羅茨泵噪聲處理

 

在扼要地介紹了羅茨泵任務(wù)原理的基本上, 通過對羅茨泵重要零部件的剖析, 以及在運(yùn)用不同軸承時(shí)發(fā)生噪聲的起因進(jìn)行了討論。提出下降上述噪聲的相應(yīng)辦法。同時(shí)對羅茨泵機(jī)體發(fā)熱也作了扼要的解釋。

　　羅茨泵(簡稱羅茨泵) 是一種無內(nèi)收縮的旋改變?nèi)菔秸婵毡谩Ｆ涑闅鈿v程如圖1 所示, 在泵腔內(nèi)有兩個(gè)外形對稱的轉(zhuǎn)子, 轉(zhuǎn)子外形有兩葉、三葉和四葉的。兩個(gè)轉(zhuǎn)子彼此朝相反方向旋轉(zhuǎn)。由軸端齒輪驅(qū)動同步轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子彼此無接觸, 轉(zhuǎn)子與泵腔壁也無接觸, 其間通常有0.15～ 1.0 mm 的間隙, 泵壁靠間隙來密封。通常間隙的改變也是招致噪聲發(fā)生的重要起因, 而傳動齒輪間的齒隙是齒輪箱發(fā)熱的間接起因。發(fā)熱的同時(shí)也會發(fā)生噪聲。兩者關(guān)系密不可分。

1、噪聲的成因和下降辦法

　　羅茨泵的噪聲, 通常指泵在運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)固時(shí)測得的噪聲級。它包含泵自身的噪聲和電機(jī)的噪聲。就發(fā)聲的部位來分, 泵的噪聲有下列幾個(gè)可以方面。

　?、?軸承噪聲;

　?、?齒輪噪聲;

　?、?轉(zhuǎn)子與側(cè)蓋間隙的改變, 招致轉(zhuǎn)子與側(cè)蓋磨擦發(fā)生的噪聲以及由此發(fā)生機(jī)流的噪聲。

羅茨泵原型圖

PA. 吸入壓力　PB. 出口壓力　V 2. 泵腔容積

 

　?、?軸承及齒輪除自身制作誤差招致發(fā)生的噪聲外, 其實(shí)最重要的噪聲是因?yàn)楸玫亩ㄗ?、?cè)蓋、軸承座的制作誤差的累積。反應(yīng)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)蓋與定子定位時(shí)的地位誤差。最終后果反應(yīng)在軸承上是前后軸承內(nèi)孔涌現(xiàn)誤差累積。軸蒙受力不均衡, 形成轉(zhuǎn)子軸歪曲變形, 轉(zhuǎn)子震驚, 軸承發(fā)熱且涌現(xiàn)樂音。雙列軸承涌現(xiàn)該景象更為顯著。因?yàn)閱瘟休S承較薄, 在限制軸的轉(zhuǎn)動自在度時(shí)并沒有雙列軸承激烈。

 

泵端面與軸承內(nèi)孔的垂直度誤差

 

　　曾經(jīng)做過相似實(shí)驗(yàn)。在5 臺ZJP-1200 羅茨泵剛性支點(diǎn)端上裝上日本產(chǎn)的雙列深溝球軸承,浮動支點(diǎn)端裝上出口滾子軸承, 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)錢比日本產(chǎn)的高1 倍) , 噪聲比日本產(chǎn)的稍大, 均勻?yàn)?6.3dB (A) , 起因是德國產(chǎn)的軸承精度更高, 對零部件誤差的累積更顯著。把兩端的軸承卸下, 換上單列深溝球軸承, 震驚減小,噪聲顯著下降, 均勻?yàn)?2.7dB (A)。而后咱們在零部件的制作工藝上進(jìn)行改良, 選用專用裝備加工重要零件, 對軸承座進(jìn)行磨削加工, 以減小制作誤差,后果裝上雙列軸承的羅茨泵噪聲也下降了, 均勻?yàn)?2.3dB (A)。這一后果充足解釋了重要零部件的加工精度對羅茨泵的噪聲級發(fā)生抉擇性的影響。

　　② 齒輪發(fā)生的噪聲與軸承發(fā)生噪聲的起因基真雷同。但與齒輪自身的制作精度關(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)一對齒輪在互相嚙合時(shí)會涌現(xiàn)一局部齒嚙合較緊, 即互相間的齒隙太小, 而與其絕對的一局部較松。涌現(xiàn)該種狀況可以把其中一個(gè)齒輪卸下, 把該齒輪沿轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)180 度再裝上, 把齒輪的外齒與內(nèi)圓的同軸度誤差互相對消, 可以使齒輪互相間的間隙均勻, 即可有效清除齒輪嚙合時(shí)的噪聲。增加齒輪發(fā)熱。但假如是齒輪的齒自身的加工精度達(dá)不到請求, 用這種方式也是處理不了的。只要進(jìn)步齒輪的自身加工精度, 才是下降羅茨泵噪聲的有效辦法。

　?、?在羅茨泵任務(wù)收縮歷程中發(fā)生的熱量被傳到轉(zhuǎn)子和泵體上。轉(zhuǎn)子很難將熱量傳至泵外, 而泵體的熱量很輕易被流失到四周大氣中。因此轉(zhuǎn)子與泵體間就涌現(xiàn)溫差。加劇了轉(zhuǎn)子的熱收縮。當(dāng)泵負(fù)荷增大時(shí)(即泵的進(jìn)出氣口壓差超越許可壓差) , 轉(zhuǎn)子收縮會消逝間隙, 使轉(zhuǎn)子與側(cè)蓋互相磨擦, 加大熱收縮, 直至被卡逝世。

　　若轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)歷程中不能被卡住, 故在型線設(shè)計(jì)時(shí), 請求轉(zhuǎn)子之間, 轉(zhuǎn)子與泵腔之間, 轉(zhuǎn)子與端蓋之間必需規(guī)則有間隙, 以彌補(bǔ)真空泵的制作和拆卸的不準(zhǔn)確以及受熱引起的變形等, 而且轉(zhuǎn)子外形對稱, 動均衡性能良好, 可以有效減小震驚噪聲及發(fā)熱。

　　規(guī)則了泵的整機(jī)噪聲。電機(jī)噪聲必需低于此聲級, 因?yàn)閮陕曉春芙? 因此請求電機(jī)噪聲低于整機(jī)噪聲3～4dB (A) 是完整必要的。要想到達(dá)國內(nèi)先進(jìn)程度, 更需如此。

 

　　羅茨泵的噪聲與發(fā)熱關(guān)系密不可分。但都與羅茨泵的重要零部件有關(guān)。選用加工中央及專用裝備加工泵的重要零部件, 可減小其誤差累積, 保障幾何精度, 進(jìn)步產(chǎn)品的質(zhì)量及調(diào)換性。特殊是進(jìn)步齒輪加工精度, 選用出口軸承, 可以有效下降泵的噪聲及發(fā)熱, 使羅茨泵的綜合性能得到進(jìn)步。