电动机冷却风扇叶片多为直片形， 将叶片 由直片形改成后弯形或减短叶片长度， 都可取得降 低噪声的效果。例如， 某厂将一个 ５５ｋＷ 电动机的风 扇由直片改为后弯形， 并使叶片直径由 ３５０ｍｍ缩短 为 ３２５ｍｍ， 为了保证风量， 增加了叶片宽度。试验证 明， 这样改使噪声由 ９７ｄＢ降至 ８１．５ｄＢ。电动机的通 风口形状以同心圆为最好， 通风道截面尺寸不应有 突变或在通风道上有凸台， 以减小阻力和减少产生 涡流的可能性。
图 ７ 挡板斜度与网眼大小对油中逸出空气量的影响
限气穴系数为 σｃ＝０．４， 所以一般以 ｐ１／ｐ２＜３．５ 为好， 否 则要产生气穴现象。
５ 油箱和管路
在设计油箱时， 油箱要有足够的容积， 使气泡 有充分的时间从油中散逸出去。油箱中加斜网眼挡 板有助于散逸空气（ 图 ６） 。液压油中混入了空气而 不排除， 则可能使噪声增大 １０ｄＢ 左右。图 ７ 是网眼 挡板的倾斜度及网的粗细与油中所含空气的逸出 量的关系。
４ 节流阀
由图中可知， 对于一般常用液压油， 可用网眼 为 ６０ 目， 倾斜为 ３０°的斜挡板， 这样， 可排除所含空 气的 ９０％［３］。
另外， 设计时还要注意： （ １） 回油管在油箱中一 端要做成倾角为 ４５°的斜口， 斜口面朝箱壁插入油 中， 回油速度不应太高， 防止回油冲入油箱时搅动 油面而使空气混入； （ ２） 油箱中要设置隔板， 使油中
Ｓｏｕｎｄ Ｎａｖａｌ Ｓｈｉｐ ｙａｒｄ Ｂｒｅ ｍｅｒｔｏｎ ［ Ａ］ ． Ｐｒｏｃ．Ｆｉｒｓｔ Ｕ．Ｓ． Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆ．Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ Ｅｎｇ［ Ｃ］ ． Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ：ＥＥＲ Ｉ， Ｂｅｒｋｅｌｅｙ， １９７５，１１３－ １２２． ［４］ 许金华， 王向坚． 大跨度拱桥在地 震 行 波 作 用 下 的 响 应 ［ Ｊ］ ．重庆交通学院学报， １９９８，１７（２）：１－ ５． ［５］ 郑史雄，周述华．大跨度钢管混凝土拱桥的地震反应性能 ［ Ｊ］ ．成都：西南交通大学学报，１９９９，３０（３）：３２０－ ３２４． ［６］ 王 君 杰 ， 王 前 信 ． 大 跨 拱 桥 在 空 间 变 化 地 震 动 下 的 响 应 ［ Ｊ］ ．振动工程学报，１９９５，８（２）：１１９－ １２５．
Ｏｎ Ｐ ｒ ｅ ｓｅ ｎ ｔ Ｓｉｔ ｕ ａ ｔ ｉｏｎ ａ ｎ ｄ Ｄｅ ｖｅ ｌｏｐ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏｆ Ｅ ａ ｒ ｔ ｈ ｑ ｕ ａ ｋ ｅ Ｒ ｅ ａ ｃｔ ｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｌｏｎｇ－ ｓｐａｎ Ａｒｃｈ Ｂｒｉｄｇｅ
ＤＥＮＧ Ｎｕａｎ （Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００４２） Ａｂ ｓｔ ｒ ａ ｃｔ ： Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｎｏｎ － ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ｅｘｃｉｔｉｎｇ， ｃｏｎｃｌｕｄｅｓ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｎｇ － ｓｐａｎ ａｒｃｈ ｂｒｉｄｇｅ， ａｎｄ ａｔ ｌａｓｔ ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｓｏｍｅ ｄｅｆｅｃｔｓ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ： ａｒｃｈ ｂｒｉｄｇｅ ； ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ａｃｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ； ｎｏｎ－ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｅｘｃｉｔｉｎｇ ； ｎｏｎｌｉｎｅａｒ
在设计液压系统和液压元件时， 应考虑使阀的 进口压力 ｐ１ 与出口压力ｐ２ 之差不要太大。因为描述 气穴发生程度与性质的最常用的系数为节流气穴 系数 σ， σ＝ ｐ１／（ ｐ１－ ｐ２） ， 可见气穴系数 σ的大小取决 于 ｐ１／ｐ２ 的大小。根据实验测定， 防止气穴发生的极
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梁云峰， 郭学东： 液压系统噪声的分析与防治
固定节流孔管路
Ｌ ＝ｎｃ／２ｆ＝ｎλ／２
（ ｎ＝０， １， ２， ３…） ；
式中
ｃ － 压力波在油中的传播速度， ｍ／ｓ；
ｆ － 压力脉动频率（ 共振频率） ， Ｈｚ；
λ－ 压力波波长， ｍ。
总之， 在设计液压系统时， 认真做好以上几个
方面降低和防治噪音的措施， 就能从根本上有效地
降低和防止液压系统中噪声的产生和传播。
１ 液压泵
在设计液压系统时， 适当选择液压泵的工作参 数， 是控制噪声的重要途径。以一台柱塞泵作试验， 它 原 来 基 本 运 转 参 数 ｎ ＝１ ２００ｒ／ｍｉｎ， Ｑ ＝７６ｌ／ｍｉｎ、ｐ ＝１３．６×１０Ｐａ。以不同运转参数试验的结果如图 １ 所 示。由图 １可知转速高， 则噪声就高， 而压力及排量 增高时噪声的增大比较微弱。对于同一系列的液压 泵， 用同样的压力和流量， １ ８００ ｒ／ｍｉｎ 比 １ ２００ ｒ／ｍｉｎ 噪声大 ８～９ｄＢ。所以， 应尽可能选择低速泵（ 实用转
参考文献 ［１］ 齐晓芬．液压实验中的噪声与防治［Ｊ］．液压与气动， ２０００（６） ： ３６． ［２］ 曾祥荣主编．液压噪声控制［ Ｍ］ ．哈尔滨： 哈 尔 滨 工 业 大 学
出版社， １９８８． １１２ － ２２０． ［３］ 樊 鹏 主 编．机 床 噪 声 及 其 控 制 ［ Ｍ］ ． 沈 阳 ： 辽 宁 人 民 出 版
第８卷 第１期
重庆科技学院学报（ 自然科学版）
２００６ 年 ３ 月
液压系统噪声的分析与防治
梁云峰 郭学东 （宁夏大学机械工程学院， 银川 ７５００２１）
摘 要： 针对液压系统噪声源和传递辐射噪声的渠道， 在液压系统设计过程中， 分别对液压泵的选择、电动机冷却风
扇和通风口形状设计、液压泵和电动机的安装、液压阀的选择、阀芯的设计和节流口的设计、油箱 的 选 择 和 设 计 、油
管路： （ １） 液压软管可以隔离机械振动， 同时也可 以削弱一部分压力脉动， 在液压泵的进出口或靠近压 力脉动源的部位安装软管能收到一定的效果； （ ２） 根 据给定的流量， 在设计管道时应尽量选用较大的管径 来降低流速， 应尽量减少弯头、交叉和管径的突变； （ ３） 由于软管在工作压力变动下有－ ４％～＋２％的伸缩 变化， 因此， 在长度上不允许有拉紧状态（ 图 ９） ， 软管 的弯曲中心距接头距离一般为管外径的 ６ 倍为宜， 而 且应使管长 Ｌ 尽量避开发生共振的管长。
