陳義

摘要：對(duì)于汽車(chē)起重機(jī)來(lái)說(shuō)，齒輪泵是其至關(guān)重要的動(dòng)力來(lái)源，然而若是沒(méi)有高效實(shí)現(xiàn)對(duì)于齒輪泵振動(dòng)的合理控制，便會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)噪聲，進(jìn)而對(duì)汽車(chē)起重機(jī)的整體運(yùn)行質(zhì)量造成一定的負(fù)面影響。本文立足于汽車(chē)起重機(jī)齒輪泵噪聲測(cè)試結(jié)果簡(jiǎn)略闡述了汽車(chē)起重機(jī)齒輪泵噪聲的原因，并基于具體的問(wèn)題提出了優(yōu)化措施，旨在為相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)起重機(jī);齒輪泵;噪聲

中圖分類(lèi)號(hào)：U462.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）12-0146-02

0? 引言

齒輪泵噪聲的出現(xiàn)對(duì)于起重機(jī)的正常運(yùn)行以及使用年限的延長(zhǎng)有著不利影響，但從目前來(lái)看，部分起重機(jī)在進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中仍無(wú)法有效避免齒輪泵的噪聲問(wèn)題，基于此，有必要對(duì)其展開(kāi)更加深層次的探索，以便于對(duì)其原理和表現(xiàn)產(chǎn)生更為明確的了解與認(rèn)識(shí)。

1? 汽車(chē)起重機(jī)齒輪泵噪聲測(cè)試分析

1.1 測(cè)試方案

汽車(chē)起重機(jī)需要在汽車(chē)底盤(pán)上進(jìn)行安裝，其所具有的行駛駕駛室以及起重操縱室分別要在底盤(pán)和起重機(jī)上進(jìn)行設(shè)置，在實(shí)際進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程中，需要嚴(yán)格從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20062-2017《流動(dòng)式起重機(jī) 作業(yè)噪 聲限值及測(cè)量方法》出發(fā)，結(jié)合其中的要求和規(guī)定，對(duì)起重機(jī)的測(cè)量位置和傳聲器展開(kāi)科學(xué)合理的布置工作，與此同時(shí)還要結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求優(yōu)化進(jìn)行測(cè)試工況的規(guī)劃工作。在本次測(cè)試中主要涉及到以下三種工況：其一便是定置工況，具體指的是發(fā)動(dòng)機(jī)以及變速箱進(jìn)行工作，而齒輪泵不工作。其二便是怠速工況，該工況為發(fā)動(dòng)機(jī)以及變速箱正常工作，而齒輪泵則處在空轉(zhuǎn)的狀態(tài)下。其三便是變幅工況，該工況下發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱以及齒輪泵均為正常工作。

1.2 測(cè)試結(jié)果

在定置工況下，此時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為800RPM，變速箱速比1，這一工況的測(cè)試主要是為了能夠通過(guò)測(cè)量獲取在不存在齒輪泵影響狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)以及變速箱的噪聲值。通過(guò)對(duì)噪聲的實(shí)際情況進(jìn)行分析能夠發(fā)現(xiàn)，其大概在80Hz以及6714Hz的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)突出的尖峰，其中前一個(gè)便是發(fā)動(dòng)機(jī)二階點(diǎn)火激振頻率，而后者則代表著操縱室內(nèi)蜂鳴器所具有的鳴叫頻率，后者本身其實(shí)屬于一個(gè)干擾項(xiàng)，所以在后續(xù)展開(kāi)分析的時(shí)候應(yīng)當(dāng)將其剔除。在怠速工況下，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為900RPM，變速箱速比為1.04，在這一工況下進(jìn)行測(cè)試主要是為了能夠在消除負(fù)載影響的狀態(tài)下，對(duì)齒輪泵的噪聲值進(jìn)行更加精確的測(cè)量。在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，液壓泵近場(chǎng)噪聲中的主要頻率是468Hz，其次便是1720Hz。操縱室內(nèi)的主要噪聲便是當(dāng)液壓系統(tǒng)不動(dòng)作的時(shí)候主溢流閥所產(chǎn)生的溢流聲，該聲音的頻率為400Hz，能夠同液閥溢流嘯叫所具有的高頻噪聲特性相符合，同時(shí)還能夠與齒輪泵嚙合產(chǎn)生的輻射噪聲相適應(yīng)[1]。

