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我公司對(duì)羅茨真空泵噪音產(chǎn)生原因的研究


羅茨真空泵
的主要作用是提高真空度,但其噪音方面是很多使用單位所不能接受的,以ZJ-300羅茨真空泵為研究對(duì)象 ,對(duì)噪音源方面進(jìn)行深入的研究,找出產(chǎn)生噪音的根源,并在以后的生產(chǎn)中加以改進(jìn)。主要方法是采用聲強(qiáng)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行聲源的識(shí)別和定位 ,為進(jìn)一步對(duì)該產(chǎn)品的噪聲機(jī)理研究和低噪聲設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

ZJ-300型羅茨真空泵由電機(jī)、聯(lián)軸器、泵體以及支腳構(gòu)成,結(jié)構(gòu)如圖1所示。一對(duì)支腳固定在泵的殼體上,并通過(guò)支座安裝在機(jī)架上。端蓋、殼體、轉(zhuǎn)子和軸承座全部為鑄鐵件,殼體上方正中為進(jìn)氣口,與被抽系統(tǒng)相連,下方為排氣口,與前級(jí)真空泵相接。羅茨泵工作時(shí),在泵腔內(nèi)的,二個(gè)相互垂直的“8"字形的轉(zhuǎn)子由傳動(dòng)比為1的一對(duì)斜齒輪帶動(dòng)作反向同步高速旋轉(zhuǎn),被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的封閉空間內(nèi),再經(jīng)排氣口排出。泵體的外表面由5個(gè)部件組成一上、下表面近似于平面,兩側(cè)為半圓面的全封閉曲面。

羅茨真空泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

圖1 羅茨真空泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖


羅茨泵的噪聲來(lái)源于電機(jī)噪聲、泵體輻射噪聲、聯(lián)軸器噪聲和支架輻射噪聲。分別對(duì)羅茨泵連同支架、羅茨泵(泵體+電機(jī))、泵體、電機(jī)選取不同的包絡(luò)面進(jìn)行聲強(qiáng)法聲功率測(cè)試。

泵體噪聲主要分布在370~1700Hz頻率范圍內(nèi),并有三個(gè)突出的頻率峰值,分別為530,1000和1620Hz;電機(jī)噪聲無(wú)明顯的優(yōu)勢(shì)頻率,各峰幅值較小,但頻率分布范圍較寬。根據(jù)聲功率級(jí)測(cè)量結(jié)果和對(duì)聲功率譜圖的分析,可得出以下幾點(diǎn)結(jié)論。

(1)按各部件輻射噪聲聲功率大小排列依次為:支架、泵體、電機(jī)。

(2)在支架和泵體間若未采取任何隔振措施時(shí),支架輻射的聲功率遠(yuǎn)大于羅茨泵輻射的聲功率,因此當(dāng)使用支架支撐羅茨泵時(shí),需要采取隔振措施。

(3)羅茨泵(泵體+電機(jī)+聯(lián)軸器)噪聲的能量主要集中在370~2700Hz之間,噪聲優(yōu)勢(shì)頻率為530,1000和1620Hz。其中泵體聲輻射是羅茨泵最主要的噪聲源,其噪聲頻率主要分布在370~1700Hz頻率范圍,羅茨泵的三個(gè)優(yōu)勢(shì)頻率主要來(lái)自泵體,它們的噪聲能量占總能量的70%以上。

(4)電機(jī)噪聲是羅茨泵整體降噪不容忽視的因素。當(dāng)電機(jī)使用風(fēng)扇和風(fēng)罩時(shí),羅茨泵聲功率增加約0.7dB。它們?cè)?700~2700Hz范圍的貢獻(xiàn)尤為明顯。

(5)梅花形結(jié)構(gòu)的聯(lián)軸器在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)引起周圍空氣擾動(dòng)而誘發(fā)空氣聲,并通過(guò)開口處向外輻射,因其輻射,羅茨泵的聲功率級(jí)約增加0.5dB。

(6)我公司羅茨真空泵30以上的型號(hào)都配有旁通閥,防止電機(jī)過(guò)載,在一定程度上也降低了噪音。

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