多級真空機組噪聲源定位研究

2013-04-20 傅亮 合肥工業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。本文以真空行業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構的噪聲貢獻大小并找出優勢頻率輻射產生的原因,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。

  羅茨真空泵(簡稱羅茨泵)是一種無內壓縮的旋轉變容式真空泵, 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、醫藥、輕工等各領域得到廣泛應用。羅茨真空機組是以羅茨泵為主泵,并與前級機械泵串聯而成的設備。然而,日益增高的環境要求迫切需要低噪聲羅茨真空機組,但是多年來,國內羅茨真空機組的振動、噪聲較國外產品仍有一定的差距。為此,真空技術網(www.chvacum.com)認為設計和生產低噪聲羅茨真空機組具有較大的社會和經濟效益。

  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, 并對測試結果進行分析,找到主要噪聲源,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。

  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節機組的進氣量,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。結構框圖如圖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。

羅茨真空機組結構與測點布置

圖1 羅茨真空機組結構與測點布置

1、羅茨泵噪聲測試系統及原理

  羅茨泵機組噪聲測試原理及測試系統

  http://shengya888.com/pumps/jixie/roots-pump/042992.html

3、實驗數據分析

  羅茨泵機組噪聲測量結果分析

  http://shengya888.com/pumps/jixie/roots-pump/042993.html

4、結論

  由以上的實驗可得出如下結論:

  (1)羅茨真空泵機組的噪聲是由整個機組的各部件產生,主要由各級泵產生。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。可以在波紋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

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