在變幅工況下，其發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1600RPM，變速箱速比為1.04，在該工況下進(jìn)行測(cè)試主要是為了獲取當(dāng)受到大負(fù)載以及高流量的影響時(shí)，齒輪泵所具有的噪聲值。液壓泵噪聲的主要來(lái)源便在于液壓泵9齒的一階328Hz轉(zhuǎn)頻以及10齒的三階1094Hz、一階364Hz轉(zhuǎn)頻。對(duì)于操縱室內(nèi)來(lái)說(shuō)其最主要噪聲來(lái)源則在于9齒的一階328Hz轉(zhuǎn)頻液壓泵以及10齒的一階64Hz、三階1094Hz轉(zhuǎn)頻，與此同時(shí)還涉及到3986Hz的主溢流閥噪聲。

1.3 齒輪泵噪聲原因分析

1.3.1 內(nèi)部激勵(lì)

在齒輪泵的主從齒輪進(jìn)行嚙合的過(guò)程中，齒輪將會(huì)產(chǎn)生一定的敲擊噪聲，通常情況下會(huì)將這種噪聲稱(chēng)作是嘯叫，其一般有三種形式所組成，分別為間歇性敲擊噪聲、單邊敲擊噪聲以及雙邊敲擊噪聲。若是被動(dòng)齒輪的慣性力矩要比阻滯力矩大，那么齒輪便會(huì)出現(xiàn)敲擊噪聲，由此可見(jiàn)齒輪阻滯力矩的重要性，應(yīng)當(dāng)在對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上開(kāi)展對(duì)于齒輪敲擊的研究工作。當(dāng)齒輪泵空載怠速的時(shí)候，齒輪嚙合驅(qū)動(dòng)側(cè)隙距離同背隙側(cè)距離之間呈現(xiàn)出交替變化的特點(diǎn)，這代表著非承載齒輪在空載狀態(tài)下有著相對(duì)較為自由的嚙合狀態(tài)，在這種情況下從動(dòng)齒輪慣性力矩將會(huì)比阻滯力矩大。在重載高速的時(shí)候，從動(dòng)齒輪要進(jìn)行扭矩以及功率的傳遞，受到負(fù)載大扭矩本身所造成的阻礙作用影響，從動(dòng)齒輪慣性力矩要比阻滯力矩小，齒輪將會(huì)被抑制脫齒，此舉能夠有效規(guī)避后續(xù)從動(dòng)齒輪同主動(dòng)齒輪之間所產(chǎn)生的碰撞和沖擊，基于此，驅(qū)動(dòng)側(cè)隙距離同非驅(qū)動(dòng)側(cè)距離之間將不會(huì)呈現(xiàn)出交替變化的狀態(tài)。工作人員在應(yīng)當(dāng)注重對(duì)于阻滯力矩的科學(xué)掌控，若是不斷對(duì)其進(jìn)行增加，非但不能夠達(dá)到有效控制齒輪敲擊噪聲的效果，還會(huì)使得齒輪機(jī)械損失出現(xiàn)加大，進(jìn)而導(dǎo)致傳動(dòng)效率受到一定的負(fù)面影響。

1.3.2 外部激勵(lì)

