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摘要：本文主要针对闸门液压启闭系统异常产生的原因及控制展开了系统的分析，对液压启闭系统异常的振动和噪音作了探讨，阐述了异常振动和噪音对系统运行的危害，并提出了一系列相应有效的控制措施，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词：闸门；液压启闭系统；异常原因；控制
引言
所謂的液压启闭系统，一般由液压系统和液压缸组成，在液压系统的控制下，液压缸内的活塞体内壁做轴向往复运动，从而带动连接在活塞上的连杆和闸门做直线运动，以达到开启、关闭孔口的目的。但在液压启闭系统的日常运作中，会受到诸如振动、噪声等异常的干扰，容易导致液压启闭系统的损坏。因此，对于液压启闭系统中的异常现象，我们要及时分析其产生的原因，采取必要措施做好控制，以确保液压启闭系统的正常运行。
1 液压启闭机液压系统振动与噪声源分析
1.1 机械振动与噪声
（1）结构撞击和摩擦引起的振动与噪声
零部件的加工精度和装配精度低，如活塞或活塞杆与缸筒不同心，缸筒内壁或活塞杆表面拉毛等，导致机械别劲或摩擦阻力不均，产生振动与噪声。
（2）回转体不平衡引起的振动与噪音
在液压的系统中，各种动机和马达都是高速运转的，所以转动部件的部件是非常不平衡的，就会犹豫不同的振动和转轴产生噪音。这对于液压系统来说是非常重要的，能够在转动时发生很大的声响，所以，要合理控制这种噪音，对于转动的部件进行严密的实验和考察，就能够控制不平衡的清况出现。
（3）联轴器引起的振动与噪声
对于承受径向力和轴向力方面，往往难以胜任。轴端并不容易安装带轮和齿轮等等。要进行联轴器的配合使用去完善州的驱动，要是存在制造的原因，那么就会存在轴度的偏差问题，对于泵的转速来说，要提高离心力就会使得加大联轴器变形。变形大又使离心力加大，这样下去就会造成一定的恶性循环。
（4）液压阀的机械振动与噪声
溢流阀、电磁换向阀、单向阀等的阀芯一般支撑在弹簧上，对振动很敏感，装配不当，就会产生振动和噪声。溢流阀的调压手轮松动、弹簧变形、阻尼孔堵塞、阀体孔和阀芯有圆柱度或同轴度误差等也会产生振动和噪声。
（5）液压缸的机械振动与噪声
液压缸的转向情况下也会引起压力的冲击出现，能够产生波及到管道的某些机械形式的震动就会引起噪音。所以，对于系统的设计来说要注意选择合理的液压缸，安装的时候也要尽可能贴合实际需求，要有精湛的工艺。能够加一个小型的储能器是最好的，这样就能够减少脉动的情况，能够减少噪声的出现。
（6）管路及油箱引起的振动与噪声
管路和油箱不是振动源，它们的振动是受其他部件振动引起的，如压力流量脉动、机械振动等。当管路和油箱的固有频率与振源频率相同时，就会发生共振，产生很大的噪声。管路过细以及截面、方向变化大时，更易产生振动和噪声。
1.2 流体振动与噪声
（1）液压泵的流体振动与噪声
液压设备中的主要噪声源是液压泵，液压泵的流量脉动是其固有特性，流量脉动势必引起泵的出口及管路的压力脉动，并传播到整个系统，同时产生振动与噪声。此外，齿轮泵的困油现象、柱塞泵的倒灌流量、液压泵的泄漏以及变量泵变量机构的迟滞等也是产生噪声和振动的重要因素。
（2）液压阀的流体振动与噪声
油液流经节流孔口或其他阀口时形成高速射流，局部压力急剧降低，产生气穴振动与噪声。从溢流阀和节流阀里流出的大部分是高压流体，在喷流和周围流体之间产生剪切流、紊流或涡流，由此产生高频振动与噪声。
（3）液压冲击产生的振动与噪声
当速度高、负载惯性比较大时，系统内流动的液体常因阀门突然启闭或换向而产生液压冲击。它不仅引起巨大的振动与噪声，而且当压力峰值过大时使液压系统受到损坏。
（4）气穴现象引起的振动与噪声
