多級真空機組噪聲源定位研究

2013-04-20 傅亮 合肥工業(yè)大學機械與汽車工程學院

  機器噪聲源定位是機器低噪聲設計的基礎(chǔ)。本文以真空行業(yè)廣為使用的羅茨真空機組為對象,并在機組的周圍對應各主要部位布置測點,利用聲壓法并逐級定位的方法,采用手持式精密噪聲分析儀對各測點進行噪聲測試分析,從而定位與排列噪聲源,確定各主要部位對機組噪聲貢獻大小。在噪聲貢獻較大部位處再次細化并進行噪聲測量,從而確定該部位各結(jié)構(gòu)的噪聲貢獻大小并找出優(yōu)勢頻率輻射產(chǎn)生的原因,為進一步進行多級真空機組噪聲源機理研究和低噪聲設計提供依據(jù)。

  羅茨真空泵(簡稱羅茨泵)是一種無內(nèi)壓縮的旋轉(zhuǎn)變?nèi)菔?a target="_blank" href="http://m.mp99x.cn/pumps/">真空泵, 以其抽速大、起動快、體積小、運行和維護方便而在航空、航天、電器、化工、醫(yī)藥、輕工等各領(lǐng)域得到廣泛應用。羅茨真空機組是以羅茨泵為主泵,并與前級機械泵串聯(lián)而成的設備。然而,日益增高的環(huán)境要求迫切需要低噪聲羅茨真空機組,但是多年來,國內(nèi)羅茨真空機組的振動、噪聲較國外產(chǎn)品仍有一定的差距。為此,真空技術(shù)網(wǎng)(www.chvacum.com)認為設計和生產(chǎn)低噪聲羅茨真空機組具有較大的社會和經(jīng)濟效益。

  要降低羅茨真空機組的噪聲,首先要對機組的噪聲進行測量,查找其主要聲源并對其進行分析研究。在本研究工作中,以羅茨真空機組為研究對象,采用手持式精密噪聲分析儀對其進行噪聲測試, 并對測試結(jié)果進行分析,找到主要噪聲源,為進一步對該產(chǎn)品的噪聲機理研究和低噪聲設計提供依據(jù)。

  該真空機組主要是由進氣裝置、第一級泵、第二級泵、第三級泵、第四級泵、第五級泵、消聲器以及相應的連接管道組成。進氣裝置在第一級泵的上方,通過控制進氣裝置調(diào)節(jié)機組的進氣量,從而控制機組的真空度,氣體進入機組之后通過各級泵最后到達消聲器。結(jié)構(gòu)框圖如圖1 所示。該機組共有五級泵,每級泵都有一臺泵、一臺電機和一冷凝器,各級泵之間都通過管道連接。

羅茨真空機組結(jié)構(gòu)與測點布置

圖1 羅茨真空機組結(jié)構(gòu)與測點布置

1、羅茨泵噪聲測試系統(tǒng)及原理

  羅茨泵機組噪聲測試原理及測試系統(tǒng)

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3、實驗數(shù)據(jù)分析

  羅茨泵機組噪聲測量結(jié)果分析

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4、結(jié)論

  由以上的實驗可得出如下結(jié)論:

  (1)羅茨真空泵機組的噪聲是由整個機組的各部件產(chǎn)生,主要由各級泵產(chǎn)生。各級泵對總噪聲貢獻大小依次為第三級泵、第二級泵、第四級泵、第一級泵和第五級泵。

  (2)各測點在真空度為5000 Pa 到11000 Pa之間的噪聲值很大,尤其以在8000Pa 時的噪聲值最大。

  (3) 第三級泵、第二級泵、第四級泵這三個泵噪聲值最大,而組成這幾級泵的噪聲源以波紋管的噪聲值最大,冷凝器其次,再次是泵體和電機的噪聲值。

  (4) 對于整個羅茨真空機組而言,波紋管的噪聲貢獻量最大?梢栽诓y管外面包一層錫紙或設計其他的減振裝置對其進行降噪處理,這有待進一步分析。

參考文獻

  [1] 陳曉東,李志遠,陳心昭,等. 羅茨真空泵噪聲源識別的實驗研究[J]. 真空科學與技術(shù)學報, 2001, 21( 6) :466- 469.

  [2] 陳曉東,陳心昭,陸益民,等. 羅茨真空泵振動噪聲機理的研究[J]. 合肥工業(yè)大學學報( 自然科學版),2002, 25(6):1101- 1106.

  [3] 龍啟強,蔡東鋒,林達興,等. 羅茨真空泵噪聲機理探討[J]. 真空,2004,41(4):141- 143.

  [4] 許濤,等. 羅茨真空泵的噪聲機理及控制[J]. 噪聲與振動控制,2008,6(12):148- 151.

  [5] 曹羽,陳海.氣冷式直排大氣羅茨真空泵及機組的應用選型[J]. 真空,1996,3(6):31- 35.