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罗茨真空泵噪声源识别的实验研究

   日期:2017-06-08     来源:中国水泵网    浏览:10    

  真空科学与技术罗茨真空泵噪声源识别的。

  驱动电机通过一梅花形联轴器与转子I连接,电机以悬臂形式外挂在端盖的联轴器支架上。一对支脚固定在泵的壳体上,并通过支座安装在机架上。端盖、壳体、转子和轴承座全部为铸铁件,壳体上方正中为进气口,与被抽系统相连,下方为排气口,与前级真空泵相接。罗茨泵工作时,在泵腔内的,二个相互垂直的*8*字形的转子由传动比为1的一对斜齿轮带动作反向同步高速旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的封闭空间内,再经排气口排出。泵体的外表面由5个部件组成一上、下表面近似于平面,两侧为半圆面的全封闭曲面。罗茨泵的噪声来源于电机噪声、泵体辐射噪声、联轴器噪声和支架辐射噪声。分别对罗茨泵连同支架、罗茨泵(泵体+电机)、泵体、电机选取不同的包络面进行声强法声功率测试。测量面的选择、测点数目、系统的精度都满足EO9614-1的要求。测得的各部件声功率级(A计权)结果见表1.表1各部件辐射声功率级值部件名A计权声功率级/dB工况罗茨泵十支架支架与泵支座间无隔振垫罗茨泵十支架支架与泵支座间有隔振垫罗茨泵(泵体十电机)电机有风扇罗茨泵(泵体十电机)电机无风扇泵体电机和分别为罗茨真空泵泵体和电机的A计权声功率窄带频谱图形。由图可知,泵体噪声主要分布在370~1700Hz频率范围内,并有三个突出的频率峰值,分别为530,1000和1620Hz;电机噪声无明显的优势频率,各峰幅值较小,但频率分布范围较宽。根据声功率级测量结果和对声功率谱图的分析,可得出以下几点结论。

  按各部件辐射噪声声功率大小排列依次为:支架、泵体、电机。

  在支架和泵体间若未采取任何隔振措施时,3泵体声源定位由前面的测试分析可知,泵体的声辐射对罗茨泵总噪声贡献最大。泵体的噪声主要是由泵体封闭外壳的声辐射所引起,530,1000,和1620Hz是其声辐射的优势频率,见因此这三个频率产生辐射的原因和部位是研究的关键问题。

  为查清泵体外壳噪声辐射的分布情况,在距离端盖I外侧面6on处取长36cm,高24cm的测量面,将测量面划分成12X8网格,测取各网格中点的法向声强值,可计算出端盖工侧表面辐射的声功率谱,见。同时通过插值拟合计算并绘出该表面声辐射的三维声强谱图,见。

  由和可见:①端盖I侧面最大声辐射部位在其中部,并沿着径向逐渐减弱,其声强等值线图近似为以端盖中点为圆心的同心圆。②端盖I侧面辐射声功率为70.3dB,辐射噪声的主要能量集中在1620Hz附近,与罗茨泵整体声功率谱中1620Hz处有很好的对应关系;在530和1000Hz处虽也有峰值存在,但较1620Hz处的能量要小得多。

  泵体外表面三维声强谱图和是距泵体柱状外表面10cm的测量面(外表面展开后得到)的三维声强谱图和等声强线图。由图中可见:①泵体上、下面的辐射效率远大于两侧的圆弧面,上、下面声辐射的高低依次为进气口法兰表面,端盖I和端盖上、下面,轴承座I及轴承座上、下表面。②由网格上测点的声强谱知,泵体外侧表面声辐射的主要频率成分是530和1000Hz;除在端盖I附近外,其它测点在1620Hz未见峰值。③在靠近联轴器开口处测点的声强值陡然增大,说明联轴器开口处存在较强的声辐射。

  4结论由以上的实验可得出如下结论:罗茨真空泵的噪声是由多构件振动声辐射共同产生的,各声源对总噪声贡献大小依次为支架、泵体、电机和联轴器。

  支架因泵体的振动传递而产生强烈的振动并辐射出很大的噪声,通过隔振可有效减小支架的振动声辐射。

  排除支架噪声辐射后,泵体是最主要的噪声源,且其噪声是由泵体表面声辐射所产生。辐射噪声的优势频率为530,1000及1620Hz.其中1620Hz处的噪声由端盖I侧表面辐射产生;530和1000Hz处的噪声主要由泵体上、下表面辐射产生,尤以端盖I上、下表面最为突出。

  电机噪声相对泵体而言并无非常突出的峰值,但在较宽的频率范围都有能量分布。其声功率级仅比泵体小2dB,是罗茨真空泵整体降噪不容忽视的声源,最终将影响到整机降噪效果。

  联轴器由于两侧开口产生漏声现象。

 
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