液压油中混有约2%～5%的空气，因此在液压系统工作时很容易在液压泵吸油口以及节流口或狭窄缝隙处产生气穴现象。气穴现象发生后，气泡随着油液流到高压区时会瞬时破灭，产生较大的局部压力波动，使系统产生振动与噪声。气穴还造成正常输油量的下降，也导致元件动作迟滞，动作响应性差。
2 振动与噪声对闸门运行的危害
2.1 振动与噪声产生的直接危害
在闸门泄流时，往往是闸门上下游的水深与设计不符，由于水流脉动、止水破损漏水等因素引起振动，这些振动也具有相应的频率，当它接近或达到闸门的自振频率时，便出现共振现象，振幅增大，使闸门发生强烈的振动。这种振动常常引起的直接后果就是闸门构件疲劳，使闸门结构遭受破坏，进而造成闸门的使用功能大大降低。
2.2 振动与噪声产生的传播危害
当闸门泄流振动时通过悬吊装置，传递给上面的启闭设施，使之出现振动，振动的频率接近或达到其固有频率时，也会发生强烈振动，使启闭机底座固定螺栓疲劳、松动变形，造成机械设备的损坏。而启闭机固定螺栓的疲劳松动又反过来加剧闸门的振动。
2.3 振动与噪声产生的次生危害
当闸门存在问题产生振动时，振动的频率达到或接近附近建筑物构件的固有频率时，也将产生共振现象，使建筑物构件在薄弱环节或缺陷处产生裂缝。当建筑物构件再次受力时，在此处将产生应力集中现象，使裂缝进一步扩展，出现安全隐患。
3 启闭机液压系统振动与噪声的控制措施
引起启闭机液压系统振动与噪声的原因有其内部结构上存在缺陷的内因，也有其运行工况方面出现异常的外因。基于前述噪声源分析，在满足系统其他功能要求及总体经济可行的基础上，可从以下方面采取措施。
3.1 降低或消除机械振动与噪声的技术措施 降低或消除机械振动与噪声，通常采取的主要措施有：
（1）使用低噪声电动机，并使用弹性联轴器，以减少该环节引起的振动和噪声。
（2）选择流量脉动小的泵，泵流量脉动由小到大分别是螺杆泵、叶片泵、齿轮泵和柱塞泵。
（3）用蓄能器和橡胶软管减少由压力脉动引起的振动，蓄能器能吸收10Hz以下的噪声，而高频噪声，用液压软管则十分有效。
（4）用带有吸声材料的隔声罩，将液压泵罩上，也能有效地降低噪声。
（5）采用上置式油箱、改善泵吸油阻力，排除系统空气，设置泄压回路，延长阀的换向时间，使换向阀阀芯带缓冲锥度或切槽，采用滤波器，加大管径等。
3. 2 降低或消除流体振动与噪声的技术措施
（1）减少油液中的气体，其主要措施是油箱要很好密封，内部加隔板，油箱上的通气孔要加空气过滤器，泵的吸油管要足够粗，吸油管与压油管直径之比一般取1. 7～ 2. 4。吸油管和回油管的端部制成45b，并尽可能相互远离，插入油液内有足够的深度，但与箱底的距离还应大于2倍的管径。新泵站或放置较长时间的泵站开始使用时，要利用排气装置认真排气，无排气装置的要空载运行一段时间后再开始带负载使用。
（2）选择流量脉动小的泵，泵的流量脉动由小到大分别是螺杆泵、叶片泵、齿轮泵和柱塞泵。O形、M形中位机能的换向阀换向精度高，但O形、M形及Y形换向阀换向时平稳性差，易产生冲击振动。为减小换向冲击，对于流量小于60L/min的换向回路，优先选用直流电磁铁驱动的换向阀。直动式溢流阀结构简单，但易产生振动和噪声，适用于低压小流量的场合；先导式溢流阀换向冲击小，压力稳定，适用于中高压、大流量的场合。
（3）采用金属管时，各管路间应相互平行并留有间隙，根据管径选择支撑架间隔，并在油管与支撑架间加橡胶垫或木垫来减振，管路弯曲处以圆弧过渡，尽可能选用板式液压元件，用集成块代替管路，对于频率较高的（10H z以上）振动和噪声，用橡胶软垫消除噪声的效果明显，但对精
密运动执行器，会引起运动部件动作滞后或爬行，不宜采用。
（4）消除液压冲击 避免产生液压冲击的基本措施是尽量避免液流速度发生急剧变化，延缓速度变化的时间。其具体办法是：延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间；限制管道流速及运动部件速度；系统中设置蓄能器和安全阀；在液压元件中设置缓冲装置；采用软管，以增加系统的弹性。
