羅茨真空泵的泵體聲源定位分析

羅茨真空泵的泵體聲源定位分析由羅茨真空泵的噪聲源排隊測試分析可知,泵體的聲輻射對羅茨泵總噪聲奉獻(xiàn)最大。泵體的噪聲主要是由泵體封閉外殼的聲輻射所引起,530,1000,和1620Hz是其聲輻射的優(yōu)勢頻率,見圖3,因此這三個頻率產(chǎn)生輻射的原因和部位是研究的關(guān)鍵問題。

為查清泵體外殼噪聲輻射的分布情況,在距離端蓋Ⅰ外側(cè)面6cm處取一長36cm,高24cm的測量面,將測量面劃分成12×8網(wǎng)格,測取各網(wǎng)格中點的法向聲強(qiáng)值,可計算出端蓋工側(cè)表面輻射的聲功率譜,見圖5。同時通過插值擬合計算并繪出該表面聲輻射的三維聲強(qiáng)譜圖,見圖6。

由圖5和圖6可見:①端蓋I側(cè)面最大聲輻射部位在其中部,并沿著徑向逐漸減弱,其聲強(qiáng)等值線圖近似為以端蓋中點為圓心的同心圓。②端蓋I側(cè)面輻射聲功率為7013dB,輻射噪聲的主要能量集中在1620Hz附近,與羅茨泵整體聲功率譜中1620Hz處有很好的對應(yīng)關(guān)系;在530和1000Hz處雖也有峰值存在,但較1620Hz處的能量要小得多。

圖5端蓋Ⅰ外側(cè)表面輻射聲功率譜圖

圖6端蓋Ⅰ外側(cè)表面三維聲強(qiáng)譜圖

圖7泵體外表面三維聲強(qiáng)譜圖

圖8泵體外表面等聲強(qiáng)線圖

圖7和圖8是距泵體柱狀外表面10cm的測量面(外表面展開后得到)的三維聲強(qiáng)譜圖和等聲強(qiáng)線圖。由圖中可見:

①、泵體上、下面的輻射效率遠(yuǎn)大于兩側(cè)的圓弧面,上、下面聲輻射的高低依次為進(jìn)氣口法蘭表面,端蓋Ⅰ和端蓋Ⅱ上、下面,軸承座Ⅰ及軸承座Ⅱ上、下表面。

②、由網(wǎng)格上測點的聲強(qiáng)譜知,泵體外側(cè)表面聲輻射的主要頻率成分是530和1000Hz;除在端蓋Ⅰ附近外,其它測點在1620Hz未見峰值。

③、在靠近聯(lián)軸器開口處測點的聲強(qiáng)值陡然增大,說明聯(lián)軸器開口處存在較強(qiáng)的聲輻射。

由以上的實驗可得出如下結(jié)論:

(1)羅茨真空泵的噪聲是由多構(gòu)件振動聲輻射共同產(chǎn)生的,各聲源對總噪聲奉獻(xiàn)大小依次為支架、泵體、電機(jī)和聯(lián)軸器。

(2)支架因泵體的振動傳遞而產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動并輻射出很大的噪聲,通過隔振可有效減小支架的振動聲輻射。

(3)排除支架噪聲輻射后,泵體是最主要的噪聲源,且其噪聲是由泵體表面聲輻射所產(chǎn)生。輻射噪聲的優(yōu)勢頻率為530,1000及1620Hz。其中1620Hz處的噪聲由端蓋Ⅰ側(cè)表面輻射產(chǎn)生;530和1000Hz處的噪聲主要由泵體上、下表面輻射產(chǎn)生,尤以端蓋Ⅰ上、下表面最為突出。

(4)電機(jī)噪聲相對泵體而言并無非常突出的峰值,但在較寬的頻率范圍都有能量分布。其聲功率級僅比泵體小2dB,是羅茨真空泵整體降噪不容忽略的聲源,最終將影響到整機(jī)降噪效果。

(5)聯(lián)軸器由于兩側(cè)開口產(chǎn)生漏聲現(xiàn)象。

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