羅茨真空泵噪聲機(jī)理探討
在簡險(xiǎn)地說明了羅茨泵作業(yè)原理的根底上,經(jīng)過對羅茨泵重要零元件的綜合,以及在運(yùn)用相反軸承時(shí)產(chǎn)生噪聲的起因繼續(xù)了探討。提出升高上述噪聲的相應(yīng)措施。同聲對羅茨泵有機(jī)體發(fā)熱也作了簡要的注明。
羅茨真空泵(簡稱羅茨泵)是一種無內(nèi)壓縮的繚繞變?nèi)菔秸婵毡�。其抽氣�?nèi)中如圖1所示,在泵腔內(nèi)有兩個(gè)形態(tài)對稱的旋子,旋子形態(tài)有兩葉、三葉和四葉的。兩個(gè)旋子彼此朝相同位置繚繞。由軸端齒輪驅(qū)動(dòng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。旋子彼此無接觸,旋子與泵腔壁也無接觸,其間通常有0.15～1.0mm的間隙,泵壁靠間隙來密封。通常間隙的改觀也是招致噪聲產(chǎn)生的重要起因,而傳動(dòng)齒輪間的齒隙是齒輪箱發(fā)熱的間接起因。發(fā)熱的同聲也會(huì)產(chǎn)生噪聲。兩者關(guān)系密不行分。1、噪聲的內(nèi)因和升高措施
羅茨泵的噪聲,通常指泵在運(yùn)行穩(wěn)固時(shí)測得的噪聲級。它囊括泵自身的噪聲和電機(jī)的噪聲。就發(fā)聲的部位來分,泵的噪聲有下列多少個(gè)可能上面。
①軸承噪聲;
②齒輪噪聲;
③旋子與側(cè)蓋間隙的改觀,招致旋子與側(cè)蓋磨擦產(chǎn)生的噪聲以及由此產(chǎn)慪氣流的噪聲。分述如次。
PA.吸入壓力 PB.入口壓力 V2.泵腔體積
圖1 羅茨真空泵原型圖
①軸承及齒輪除自身打造誤差招致產(chǎn)生的噪聲外,實(shí)則最重要的噪聲是因?yàn)楸玫霓D(zhuǎn)子、側(cè)蓋、軸承座的打造誤差的累積。反映在軸承上是兩端軸承的同軸度變大。如圖2所示。
因?yàn)楸皿w兩端面的平行度誤差,側(cè)蓋端面與承座內(nèi)孔的垂直度誤差,軸承座內(nèi)孔與外圓的同軸度誤差,以及側(cè)蓋與轉(zhuǎn)子定位時(shí)的地位誤差。最終后果反映在軸承上是前后軸承內(nèi)孔涌現(xiàn)誤差累積。即旋子軸涌現(xiàn)圖3(b)狀況:軸接受力不失調(diào),造成旋子軸扭曲變形,旋子震撼,軸承發(fā)熱且涌現(xiàn)樂音。雙列軸承涌現(xiàn)該景象更為顯然。所以單列軸承較薄,在制約軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自在度時(shí)并沒有雙列軸承強(qiáng)烈。如圖3(c)。
1.前者蓋 2.傳動(dòng)齒輪 3.軸承座 4.軸承 5.前側(cè)蓋 6.泵體 7.旋子 8.后側(cè)蓋 9.甩油盤 10.后端蓋 11.籠型支架 12.聯(lián)軸器 13.馬達(dá)
圖2 泵的切面圖
圖3 泵端面與軸承內(nèi)孔的垂直度誤差