3.3 降低或消除气穴振动与噪声的技术措施
（1）增加吸油管道直径，尽量减少或避免吸油管道的弯曲，以降低吸油速度，减少管路损失，防止空气渗入。
（2）选用适当的吸油滤清器，并要经常检查清洗，避免阻塞。
（3）降低泵的吸油高度，自吸性差的油泵应由低压辅助油泵供油。
（4）避免由于油的粘度过高而产生吸油不足现象，应根据地区、季节温度变化选用不同牌号的液压油，或采用预热的办法。
（5）使用正确的配管方法。尽量使吸油管和排油管隔开，因为排油管中往往带有大量的气泡。另外在油箱中加斜网眼挡板亦有助于逸散空气。
3.4 运行管理措施
（1）调整闸门下落速度，可以使单位时间的流量变化量减少，改善水流脉动压力，达到减振效果。
（2）加强设备维修养护，保证设备良好的运行状态，可以减少闸门振动。特别要加强对启闭机、螺杆、钢丝绳、滑轮及导向块等部件的巡视检查，发现问题及时处理，对不再适用的要立即更换。尽量减小各连接部件的间隙，调整机座螺栓松紧度，可以减小闸门垂直振动幅度。
（3）闸门止水出现漏水或破损的应及时修复，未修复的开启泄水时应避免停留在振动较大的开启度上；船闸人字门遭受船只或重物撞击后，应及时修复并校正门枢垂线后再运行。
（4）及时清理门前漂浮物或大开度运行也可减少漂浮物对闸门的影响，减小门前压力，防止杂物阻塞门槽而影响闸门下落，从而起到减振作用。
4 结论
综上所述，液压启闭系统在日常运行中受到诸如振动、噪音等异常的影响是不可避免的，但为了保障液压启闭系统的正常工作运行，需要我们从液压系统的設计、制造、安装、使用等方面入手，系统分析振动、噪音等异常产生的原因，并采取合理有效的措施将这些异常控制在最小范围内，从而降低异常对系统的干扰。
参考文献
[1]黄祖龙、李春玲.亮子河水库液压启闭机的检查与维护[J].黑龙江水利科技.2011（03）.
[2]牟铁江.浅谈液压启闭机安装工艺流程及质量控制方法[J].机电信息.2011（18）.
关键词：闸门；液压启闭系统；异常原因；控制
引言
所謂的液压启闭系统，一般由液压系统和液压缸组成，在液压系统的控制下，液压缸内的活塞体内壁做轴向往复运动，从而带动连接在活塞上的连杆和闸门做直线运动，以达到开启、关闭孔口的目的。但在液压启闭系统的日常运作中，会受到诸如振动、噪声等异常的干扰，容易导致液压启闭系统的损坏。因此，对于液压启闭系统中的异常现象，我们要及时分析其产生的原因，采取必要措施做好控制，以确保液压启闭系统的正常运行。
1 液压启闭机液压系统振动与噪声源分析
1.1 机械振动与噪声
（1）结构撞击和摩擦引起的振动与噪声
零部件的加工精度和装配精度低，如活塞或活塞杆与缸筒不同心，缸筒内壁或活塞杆表面拉毛等，导致机械别劲或摩擦阻力不均，产生振动与噪声。
（2）回转体不平衡引起的振动与噪音
在液压的系统中，各种动机和马达都是高速运转的，所以转动部件的部件是非常不平衡的，就会犹豫不同的振动和转轴产生噪音。这对于液压系统来说是非常重要的，能够在转动时发生很大的声响，所以，要合理控制这种噪音，对于转动的部件进行严密的实验和考察，就能够控制不平衡的清况出现。
（3）联轴器引起的振动与噪声
对于承受径向力和轴向力方面，往往难以胜任。轴端并不容易安装带轮和齿轮等等。要进行联轴器的配合使用去完善州的驱动，要是存在制造的原因，那么就会存在轴度的偏差问题，对于泵的转速来说，要提高离心力就会使得加大联轴器变形。变形大又使离心力加大，这样下去就会造成一定的恶性循环。
（4）液压阀的机械振动与噪声
溢流阀、电磁换向阀、单向阀等的阀芯一般支撑在弹簧上，对振动很敏感，装配不当，就会产生振动和噪声。溢流阀的调压手轮松动、弹簧变形、阻尼孔堵塞、阀体孔和阀芯有圆柱度或同轴度误差等也会产生振动和噪声。