除了內(nèi)部激勵(lì)以外，齒輪泵的噪聲還涉及到外部激勵(lì)的內(nèi)容，具體包括離合器的結(jié)構(gòu)共振和起閉沖擊以及發(fā)動(dòng)機(jī)和負(fù)載的轉(zhuǎn)速與扭矩波動(dòng)等因素所形成的動(dòng)態(tài)激勵(lì)，一般情況下，外部激勵(lì)所造成的噪聲都會(huì)呈現(xiàn)出嗡嗡聲、顫抖聲以及轟鳴聲等形式。有諸多因素的存在都會(huì)造成動(dòng)力系統(tǒng)的震動(dòng)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出欠缺均勻性、萬(wàn)向節(jié)二階附加扭矩不平衡以及徑向跳動(dòng)等都會(huì)增加上述現(xiàn)象出現(xiàn)的可能性。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭振將會(huì)利用傳動(dòng)軸中間支撐、懸架以及發(fā)動(dòng)機(jī)懸置等結(jié)構(gòu)向車(chē)身進(jìn)行傳遞，接下來(lái)將會(huì)通過(guò)同車(chē)身相連接的齒輪泵支架向齒輪泵殼體進(jìn)行傳遞，此時(shí)的殼體便會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象，并向空氣中進(jìn)行噪聲的輻射[2]。與此同時(shí)，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭振還會(huì)利用傳動(dòng)軸以及變速箱，向齒輪泵的內(nèi)部齒輪中進(jìn)行傳遞，這樣一來(lái)便會(huì)導(dǎo)致其會(huì)在齒輪嚙合的過(guò)程中出現(xiàn)噪聲。當(dāng)正式進(jìn)行汽車(chē)啟動(dòng)或者是制動(dòng)的時(shí)候，離合器所具有的主動(dòng)部分以及從動(dòng)部分將會(huì)出現(xiàn)由于相對(duì)轉(zhuǎn)速變化而產(chǎn)生的動(dòng)摩擦變化，受到摩擦扭矩的影響，離合器被動(dòng)盤(pán)所出現(xiàn)的較大距離的轉(zhuǎn)速波動(dòng)，將會(huì)利用車(chē)輪實(shí)現(xiàn)向整體車(chē)身的傳遞，進(jìn)而導(dǎo)致車(chē)輛出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象，而車(chē)身抖動(dòng)將會(huì)借助齒輪泵支架實(shí)現(xiàn)向齒輪泵殼體的傳遞，接下來(lái)便會(huì)出現(xiàn)殼體振動(dòng)，進(jìn)而向空氣中進(jìn)行噪聲的輻射。

2? 汽車(chē)起重機(jī)齒輪泵噪聲問(wèn)題的應(yīng)對(duì)策略分析

2.1 泵內(nèi)吸入空氣

汽車(chē)起重機(jī)齒輪泵在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)振動(dòng)噪聲有極大的可能性是因?yàn)楸脙?nèi)進(jìn)入氣體，有多種因素的存在會(huì)導(dǎo)致氣體進(jìn)入泵內(nèi)。例如：當(dāng)吸入管路本身在密封性方面相對(duì)較差的情況下便會(huì)在一定程度上埋下泵體內(nèi)進(jìn)入氣體的隱患，針對(duì)該問(wèn)題，操作人員只需要徹底對(duì)漏氣的部位進(jìn)行密封便能夠達(dá)到良好的解決效果。

通常情況下，齒輪泵的泵體以及兩側(cè)端蓋都屬于是直接接觸的硬密封，如果其接觸面本身的平面度存在不科學(xué)的問(wèn)題，并且未能夠與相關(guān)規(guī)定要求相適應(yīng)，便會(huì)導(dǎo)致齒輪泵在工作的過(guò)程中吸入空氣。與此同時(shí)，泵的端蓋以及壓蓋之間也屬于直接接觸，也會(huì)在一定程度上增加空氣侵入的隱患，如果壓蓋本身的由塑料制成的，那么當(dāng)出現(xiàn)溫度變化的時(shí)候，其便會(huì)出現(xiàn)變形現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致其密封性降低為空氣的進(jìn)入創(chuàng)造條件。針對(duì)該問(wèn)題，當(dāng)泵體或者是泵蓋的平面度難以同規(guī)定要求相適應(yīng)的時(shí)候，工作人員可以用金剛砂于平板上按照“8”字形路線展開(kāi)反復(fù)的研磨工作，或者可以在平面磨床上進(jìn)行磨削將其平面度控制在5μm，與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)確保其平面與孔的垂直度的科學(xué)性以及合理性。對(duì)于泵蓋和壓蓋處所產(chǎn)生的泄露來(lái)說(shuō)，工作人員可以適當(dāng)選用膠粘劑，例如涂敷環(huán)氧樹(shù)脂等展開(kāi)相應(yīng)的密封工作[3]。

部分齒輪泵主要使用骨架式油封進(jìn)行密封，針對(duì)該類(lèi)型的齒輪泵，若是其在應(yīng)用的過(guò)程中存在卡緊唇部的彈簧脫落的問(wèn)題，或者是存在油箱裝反的現(xiàn)象，都會(huì)導(dǎo)致其油封后端經(jīng)常處在負(fù)壓狀態(tài)下，繼而增加了其吸入空氣和可能性，通常情況下來(lái)說(shuō)，工作人員對(duì)其油封進(jìn)行及時(shí)更換便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于該問(wèn)題的高效解決。