图 ９ 软管在长度上的安装形式
对不同管路发生共振的管长 Ｌ 分别为：
开端管路
Ｌ≈ｎπｃ ／ω＝πｃ／２πｆ ＝ｎλ／２
（ ｎ ＝１， ２， ３…） ；
闭端管路
Ｌ ＝（ ２ｎ ＋１） ｃ／４ｆ ＝（ ２ｎ ＋１） λ／４ （ ｎ ＝０， １， ２， ３…） ；
空腔管路
Ｌ ＝（ ｎπ－ φ） ｃ／２πｆ＝（ ｎπ－ φ） λ／２π （ ｎ ＝１， ２， ３…） ；
收稿时间： ２００５－ １０－ １１ 作者简介： 梁云峰（ １９７７－ ） ， 男， 宁夏银川人， 宁夏大学机械工程学院助教。
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梁云峰， 郭学东： 液压系统噪声的分析与防治
互相碰撞， 使液流速度降低， 避免负压出现， 减小气 蚀， 降低噪声。
为防止节流口处产生紊流， 在主阀芯上开小 孔， 把节流口下游已恢复压力的液体引入高速液流 部位， 使环形节流处流态近似层流， 噪声可降低 ４ｄＢ 左右。
经试验表明： 当节流口前后压差较小时， 节流 阀的噪声一般为不大的流速声； 而当压差较大， 流 量增加到一定程度时， 就将产生气蚀， 噪声则显著 增加。节流阀的刚度与节流口前后压差成正比， 在 相同的流量下， 压差大的节流阀相应的节流口面积 小， 亦容易引起阻塞。因此， 为了解决节流阀刚度与 阻塞两者之间的矛盾， 应正确选择节流口前后的压 差， 一般以 ０．１５～０．３５ＭＰａ 为宜。
１９９２．１０２． ［２］ 赵 灿 晖．大 跨 度 钢 管 混 凝 土 拱 桥 的 地 震 响 应 研 究 ［ Ｄ］ ．成
都：西南交通大学，２００２．２－ ３． ［３］ Ｆｒｅｅｍａｎ Ｓ Ａ， Ｎｉｃｏｌｅｔｔｉ Ｊ Ｐ ， Ｔｙｒｅｌｌ Ｊ Ｖ．Ｅｖａｌｕａ ｔｉｏｎｓ ｏｆ
Ｅｘｉｓｔｉｎｇ Ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｆｏｒ Ｓｅｉｓｍｉｃ Ｒ ｉｓｋ－ Ａ Ｃａｓｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｐｕｇｅｔ
社， １９８２． １５９ － １８５．
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邓暖： 大跨度拱桥地震反应分析研究现状及进展
大跨度拱桥在多维地震动作用下的结构行为也 是工程中关心的问题， 这一问题仍有待深入研究。
参考文献 ［１］ 李 杰 ， 李 国 强 ． 地 震 工 程 学 导 论 ［ Ｍ］ ． 北 京 ：地 震 出 版 社 ，
管的选用及管路的安装设计， 提出了相应的措施。结果表明， 这些措施能够从根本上降低和防止液压系统的噪声。
关键词： 液压泵； 液压系统； 噪声
中图分类号： ＴＨ１３７
文献标识码： Ａ
文章编号： １６７３－ １９８０（ ２００６） ０１－ ００４９－ ０３
在液压系统中， 各液压元件和部件产生噪音和 传 递 辐 射 噪 音 的 程 度 不 同 。 液 压 泵 、溢 流 阀 是 产 生 噪声的主要元件， 油箱则是辐射噪声的主要元件， 油 箱 、管 路 等 可 能 把 液 压 泵 等 产 生 的 噪 声 放 大 。 所 以在液压系统的设计中， 应从液压系统噪声来自百度文库和传 递辐射噪声的渠道这两方面考虑， 采取措施降低和 防治液压系统的噪声。
