Một hệ thống thủy lực — còn được gọi là lực bộ nguồn thủy lực (HPU) , trạm thủy , hoặc trạm bơm thủy lực — thường bao gồm hai thành phần chính: các bộ phận thủy lực (bao gồm nguồn điện, bộ truyền động, bộ điều khiển và các bộ phận phụ trợ) và chất lỏng làm việc.
Hệ thống thủy lực có thể được phân loại theo hướng lắp động cơ: dọc , , ngang hoặc gắn bên . Dưới đây là thành phần cơ bản của một bộ nguồn thủy lực điển hình.
Nguyên nhân có thể gây ra tiếng ồn trong hệ thống thủy lực
Hai bộ phận tạo ra tiếng ồn chính trong trạm thủy lực là động cơ điện và bơm thủy lực . Mặc dù các bộ phận khác không trực tiếp tạo ra tiếng ồn nhưng những rung động do hoạt động của máy bơm gây ra có thể khiến van tràn, ống thủy lực và các bộ phận khác cộng hưởng, tạo thêm tiếng ồn.
1. Tiếng ồn động cơ
Tiếng ồn của động cơ chủ yếu là do mất cân bằng rôto hoặc các vấn đề về chất lượng hoặc lắp đặt ổ trục động cơ . Sự cộng hưởng giữa động cơ và khung lắp của nó cũng có thể gây ra tiếng ồn.
2. Tiếng ồn bơm thủy lực
Bơm thủy lực là nguồn gây tiếng ồn chính trong hệ thống thủy lực. Tiếng ồn nó tạo ra thường bắt nguồn từ hai yếu tố chính:
Biến động có tính chu kỳ về áp suất và lưu lượng
Cavitation
Trong chu trình hút và xả, cấu trúc bên trong và nguyên lý làm việc của bơm thủy lực ngăn chặn dòng chảy hoàn toàn trơn tru, dẫn đến dao động áp suất . Những xung động này gây ra sự rung động của chất lỏng, dẫn đến tiếng ồn trong toàn bộ mạch thủy lực.
Ngoài ra, khả năng hút hoặc hấp thụ không khí kém có thể dẫn đến hiện tượng xâm thực —khi bong bóng khí xẹp xuống dưới áp suất cao, chúng tạo ra tác động mạnh và tiếng ồn lớn , làm trầm trọng thêm mức âm thanh của hệ thống.
Nói chung, độ ồn của máy bơm tỷ lệ thuận với công suất đầu ra của nó . Công suất phụ thuộc vào áp suất (P) , độ dịch chuyển (Q) và tốc độ (n) . Trong số này, tốc độ có tác động đáng kể nhất đến tiếng ồn, tiếp theo là độ dịch chuyển và áp suất. Để kiểm soát tiếng ồn, bạn nên:
Giảm tốc độ bơm
Tối ưu hóa chuyển vị và áp suất
Phạm vi tốc độ bơm được khuyến nghị thông thường là 1000–1200 vòng/phút , tạo ra sự cân bằng giữa hiệu suất và âm thanh.
Nguồn điện không ổn định cũng có thể dẫn đến tiếng ồn. Sự dao động điện áp ảnh hưởng đến hiệu suất của máy bơm và dẫn đến lưu lượng/áp suất không nhất quán, do đó, điều cần thiết là phải đảm bảo đủ công suất điện hoặc điều chỉnh điện áp để kiểm soát tiếng ồn.
3. Sự cố cài đặt
Cả động cơ và máy bơm đều hoạt động ở tốc độ cao và tạo ra lực mất cân bằng , có thể gây rung và ồn trục—đặc biệt nếu việc lắp đặt không ổn định. Việc lắp lỏng lẻo sẽ khuếch đại độ rung và tiếng ồn đáng kể.
Cách giảm tiếng ồn trong trạm thủy lực
Mặc dù tiếng ồn không thể được loại bỏ hoàn toàn trong hệ thống thủy lực đang hoạt động nhưng nó có thể giảm đáng kể. Đây là cách thực hiện:
✅ Sử dụng linh kiện thủy lực có độ ồn thấp
Chọn các thành phần có khả năng chống dòng chảy thấp và được thiết kế để hoạt động yên tĩnh , chẳng hạn như:
Máy bơm thủy lực có độ ồn thấp
Van giảm chấn kiểu piston
Van thí điểm với thiết kế giảm tiếng ồn
✅ Thiết kế trạm thủy lực được thiết kế tốt
Bố cục tổng thể có ảnh hưởng lớn đến cả hiệu suất lẫn âm thanh.
Đảm bảo sự liên kết chính xác giữa máy bơm và động cơ; sử dụng khớp nối linh hoạt để hấp thụ rung động.
Nếu có thể, hãy lắp máy bơm và động cơ trên một đế cứng và tách chúng ra khỏi bể để giảm thiểu tiếng ồn do kết cấu.
Nếu phải lắp máy bơm trên nắp bình, hãy đặt bộ giảm chấn cao su dưới đế để giảm truyền tiếng ồn.
Thiết kế bồn chứa cũng cần chú trọng đến việc hạn chế tiếng ồn:
Sử dụng gân gia cố để tăng độ cứng
Giảm diện tích bề mặt bể (trong khi vẫn duy trì khả năng làm mát)
Tránh các bề mặt phẳng, rung động phát ra tiếng ồn
Đối với đường ống:
Ngăn chặn sự cộng hưởng bằng cách tránh độ dài phù hợp với tần số tự nhiên của hệ thống
Sử dụng ống có độ bền cao cho cổng vào và cổng ra để cách ly rung động
✅ Kiểm soát tiếng ồn của chất lỏng & ngăn ngừa xâm thực
Không khí trong chất lỏng thủy lực có thể gây ra bọt khí và vỡ bong bóng , dẫn đến tiếng ồn tác động mạnh. Các chiến lược phòng ngừa bao gồm:
Ngăn không khí lọt vào : Tối ưu hóa đường dẫn dầu hồi, đặt độ sâu ống hồi dầu chính xác và tránh thất thoát lực hút.
Loại bỏ không khí nhanh chóng : Sử dụng van xả khí hoặc cấu trúc thông hơi ở các điểm cao của hệ thống để duy trì tính liên tục của chất lỏng.
✅ Giảm thiểu xung áp và cộng hưởng
Dòng chảy tuần hoàn đầu ra từ máy bơm gây ra hiện tượng gợn sóng áp suất, có thể dẫn đến hiện tượng cộng hưởng khi chiều dài đường ống phù hợp với tần số tự nhiên.
Để giảm thiểu:
Lắp đặt ắc quy hoặc giảm chấn ở đầu ra của máy bơm
Sử dụng kẹp ống thích hợp để tăng cường độ cứng
Điều chỉnh vị trí điểm hỗ trợ để tránh độ dài cộng hưởng
Tối ưu hóa bố cục đường ống để tránh chiều dài quá mức hoặc thay đổi đột ngột