2.2 機(jī)械傳動(dòng)

若是泵同聯(lián)軸器之間存在連接方面的問(wèn)題，便會(huì)導(dǎo)致其在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)噪聲，基于此，工作人員應(yīng)當(dāng)立足于相關(guān)規(guī)定要求對(duì)聯(lián)軸器采取相應(yīng)的調(diào)整措施。

若是泵內(nèi)出現(xiàn)油中污物，便會(huì)使得齒輪等部件產(chǎn)生磨損拉傷的問(wèn)題進(jìn)而出現(xiàn)噪聲，此時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)油液進(jìn)行更換，并強(qiáng)化采取過(guò)濾措施，將泵拆開(kāi)進(jìn)行全面徹底的清洗，若是齒輪的磨損比較嚴(yán)重便要對(duì)其進(jìn)行妥善的修理以及更換。

如果泵內(nèi)存在零件損壞以及磨損嚴(yán)重的問(wèn)題，便會(huì)為振動(dòng)和噪聲的出現(xiàn)埋下隱患，例如齒側(cè)隙過(guò)小、齒面具有較高的粗糙度以及兩齒輪之間接觸不良等等?；诖耍ぷ魅藛T可以對(duì)齒輪進(jìn)行更換。除此以外，若是軸承的滾針保持架破損或者是長(zhǎng)短軸以及滾針存在磨損問(wèn)題，便有極大的可能性會(huì)制約軸承的正常旋轉(zhuǎn)繼而導(dǎo)致機(jī)械噪聲的出現(xiàn)，針對(duì)該問(wèn)題，相關(guān)技術(shù)人員需要及時(shí)對(duì)齒輪泵進(jìn)行拆修工作，并對(duì)滾針軸承進(jìn)行更換。

如果存在齒輪軸向裝配間隙過(guò)小的問(wèn)題，再加上若是沒(méi)有在正式進(jìn)行裝配工作開(kāi)始之前將齒輪端面以及前后端蓋之間所具有的滑動(dòng)結(jié)合面上的毛刺進(jìn)行有效清除，便會(huì)導(dǎo)致其在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中面臨著結(jié)合面拉傷的隱患，進(jìn)而在原有的基礎(chǔ)上增大內(nèi)泄露，在原有的基礎(chǔ)上減少輸出流量，當(dāng)污物進(jìn)入到泵內(nèi)之后，將會(huì)存在于前后端蓋和齒輪端面之間的間隙內(nèi)部，進(jìn)而使得配合面被拉傷，減小輸出流量。若想有效應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題，工作人員需要對(duì)齒輪泵進(jìn)行有效拆解，并根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)對(duì)研磨齒輪的斷面進(jìn)行加大，此外，技術(shù)人員需要采用平面磨床將前后蓋斷面以及齒輪端面磨平，同時(shí)還要將輪齒上所存在的毛刺有效清除，一般來(lái)說(shuō)，在完成平面磨削工作之后，其端面上卸荷槽所具有的深度尺寸會(huì)存在一定的差異性，此時(shí)應(yīng)當(dāng)合理考慮相關(guān)影響因素，對(duì)其寬度進(jìn)行適當(dāng)增加[4]。

3? 結(jié)論

綜上所述，通過(guò)測(cè)試能夠知道起重車(chē)在進(jìn)行作業(yè)的過(guò)程中，在液壓泵進(jìn)程的主要噪聲源便在于溢流閥、齒輪泵以及發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)下所出現(xiàn)的噪聲。而在操縱室內(nèi)的噪聲源則基本上是主溢流閥在溢流的時(shí)候所出現(xiàn)的高頻噪聲以及齒輪泵的低頻噪聲。優(yōu)化開(kāi)展對(duì)其原因的分析工作，能夠幫助相關(guān)工作人員對(duì)其具體問(wèn)題和出現(xiàn)的原理產(chǎn)生進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，以便于科學(xué)合理地采取相應(yīng)的措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)，這不僅能夠有效緩解其噪聲問(wèn)題，還能夠?yàn)槠鹬貦C(jī)本身未來(lái)的持續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行和使用年限的延長(zhǎng)創(chuàng)造良好的條件。

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