（5）液压缸的机械振动与噪声
液压缸的转向情况下也会引起压力的冲击出现，能够产生波及到管道的某些机械形式的震动就会引起噪音。所以，对于系统的设计来说要注意选择合理的液压缸，安装的时候也要尽可能贴合实际需求，要有精湛的工艺。能够加一个小型的储能器是最好的，这样就能够减少脉动的情况，能够减少噪声的出现。
（6）管路及油箱引起的振动与噪声
管路和油箱不是振动源，它们的振动是受其他部件振动引起的，如压力流量脉动、机械振动等。当管路和油箱的固有频率与振源频率相同时，就会发生共振，产生很大的噪声。管路过细以及截面、方向变化大时，更易产生振动和噪声。
1.2 流体振动与噪声
（1）液压泵的流体振动与噪声
液压设备中的主要噪声源是液压泵，液压泵的流量脉动是其固有特性，流量脉动势必引起泵的出口及管路的压力脉动，并传播到整个系统，同时产生振动与噪声。此外，齿轮泵的困油现象、柱塞泵的倒灌流量、液压泵的泄漏以及变量泵变量机构的迟滞等也是产生噪声和振动的重要因素。
（2）液压阀的流体振动与噪声
油液流经节流孔口或其他阀口时形成高速射流，局部压力急剧降低，产生气穴振动与噪声。从溢流阀和节流阀里流出的大部分是高压流体，在喷流和周围流体之间产生剪切流、紊流或涡流，由此产生高频振动与噪声。
（3）液压冲击产生的振动与噪声
当速度高、负载惯性比较大时，系统内流动的液体常因阀门突然启闭或换向而产生液压冲击。它不仅引起巨大的振动与噪声，而且当压力峰值过大时使液压系统受到损坏。
（4）气穴现象引起的振动与噪声
液压油中混有约2%～5%的空气，因此在液压系统工作时很容易在液压泵吸油口以及节流口或狭窄缝隙处产生气穴现象。气穴现象发生后，气泡随着油液流到高压区时会瞬时破灭，产生较大的局部压力波动，使系统产生振动与噪声。气穴还造成正常输油量的下降，也导致元件动作迟滞，动作响应性差。
2 振动与噪声对闸门运行的危害
2.1 振动与噪声产生的直接危害
在闸门泄流时，往往是闸门上下游的水深与设计不符，由于水流脉动、止水破损漏水等因素引起振动，这些振动也具有相应的频率，当它接近或达到闸门的自振频率时，便出现共振现象，振幅增大，使闸门发生强烈的振动。这种振动常常引起的直接后果就是闸门构件疲劳，使闸门结构遭受破坏，进而造成闸门的使用功能大大降低。
2.2 振动与噪声产生的传播危害
当闸门泄流振动时通过悬吊装置，传递给上面的启闭设施，使之出现振动，振动的频率接近或达到其固有频率时，也会发生强烈振动，使启闭机底座固定螺栓疲劳、松动变形，造成机械设备的损坏。而启闭机固定螺栓的疲劳松动又反过来加剧闸门的振动。
2.3 振动与噪声产生的次生危害
当闸门存在问题产生振动时，振动的频率达到或接近附近建筑物构件的固有频率时，也将产生共振现象，使建筑物构件在薄弱环节或缺陷处产生裂缝。当建筑物构件再次受力时，在此处将产生应力集中现象，使裂缝进一步扩展，出现安全隐患。
3 启闭机液压系统振动与噪声的控制措施
引起启闭机液压系统振动与噪声的原因有其内部结构上存在缺陷的内因，也有其运行工况方面出现异常的外因。基于前述噪声源分析，在满足系统其他功能要求及总体经济可行的基础上，可从以下方面采取措施。
3.1 降低或消除机械振动与噪声的技术措施 降低或消除机械振动与噪声，通常采取的主要措施有：
（1）使用低噪声电动机，并使用弹性联轴器，以减少该环节引起的振动和噪声。
（2）选择流量脉动小的泵，泵流量脉动由小到大分别是螺杆泵、叶片泵、齿轮泵和柱塞泵。
（3）用蓄能器和橡胶软管减少由压力脉动引起的振动，蓄能器能吸收10Hz以下的噪声，而高频噪声，用液压软管则十分有效。
（4）用带有吸声材料的隔声罩，将液压泵罩上，也能有效地降低噪声。
