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我公司对罗茨真空泵噪音产生原因的研究


罗茨真空泵
的主要作用是提高真空度,但其噪音方面是很多使用单位所不能接受的,以ZJ-300罗茨真空泵为研究对象 ,对噪音源方面进行深入的研究,找出产生噪音的根源,并在以后的生产中加以改进。主要方法是采用声强测量技术进行声源的识别和定位 ,为进一步对该产品的噪声机理研究和低噪声设计提供依据。

ZJ-300型罗茨真空泵由电机、联轴器、泵体以及支脚构成,结构如图1所示。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。

罗茨真空泵内部结构图

图1 罗茨真空泵内部结构图


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。

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。

(1)按各部件辐射噪声声功率大小排列依次为:支架、泵体、电机。

(2)在支架和泵体间若未采取任何隔振措施时,支架辐射的声功率远大于罗茨泵辐射的声功率,因此当使用支架支撑罗茨泵时,需要采取隔振措施。

(3)罗茨泵(泵体+电机+联轴器)噪声的能量主要集中在370~2700Hz之间,噪声优势频率为530,1000和1620Hz。其中泵体声辐射是罗茨泵最主要的噪声源,其噪声频率主要分布在370~1700Hz频率范围,罗茨泵的三个优势频率主要来自泵体,它们的噪声能量占总能量的70%以上。

(4)电机噪声是罗茨泵整体降噪不容忽视的因素。当电机使用风扇和风罩时,罗茨泵声功率增加约0.7dB。它们在1700~2700Hz范围的贡献尤为明显。

(5)梅花形结构的联轴器在高速旋转时引起周围空气扰动而诱发空气声,并通过开口处向外辐射,因其辐射,罗茨泵的声功率级约增加0.5dB。

(6)我公司罗茨真空泵30以上的型号都配有旁通阀,防止电机过载,在一定程度上也降低了噪音。

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