２ 溢流阀
１００ １５０ ２００ ２５０ ３００ 图 １ 液压泵的运转参数与噪声的关系
阀体内的回油腔形状对流速噪声有很大影响， 改变阀体内回油腔的结构可降低溢流阀噪声（ 图 ２） 。为保证阀芯与阀体之间为线接触， 密封性好， 应 使阀芯半锥角 α比阀体半锥角 β稍大（ 但差值不可 过大， 以防止阀口处液流突然收缩后又突然扩散而 产生气蚀噪声） 。一般取 α＝４６°， β＝４３°， α－ β＝３°。这样 经环形阀口指向中心的喷流集中， 水平方向的液流
速在 １ ０００～１ ２００ｒ／ｍｉｎ［１］） 配以适当的排量和压力， 以满足功率的需要。
液压泵尽量不要装在油箱上， 应将电动机和液 压泵装在公用的底座上， 并与油箱分开， 电动机与 液压泵安装时轴心线须对正（ 一般必须保证同心度 在 ０．１ｍｍ 以内， 倾斜度不得大于 １°） 。但为了减小液 压装置的占地面积， 泵及电动机须安装在油箱盖上 时， 可在泵及电动机与箱盖之间放置厚橡胶垫等隔 振板。隔振板的固有频率应当与泵及电动机回转频 率相差 ７０％以 上 ， 以 防 发 生 共 振 ， 降 低 隔 振 板 的 隔 振作用。
⑵ 合理设计阀芯结构。在阀的设计上， 首先可 将阀芯凸肩设计成带有缓冲锥的结构（ 图 ４） 。凸肩 上缓冲锥能使阀的过流断面逐渐变化， 而不致于造 成阀口的突然开启或关闭。一般取缓冲锥长度 Ｌ ＝ ３～５ｍｍ， 锥角θ＝３～５°。
另外， 还可以将阀芯设计成圆弧形状（ 图 ５） 。圆
弧形状的阀芯可改变液流的流动状态， 避免产生旋 涡或减小涡流死区的大小， 以改善流动的不稳定性 及压力波动， 从而可以降低流体噪声。
把节流口作成长通道形， 可消除急剧的缩流， 在 阀座上钻许多小孔， 使油液从压力已恢复的阀口下游 流回缩流部分， 以防止负压（ 气蚀） 。试验证明， 频率在 ３ ０００Ｈｚ 左右， 气穴噪声可降低 １０ｄＢ 以上（ 图 ３） 。
３ 换向阀
减小换向阀所产生的液压冲击噪声， 可从以下 几个方面着手：
⑴ 避免突然换向， 延长换向时间。当采用电磁 换向阀时， 可首先考虑选用直流电磁阀或换向时间 可调的电液换向阀。当采用手动换向阀时， 应避免 换向过快， 以缓和液压冲击。
图 ６ 加网眼挡板减少气泡的油箱
气泡上浮后不会进入吸油管附近， 并有足够的时间 使气泡自动上浮、消失； （ ３） 回油管口要远离液压泵 的吸入口； （ ４） 油箱的容积一般应达到系统两分钟 所需最大流量的程度。
图 ６ 和图 ８ 是两种较好的油箱形式。如果油箱 不能做得很大， 也不能设隔板时， 采用图 ６ 所示的 油箱能有效地分离气泡。
另外，电动机冷却风扇叶片多为直片形， 将叶片 由直片形改成后弯形或减短叶片长度， 都可取得降 低噪声的效果。例如， 某厂将一个 ５５ｋＷ 电动机的风 扇由直片改为后弯形， 并使叶片直径由 ３５０ｍｍ缩短 为 ３２５ｍｍ， 为了保证风量， 增加了叶片宽度。试验证 明， 这样改使噪声由 ９７ｄＢ降至 ８１．５ｄＢ。电动机的通 风口形状以同心圆为最好， 通风道截面尺寸不应有 突变或在通风道上有凸台， 以减小阻力和减少产生 涡流的可能性。
图 ７ 挡板斜度与网眼大小对油中逸出空气量的影响
限气穴系数为 σｃ＝０．４， 所以一般以 ｐ１／ｐ２＜３．５ 为好， 否 则要产生气穴现象。
５ 油箱和管路
在设计油箱时， 油箱要有足够的容积， 使气泡 有充分的时间从油中散逸出去。油箱中加斜网眼挡 板有助于散逸空气（ 图 ６） 。液压油中混入了空气而 不排除， 则可能使噪声增大 １０ｄＢ 左右。图 ７ 是网眼 挡板的倾斜度及网的粗细与油中所含空气的逸出 量的关系。