我公司已經(jīng)做過相似嘗試。在5臺ZJP-1200羅茨泵剛性支點(diǎn)端上衣上阿曼產(chǎn)的雙列深溝球軸承,浮動(dòng)支點(diǎn)端裝上進(jìn)口滾子軸承,噪聲較大,均勻?yàn)?5.7dB(A);把剛性支點(diǎn)端的雙列深溝球軸承換下,再裝上德國產(chǎn)的(價(jià)錢比阿曼產(chǎn)的高1倍),噪聲比阿曼產(chǎn)的稍大,均勻?yàn)?6.3dB(A),起因是德國產(chǎn)的軸承精度更高,對零元件誤差的累積更顯然。把兩端的軸承卸下,換上單列深溝球軸承,震撼減小,噪聲顯然升高,均勻?yàn)?2.7dB(A)。而后咱們在零元件的打造工藝上繼續(xù)改良,選用專用設(shè)施加工重要整機(jī),對軸承座繼續(xù)磨削加工,以減小打造誤差,后果裝上雙列軸承的羅茨泵噪聲也升高了,均勻?yàn)?2.3dB(A)。這一后果充足注明了重要零元件的加工精度對羅茨泵的噪聲級產(chǎn)生決議性的莫須有。
②齒輪產(chǎn)生的噪聲與軸承產(chǎn)生噪聲的起因根本相反。但與齒輪自身的打造精度關(guān)系更大,因?yàn)辇X輪的外齒與內(nèi)圓的同軸度存在誤差,當(dāng)一對齒輪在彼此嚙合時(shí)會(huì)涌現(xiàn)一全體齒嚙合較緊,即彼此間的齒隙太小,而與其絕對的一全體較松。涌現(xiàn)該種狀況能夠把其中一個(gè)齒輪卸下,把該齒輪沿旋子軸繚繞180度再裝上,把齒輪的外齒與內(nèi)圓的同軸度誤差彼此對消,能夠使齒輪彼此間的間隙勻稱,即可無效肅清齒輪嚙合時(shí)的噪聲�？s小齒輪發(fā)熱。但那末是齒輪的齒自身的加工精度達(dá)不到務(wù)求,用這種步驟也是克服不了的。只有普及齒輪的自身加工精度,才是升高羅茨泵噪聲的無效措施。
③在羅茨泵作業(yè)壓縮內(nèi)中中產(chǎn)生的熱量被傳到旋子和泵體上。旋子很難將熱量傳至泵外,而泵體的熱量很輕易被消散到四周大氣中。因此旋子與泵體間就涌現(xiàn)時(shí)差。加深了旋子的熱收縮。當(dāng)泵載荷增大時(shí)(即泵的進(jìn)出氣口壓差勝于容許壓差),旋子收縮會(huì)失蹤間隙,使旋子與側(cè)蓋彼此磨擦,加大熱收縮,直至被卡死。
若旋子在運(yùn)行內(nèi)中中使不得被卡住,故在型線設(shè)計(jì)時(shí),務(wù)求旋子之間,旋子與泵腔之間,旋子與端蓋之間務(wù)必規(guī)程有間隙,以彌補(bǔ)真空泵的打造和拆卸的不準(zhǔn)確以及受熱導(dǎo)致的變形等,而且旋子形態(tài)對稱,動(dòng)失調(diào)性能良好,可以無效減小震撼噪聲及發(fā)熱。
規(guī)程了泵的整機(jī)噪聲。電機(jī)噪聲務(wù)必低于此聲級,所以兩聲源很近,因而務(wù)求電機(jī)噪聲低于整機(jī)噪聲3～4dB(A)是徹底多余的。要想達(dá)成國內(nèi)先進(jìn)程度,更需如此。2、終了語
羅茨泵的噪聲與發(fā)熱關(guān)系密不行分。但都與羅茨泵的重要零元件無關(guān)。選用加工核心及專用設(shè)施加工泵的重要零元件,可減小其誤差累積,保障多少何精度,普及出品的品質(zhì)及調(diào)換性。尤其是普及齒輪加工精度,選用進(jìn)口軸承,可以無效升高泵的噪聲及發(fā)熱,使羅茨泵的綜合性能失去普及。
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