试论船舶液压系统振动与噪声的分析与对策

试论船舶液压系统振动与噪声的分析与对策

天津新河船舶重工有限责任公司天津300450

摘要:随着我国经济的高速发展,船舶液压系统得到广泛运用。但机械设备的使用也带来了诸多噪声污染隐患。在大力发展高压、高速、大功率的同时也加剧了液压系统的噪声污染问题。液压系统振动噪声不仅影响系统工作性能及使用寿命,还会对人们身心造成不良影响。因此研究改善液压系统降噪工作也变得日趋危急。

关键词:船舶液压;振动;噪声

1传播液压系统噪声分析

1.1噪声声源判断

液压系统是以个封闭的系统,是由电机、液压泵、阀、管路组成的闭合回路。因此其内部的工作状态难以预见,增加了控制噪音的难度。导致对其噪声源的判断出现偏差。但专业人员会根据各元件或部件产生噪声和传递噪声的程度不同,来判断其产生噪音的声源所在位置。液压泵产生噪声的程度较高,同时液压控制阀的传递噪声程度较强,因此二者是液压系统的主要噪声来源。

1.2噪声分类

在船舶液压系统中噪声主要分为两种,一种是机械振动产生的机械噪声,一种是流体运动,产生的流体噪声。机械噪声的产生主要是由于回转体运动不平衡、机械轴心不同、机械碰撞摩擦造成的。例如机械碰撞噪声是由于零件制造误差及装配不当造成的。如液压阀中的压力阀、节流阀、方向阀等零件在工作中,阀芯的冲击和和零件间的碰撞均会造成机械噪声。其二,流体噪声在液压体统噪声中的占据的比例较大。其噪声产生的主要原因是液压冲击、油液流速、脉动的变化造成的。液压泵、阀的流体噪声,主要都是因空穴现象引起的。在液压系统中会有少部分的气体溶解在液体中。当液体中的饱和气压高于液体局部气压时,溶解在液体中的气体便会被分离出来。产生的气泡在不断挤压的过程中破裂,体积的迅速缩小使得液体中出现空穴现象。

1.3噪声污染的特点及危害

船舶的各类液压器组成安装在船舶舱室内或甲板上,使船舶具有的噪声污染易于传播。船舶的板甲结构的刚度和厚度较低,且船舶舱壁是由金属薄壳紧密覆盖的。使得其阻尼的消耗因子较少,对声音的隔绝强度不高,造成船舶内的设备噪声迅速传递到较远的位置。同时船舶上的各类机械设备功率较大,产生的噪音强度也极高。在运行过程产生噪声污染将严重影响船舶内部及周围人民的生活。另外船舶内的液压系统密闭较为集中,因此各类噪音源集中在一起产生的强大噪声在狭小的甲板空间内不断反射,使得各类噪声之间混合叠加。不仅严重损伤人们的听力,还将影响人们的工作、生活及休息。设备间的摩擦及部分零件的损坏,也将影响设备的正常工作,为船舶的运行埋下巨大的安全隐患。

2控制船舶液压系统振动与噪音的措施

2.1合理选用机械设备的液压油

液压油对于液压系统的运行和使用具有重要作用,不但可以传输压力还有着冷却降温、防腐防锈及润滑等多种功能,液压油有多种类型,每一种都有其自身的特性和指标,因此,在使用液压系统是应充分结合作业环境和条件来选用适合的液压油。比如,生产作业需要抗磨性好的就应选择HM液压油,当具体生产作业时对抗黏性标准较高则应选择HG型号的液压油。依据液压系统的实际生产和运行需要合理的选择液压油能够有效预防机械设备在初期使用阶段有可能发生的故障,同时还可以切实提升机械设备运行稳定性及耐用性。

2.2注意防止水、空气和杂物等进入到液压系统内部

如果水进入到液压系统内部将会导致设备及管理发生锈蚀,空气进入到机械设备内部将会直接影响机械设备运行稳定性,如果液压系统内部有杂质漏入将会导致液压油管路堵塞及元件精密度降低等问题。所以,在日常对液压系统使用过程中应注意防止水、空气和杂物等进入到液压系统内部。利用水的密度大于油密度的原理,在对进行定期检查时可从放油塞出把水排净。为了有效防止空气进入到液压系统内部,首先要确保液压密封件具有优良的密封性,并在定期维检工作中及时将损坏和老化的密封件更换掉,保证油量充足,同时吸油管始终处在油面下方;当对液压油与相关设备拆卸和安装的时候,应确保环境整洁防止固体杂质等进入到液压系统内部而引发多种故障。

2.3建立定期维检机制,并要求工人标准化操作

应建立起液压系统定期维检工作机制,定期对机械设备进行维护检修,继而做到有问题早发现早解决并做到早预防,对机械液压设备进行定期维检工作的主要体现在:液压系统密封件和容易发生磨损的零部件进行定期检查、紧固件和接口以及液压油油量、过滤器以及清洁度等部漏情况多以及隐形故障较多的特性。所以,在实际维护工作中应依据机械设备实际工作条件和环境展开定时定点的更具针对和有效的维检工作,保证液压系统的做法可以切实的保证有效的沟通,也可以从根本上解决器械创新问题。毕竟只有真正的找到了问题的出处,我们才能更好的改进和创新。

2.4提高阀件的附加质量

当换向阀调整不当,使换向阀阀芯移动太快,造成换向冲击,因而产生噪声与振动。在这种情况下,若换向阀是液压换向阀,则应调整控制油路中的节流元件,使换向平稳无冲击。在工作时,液压阀的阀芯支持在弹簧上,当其频率与液压泵输油率的脉动频率或与其它振源频率相近时,会引起振动,产生噪声。这时,通过改变管路系统的固有频率,变改变阀滴位置或管子上包敷阻尼,则能防振降噪。如果是溢流阀不稳定,引起系统压力波动和噪声。如由于滑阀与阀孔配合不当或锥阀与阀座接触处被污物卡住、阻尼孔堵塞、弹簧歪斜或失效等使阀芯卡住或在阀孔内移动不灵,对此,应注意清洗、疏通阴尼孔;对溢流阀进行检查,如发现有损坏,或因磨损超过规定,则应及时修理或更换。

2.5减少冲击和震动

在机械工作的过程中,为了降低机械工程在整体施工的过程中,减少震动对机械造成的损失,可以在机械工作之前,在机械上安装减振设备,从而对震动做到有效的吸收,还可以在工程建设时,减少机械管接头的使用次数以及使用量,保证管接头在工作一定的时间后能够做好修正,最终要的一点就是要求工作人员要能够正确的对管接头进行安装,从而提升管接头的使用寿命。

2.6减少密封部件的磨损

对于大多数的密封部件来说,都需要通过精准的设计才能投入到工程建设中去,如果对密封部件的使用方法合格,以及安装工作正确、合理,就能保证机械可以进行长期工作,因此从整体的设计角度来说,消除活动塞杆以及驱动轴上密封的侧载荷,而采用防尘圈和防护罩等措施来延长防护件的使用寿命。

3结语

船舶液压系统降噪问题是一项复杂且艰巨的任务,想要完全消除液压系统的噪音危害是不现实的。但通过降低机械摩擦噪声及流体噪声等手段,针对机械设备的设计、降噪的处理、控制空气方面采取有效的解决措施,改善液压系统的噪声污染问题。

参考文献

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