[发明专利]降低液压系统噪声的液压流体组合物

说明书

技术领域

本发明描述了降低由液压系统产生的噪声的具有至少130的VI(粘度指数)的液压流体的用途。

背景技术

噪声通常是液压系统中由泵和/或发动机产生的振动的结果，其通过该系统被放大并作为“空气传播的噪声”发出。振动源可以是气穴现象、流体流量压力脉动、摩擦或内部泵泄漏。具有高粘度指数的液压流体与在相同温度和压力条件下操作的单级液压流体相比将发出较低水平的噪声。

由液压系统产生的噪声对设备操作员而言可能是令人讨厌的或有潜在危险的。使用流体动力的机器，例如移动式建筑设备、农用设备、注射模塑机和多种室内制造设备常常被绝缘以保护操作员免受分散注意力的或有害的噪声影响。屏蔽的使用提高设备尺寸、重量和成本，还将热截留在系统内。在许多应用中，OSHA或当地法令通过立法规定了最大噪声级以保护工人和社区。由于设备制造者已可成功降低发动机噪声，液压系统噪声的相对水平已经提高且如今是对于由一件设备发出的总噪声级的显著贡献因素。液压系统经常产生比竞争的电或机械动力系统更多的噪声。

总噪声是液载噪声和结构传播噪声两者之和。液载噪声已知是离开泵的流体的流动涟漪效应的结果。随着泵中各室排放，产生流体流量脉动和压力脉动。这种效应在活塞泵中最突出，但是在叶轮泵和齿轮泵中也显著。高频率流量和压力脉动传播至该线路的所有部分并造成部件振动和共振。液载振动可转化成空气传播的噪声，并且也可能对部件性能和寿命具有负面影响。

作为在压缩被夹带的空气时发生的气穴现象的结果，可能产生额外液载噪声。当夹带的、溶解的或分散的空气经过低压区，例如泵入口时，可能形成气泡。当流体进入泵出口侧上的高压区时，所述气泡被压缩。当接触金属表面的气泡以超声速度压缩回液体中时，产生冲击波。填充这些空隙并撞击到金属表面的流体力造成非常响的砰砰噪声。气泡压缩也已知对泵部件造成物理损坏，因为这些猛烈的微观力从该表面上损害(fear)金属，从而造成点蚀和产生磨损碎屑。

结构传递噪声是由泵的旋转部件上的波动的力和力矩引起的。由于活塞或叶片在高压和低压输入/排放区之间振荡，在旋转斜盘或环和外壳上施加力。硬件振动造成结构传递噪声，其沿物理路径传送到储槽、底座和地板、结构或车辆。

可以用置于该系统内的“消音器”解决噪声，所述“消音器”引入和叠加了与第一声波具有相同振幅和频率但呈180度相角的第二声波。

US 6,234,758描述了具有可变侧分支的液压噪声降低组件。US5,560,205描述了液载噪声衰减系统。

但是，需要不使用消音器或其它复杂系统改进的降低液压系统噪声的液压流体。

附图说明

图1显示在Vickers叶轮泵中测得的噪声对油粘度的依赖性。

图2显示实施例2中的带有Parker标签的主泵排放软管。

图3显示实施例2中Parker标签的大致位置及其相对于主泵排放管线的位置。

图4显示空转的注射模塑压机的声级。

图5显示负载下的注射模塑压机的声级。

发明内容

发明详述

液压流体必须在操作温度下提供充足粘度以使内部泵再循环或泄漏最小化。如果液压流体粘度降至不合意水平，则泵效率会降至不可接受的水平。差的泵效率造成高于必要水平的能量消耗水平。

粘度等级常用于描述流体粘度的各种类别，并概括在表1中。

表1：ISO 3448描述的ISO VG类别的粘度限度

本发明的目的是提供具有良好低温性能的液压流体。此外，希望以简单和成本有效的方式制造液压流体。另外，本发明的目的是供应在宽温度范围内适用的液压流体。此外，该液压流体应适于高压应用。此外，该液压流体应不使用消音器或其它复杂系统改进即可降低液压系统噪声。

根据本发明，已开发出降低液压系统中的噪声发生的方法，其包括：使包含聚(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物的液压流体与液压系统接触，以降低所述液压系统的噪声。

在一个实施方案中，该液压流体可含有基油、粘度指数改进剂和任选的至少一种抗磨添加剂。

已经确定，粘度指数大于130的液压流体可用于降低内部泵泄漏/再循环，这也导致产生较少的液载和结构传递噪声。用聚(甲基)丙烯酸酯聚合物配制的高粘度指数流体的使用提供多个优点。如RohMax专利申请US 2006/0240999中公开的那样，含聚(甲基)丙烯酸酯聚合物的液压流体夹带更少空气并提供更快的空气释放时间。