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我公司對羅茨真空泵噪音產生原因的研究


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象 ,對噪音源方面進行深入的研究,找出產生噪音的根源,并在以后的生產中加以改進。主要方法是采用聲強測量技術進行聲源的識別和定位 ,為進一步對該產品的噪聲機理研究和低噪聲設計提供依據。

ZJ-300型羅茨真空泵由電機、聯軸器、泵體以及支腳構成,結構如圖1所示。一對支腳固定在泵的殼體上,并通過支座安裝在機架上。端蓋、殼體、轉子和軸承座全部為鑄鐵件,殼體上方正中為進氣口,與被抽系統相連,下方為排氣口,與前級真空泵相接。羅茨泵工作時,在泵腔內的,二個相互垂直的“8"字形的轉子由傳動比為1的一對斜齒輪帶動作反向同步高速旋轉,被抽氣體從進氣口吸入到轉子與泵殼之間的封閉空間內,再經排氣口排出。泵體的外表面由5個部件組成一上、下表面近似于平面,兩側為半圓面的全封閉曲面。

羅茨真空泵內部結構圖

圖1 羅茨真空泵內部結構圖


羅茨泵的噪聲來源于電機噪聲、泵體輻射噪聲、聯軸器噪聲和支架輻射噪聲。分別對羅茨泵連同支架、羅茨泵(泵體+電機)、泵體、電機選取不同的包絡面進行聲強法聲功率測試。

泵體噪聲主要分布在370~1700Hz頻率范圍內,并有三個突出的頻率峰值,分別為530,1000和1620Hz;電機噪聲無明顯的優勢頻率,各峰幅值較小,但頻率分布范圍較寬。根據聲功率級測量結果和對聲功率譜圖的分析,可得出以下幾點結論。

(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。

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

(3)羅茨泵(泵體+電機+聯軸器)噪聲的能量主要集中在370~2700Hz之間,噪聲優勢頻率為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,羅茨泵的三個優勢頻率主要來自泵體,它們的噪聲能量占總能量的70%以上。

(4)電機噪聲是羅茨泵整體降噪不容忽視的因素。當電機使用風扇和風罩時,羅茨泵聲功率增加約0.7dB。它們在1700~2700Hz范圍的貢獻尤為明顯。

(5)梅花形結構的聯軸器在高速旋轉時引起周圍空氣擾動而誘發空氣聲,并通過開口處向外輻射,因其輻射,羅茨泵的聲功率級約增加0.5dB。

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

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