Tại sao một hệ thống thủy lực tạo ra tiếng ồn trong quá trình hoạt động?

Một  hệ thống thủy lực , được gọi là  của bộ phận thủy lực (HPU) , trạm thủy lực hoặc  trạm bơm thủy lực bao gồm hai thành phần chính:  các yếu tố thủy lực  (bao gồm cả năng lượng, bộ truyền động, điều khiển và các thành phần phụ trợ) và  chất lỏng làm việc.

Hệ thống thủy lực có thể được phân loại theo hướng gắn động cơ:  ngang , dọc hoặc  gắn bên . Dưới đây là thành phần cơ bản của một đơn vị năng lượng thủy lực điển hình.

Nguyên nhân có thể gây ồn trong hệ thống thủy lực

Hai thành phần tạo nhiễu chính trong trạm thủy lực là  động cơ điện  và  bơm thủy lực . Mặc dù các thành phần khác không tạo ra tiếng ồn trực tiếp, các rung động do hoạt động của bơm có thể khiến  các van tràn, ống thủy lực và các bộ phận khác cộng hưởng, tạo ra tiếng ồn bổ sung.

1. Tiếng ồn động cơ

Tiếng ồn của động cơ chủ yếu là do  mất cân bằng cánh quạt  hoặc  các vấn đề với chất lượng hoặc lắp đặt động cơ . Cộng hưởng giữa động cơ và khung lắp của nó cũng có thể góp phần gây ồn.

2. Tiếng ồn bơm thủy lực

Bơm  thủy lực  là  nguồn nhiễu chính  trong hệ thống thủy lực. Tiếng ồn mà nó tạo ra thường bắt nguồn từ hai yếu tố chính:

• Biến động theo chu kỳ trong áp lực và dòng chảy

• Cavites

Trong chu kỳ hút và xả, cấu trúc bên trong của máy bơm thủy lực và các nguyên tắc làm việc ngăn chặn dòng chảy hoàn toàn mịn, dẫn đến  xung áp lực . Những xung này gây ra các rung động chất lỏng, dẫn đến tiếng ồn trong suốt mạch thủy lực.

Ngoài ra, lực hút kém hoặc ăn không khí có thể dẫn đến  sự xâm thực của Bong bóng không khí sụp đổ dưới áp suất cao, chúng tạo ra  tác động mạnh mẽ và tiếng ồn lớn , càng làm xấu đi mức âm thanh của hệ thống.

Nói chung, mức độ nhiễu của một máy bơm  tỷ lệ thuận với công suất của nó . Công suất phụ thuộc vào chuyển vị  áp suất (p) , (q) và  tốc độ (n) . Trong số này, tốc độ có  tác động đáng kể nhất  đến tiếng ồn, sau đó là sự dịch chuyển và áp lực. Để kiểm soát tiếng ồn, bạn nên đề nghị:

• Giảm tốc độ bơm

• Tối ưu hóa sự dịch chuyển và áp suất

Một phạm vi tốc độ bơm được khuyến nghị điển hình là  1000 Hàng1200 RPM , tạo ra sự cân bằng giữa hiệu suất và âm thanh.

Nguồn điện không ổn định  cũng có thể dẫn đến tiếng ồn. Biến động điện áp ảnh hưởng đến hiệu suất của bơm và dẫn đến dòng/áp suất không nhất quán, do đó, điều cần thiết là phải đảm bảo  đủ dung lượng điện hoặc điều chỉnh điện áp  để kiểm soát tiếng ồn.

3. Vấn đề cài đặt

Cả động cơ và máy bơm hoạt động ở tốc độ cao và tạo ra  các lực mất cân bằng , có thể gây ra rung trục và nhiễu đặc biệt nếu việc cài đặt không ổn định. Gắn lỏng sẽ khuếch đại rung động và nhiễu đáng kể.

Làm thế nào để giảm tiếng ồn trong các trạm thủy lực

Mặc dù nhiễu không thể được loại bỏ hoàn toàn trong một hệ thống thủy lực hoạt động, nhưng nó có thể giảm đáng kể. Đây là cách:

✅ Sử dụng các thành phần thủy lực nhiễu thấp

Chọn các thành phần có  điện trở lưu lượng thấp  và được thiết kế cho  hoạt động yên tĩnh , chẳng hạn như:

• Máy bơm thủy lực nhiễu thấp

• Làm giảm các van loại piston

• Van thí điểm với thiết kế giảm nhiễu

Thiết kế một trạm thủy lực được thiết kế tốt

Bố cục tổng thể có ảnh hưởng lớn đến cả  hiệu suất  và  âm thanh.

• Đảm bảo  căn chỉnh chính xác  giữa bơm và động cơ; Sử dụng  các khớp nối linh hoạt  để hấp thụ rung động.

• Nếu có thể, bơm bơm và động cơ trên một  đế cứng  và tách chúng ra khỏi bể để giảm thiểu tiếng ồn từ cấu trúc.

• Nếu bơm phải được gắn trên nắp bể, đặt  bộ giảm chấn cao su  dưới gốc để giảm truyền tiếng ồn.

Thiết kế bể  cũng nên tập trung vào việc ức chế tiếng ồn:

• Sử dụng  các xương sườn gia cố  để tăng độ cứng

• Giảm diện tích bề mặt bể (trong khi duy trì khả năng làm mát)

• Tránh các bề mặt phẳng, rung phát ra tiếng ồn

Cho đường ống:

• Ngăn chặn sự cộng hưởng bằng cách tránh các độ dài phù hợp với tần số tự nhiên của hệ thống

• Sử dụng  ống mạnh cao  cho các cổng đầu vào và đầu ra để cô lập rung động

✅ Kiểm soát nhiễu và ngăn chặn sự xâm thực

Không khí trong chất lỏng thủy lực có thể gây ra bong bóng  xâm thực  và  vỡ , dẫn đến tiếng ồn có tác động cao. Chiến lược phòng ngừa bao gồm:

• Ngăn chặn vào không khí : Tối ưu hóa đường dẫn dầu trở lại, đặt độ sâu đường ống trở lại dầu chính xác và tránh mất hút.

• Hủy bỏ không khí nhanh chóng : Sử dụng các van chảy máu không khí hoặc cấu trúc thông hơi tại các điểm cao của hệ thống để duy trì tính liên tục của chất lỏng.

Tối thiểu hóa xung áp suất & cộng hưởng

Đầu ra dòng chu kỳ từ máy bơm gây ra gợn áp lực, có thể dẫn đến  cộng hưởng  khi khớp chiều dài đường ống thẳng hàng với tần số tự nhiên.

Để giảm thiểu:

• Cài đặt  bộ tích lũy  hoặc  bộ giảm chấn  tại ổ cắm máy bơm

• Sử dụng thích hợp  kẹp ống  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 sắc nét