羅茨泵噪聲處理

 

在扼要地介紹了羅茨泵任務原理的基本上, 通過對羅茨泵重要零部件的剖析, 以及在運用不同軸承時發生噪聲的起因進行了討論。提出下降上述噪聲的相應辦法。同時對羅茨泵機體發熱也作了扼要的解釋。

　　羅茨泵(簡稱羅茨泵) 是一種無內收縮的旋改變容式真空泵。其抽氣歷程如圖1 所示, 在泵腔內有兩個外形對稱的轉子, 轉子外形有兩葉、三葉和四葉的。兩個轉子彼此朝相反方向旋轉。由軸端齒輪驅動同步轉動。轉子彼此無接觸, 轉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生的重要起因, 而傳動齒輪間的齒隙是齒輪箱發熱的間接起因。發熱的同時也會發生噪聲。兩者關系密不可分。

1、噪聲的成因和下降辦法

　　羅茨泵的噪聲, 通常指泵在運轉穩固時測得的噪聲級。它包含泵自身的噪聲和電機的噪聲。就發聲的部位來分, 泵的噪聲有下列幾個可以方面。

　　① 軸承噪聲;

　　② 齒輪噪聲;

　　③ 轉子與側蓋間隙的改變, 招致轉子與側蓋磨擦發生的噪聲以及由此發生機流的噪聲。

羅茨泵原型圖

PA. 吸入壓力　PB. 出口壓力　V 2. 泵腔容積

 

　　① 軸承及齒輪除自身制作誤差招致發生的噪聲外, 其實最重要的噪聲是因為泵的定子、側蓋、軸承座的制作誤差的累積。反應在軸承上是兩端軸承的同軸度變大。如圖2 所示。

　　因為泵體兩端面的平行度誤差, 側蓋端面與承座內孔的垂直度誤差, 軸承座內孔與外圓的同軸度誤差, 以及側蓋與定子定位時的地位誤差。最終后果反應在軸承上是前后軸承內孔涌現誤差累積。軸蒙受力不均衡, 形成轉子軸歪曲變形, 轉子震驚, 軸承發熱且涌現樂音。雙列軸承涌現該景象更為顯著。因為單列軸承較薄, 在限制軸的轉動自在度時并沒有雙列軸承激烈。

 

泵端面與軸承內孔的垂直度誤差

 

　　曾經做過相似實驗。在5 臺ZJP-1200 羅茨泵剛性支點端上裝上日本產的雙列深溝球軸承,浮動支點端裝上出口滾子軸承, 噪聲較大, 均勻為85.7dB (A) ; 把剛性支點端的雙列深溝球軸承換下, 再裝上德國產的(價錢比日本產的高1 倍) , 噪聲比日本產的稍大, 均勻為86.3dB (A) , 起因是德國產的軸承精度更高, 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, 均勻為82.7dB (A)。而后咱們在零部件的制作工藝上進行改良, 選用專用裝備加工重要零件, 對軸承座進行磨削加工, 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, 均勻為82.3dB (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生抉擇性的影響。

　　② 齒輪發生的噪聲與軸承發生噪聲的起因基真雷同。但與齒輪自身的制作精度關系更大, 因為齒輪的外齒與內圓的同軸度存在誤差, 當一對齒輪在互相嚙合時會涌現一局部齒嚙合較緊, 即互相間的齒隙太小, 而與其絕對的一局部較松。涌現該種狀況可以把其中一個齒輪卸下, 把該齒輪沿轉子軸旋轉180 度再裝上, 把齒輪的外齒與內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的噪聲。增加齒輪發熱。但假如是齒輪的齒自身的加工精度達不到請求, 用這種方式也是處理不了的。只要進步齒輪的自身加工精度, 才是下降羅茨泵噪聲的有效辦法。

　　③ 在羅茨泵任務收縮歷程中發生的熱量被傳到轉子和泵體上。轉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。因此轉子與泵體間就涌現溫差。加劇了轉子的熱收縮。當泵負荷增大時(即泵的進出氣口壓差超越許可壓差) , 轉子收縮會消逝間隙, 使轉子與側蓋互相磨擦, 加大熱收縮, 直至被卡逝世。

　　若轉子在運轉歷程中不能被卡住, 故在型線設計時, 請求轉子之間, 轉子與泵腔之間, 轉子與端蓋之間必需規則有間隙, 以彌補真空泵的制作和拆卸的不準確以及受熱引起的變形等, 而且轉子外形對稱, 動均衡性能良好, 可以有效減小震驚噪聲及發熱。

　　規則了泵的整機噪聲。電機噪聲必需低于此聲級, 因為兩聲源很近, 因此請求電機噪聲低于整機噪聲3～4dB (A) 是完整必要的。要想到達國內先進程度, 更需如此。

 

　　羅茨泵的噪聲與發熱關系密不可分。但都與羅茨泵的重要零部件有關。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, 進步產品的質量及調換性。特殊是進步齒輪加工精度, 選用出口軸承, 可以有效下降泵的噪聲及發熱, 使羅茨泵的綜合性能得到進步。