（5）采用上置式油箱、改善泵吸油阻力，排除系统空气，设置泄压回路，延长阀的换向时间，使换向阀阀芯带缓冲锥度或切槽，采用滤波器，加大管径等。
3. 2 降低或消除流体振动与噪声的技术措施
（1）减少油液中的气体，其主要措施是油箱要很好密封，内部加隔板，油箱上的通气孔要加空气过滤器，泵的吸油管要足够粗，吸油管与压油管直径之比一般取1. 7～ 2. 4。吸油管和回油管的端部制成45b，并尽可能相互远离，插入油液内有足够的深度，但与箱底的距离还应大于2倍的管径。新泵站或放置较长时间的泵站开始使用时，要利用排气装置认真排气，无排气装置的要空载运行一段时间后再开始带负载使用。
（2）选择流量脉动小的泵，泵的流量脉动由小到大分别是螺杆泵、叶片泵、齿轮泵和柱塞泵。O形、M形中位机能的换向阀换向精度高，但O形、M形及Y形换向阀换向时平稳性差，易产生冲击振动。为减小换向冲击，对于流量小于60L/min的换向回路，优先选用直流电磁铁驱动的换向阀。直动式溢流阀结构简单，但易产生振动和噪声，适用于低压小流量的场合；先导式溢流阀换向冲击小，压力稳定，适用于中高压、大流量的场合。
（3）采用金属管时，各管路间应相互平行并留有间隙，根据管径选择支撑架间隔，并在油管与支撑架间加橡胶垫或木垫来减振，管路弯曲处以圆弧过渡，尽可能选用板式液压元件，用集成块代替管路，对于频率较高的（10H z以上）振动和噪声，用橡胶软垫消除噪声的效果明显，但对精
密运动执行器，会引起运动部件动作滞后或爬行，不宜采用。
（4）消除液压冲击 避免产生液压冲击的基本措施是尽量避免液流速度发生急剧变化，延缓速度变化的时间。其具体办法是：延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间；限制管道流速及运动部件速度；系统中设置蓄能器和安全阀；在液压元件中设置缓冲装置；采用软管，以增加系统的弹性。
3.3 降低或消除气穴振动与噪声的技术措施
（1）增加吸油管道直径，尽量减少或避免吸油管道的弯曲，以降低吸油速度，减少管路损失，防止空气渗入。
（2）选用适当的吸油滤清器，并要经常检查清洗，避免阻塞。
（3）降低泵的吸油高度，自吸性差的油泵应由低压辅助油泵供油。
（4）避免由于油的粘度过高而产生吸油不足现象，应根据地区、季节温度变化选用不同牌号的液压油，或采用预热的办法。
（5）使用正确的配管方法。尽量使吸油管和排油管隔开，因为排油管中往往带有大量的气泡。另外在油箱中加斜网眼挡板亦有助于逸散空气。
3.4 运行管理措施
（1）调整闸门下落速度，可以使单位时间的流量变化量减少，改善水流脉动压力，达到减振效果。
（2）加强设备维修养护，保证设备良好的运行状态，可以减少闸门振动。特别要加强对启闭机、螺杆、钢丝绳、滑轮及导向块等部件的巡视检查，发现问题及时处理，对不再适用的要立即更换。尽量减小各连接部件的间隙，调整机座螺栓松紧度，可以减小闸门垂直振动幅度。
（3）闸门止水出现漏水或破损的应及时修复，未修复的开启泄水时应避免停留在振动较大的开启度上；船闸人字门遭受船只或重物撞击后，应及时修复并校正门枢垂线后再运行。
（4）及时清理门前漂浮物或大开度运行也可减少漂浮物对闸门的影响，减小门前压力，防止杂物阻塞门槽而影响闸门下落，从而起到减振作用。
4 结论
综上所述，液压启闭系统在日常运行中受到诸如振动、噪音等异常的影响是不可避免的，但为了保障液压启闭系统的正常工作运行，需要我们从液压系统的設计、制造、安装、使用等方面入手，系统分析振动、噪音等异常产生的原因，并采取合理有效的措施将这些异常控制在最小范围内，从而降低异常对系统的干扰。
参考文献
[1]黄祖龙、李春玲.亮子河水库液压启闭机的检查与维护[J].黑龙江水利科技.2011（03）.
[2]牟铁江.浅谈液压启闭机安装工艺流程及质量控制方法[J].机电信息.2011（18）.