滑閥真空泵性能再探——噪聲
滑閥真空泵的噪聲主要由撞擊產(chǎn)生，包括油液對滑閥和泵腔壁的撞擊、排氣閥片與閥座（或泵體）的撞擊、滑閥（環(huán)）與泵腔壁的撞擊。滑閥（桿） 與導(dǎo)軌的撞擊是近期發(fā)現(xiàn)的又一新的噪聲源，是我們最新的研究成果。噪聲的大小不但與泵的轉(zhuǎn)速有關(guān)，也與聲的傳導(dǎo)有關(guān)。
油液的撞擊
油液的撞擊有兩種情況，首先是進(jìn)入泵腔中的油液在滑閥的帶動下，高速沖向排氣口與泵腔壁和排氣流道產(chǎn)生撞擊；在排氣結(jié)束，排氣閥關(guān)閉的瞬間，壓縮腔一下變成了真空腔，排氣口處的油液高速返回真空腔，與滑閥和流道發(fā)生撞擊。這兩種由油液撞擊產(chǎn)生的噪聲大小與泵的真空度、轉(zhuǎn)速、進(jìn)油量、流道形狀和排氣速度有關(guān)。
泵的真空度高、轉(zhuǎn)速高、進(jìn)油量多、流道阻力大、排氣速度高，噪聲就大。適當(dāng)控制進(jìn)油量、改善排氣流道形狀、降低排氣速度，可使噪聲明顯降低。我們綜合研究了上述這些因素，改進(jìn)設(shè)計的某泵取得了噪聲降低（8~10）dB（A）的顯著效果。
排氣閥的撞擊
排氣閥在排氣結(jié)束時要迅速關(guān)閉，否則會增加氣體的返流而影響真空度和抽速，所以排氣閥在關(guān)閉時閥片與閥座（或泵體）會產(chǎn)生撞擊噪聲、而且與轉(zhuǎn)速有關(guān)。為了驗(yàn)證該噪聲，我們曾用羊毛氈作閥片，減小了撞擊，噪聲明顯降低。當(dāng)然羊毛氈是不能作閥片長期使用的，它經(jīng)數(shù)小時撞擊后，質(zhì)地逐漸變結(jié)實(shí)，噪聲也逐漸響起來。
滑閥與泵腔壁的撞擊
泵運(yùn)轉(zhuǎn)時，隨著偏心輪的旋轉(zhuǎn)，滑閥（環(huán)）沿著泵腔壁滾動，經(jīng)過排氣口到泵缸與導(dǎo)軌孔的交接處后，泵缸有一缺口，這時滑閥（環(huán)）每一轉(zhuǎn)有0.01 s 左右的時間脫離泵腔壁，隨著偏心輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動，滑閥（環(huán)）又重新與進(jìn)口處泵腔壁接觸，由于速度快，產(chǎn)生的機(jī)械撞擊會比較嚴(yán)重，通常噪聲會增加（5~7）dB（A），拆檢可發(fā)現(xiàn)滑閥（環(huán)）上靠近滑閥（桿）進(jìn)氣口處有一條明顯的撞擊痕跡。為了消除這個噪聲，必須嚴(yán)格控制滑閥（環(huán)）與泵腔壁之間的間隙，使之保持在一微小的范圍內(nèi)。上述間隙又和偏心輪與滑閥（環(huán)) 內(nèi)圓的間隙有牽連，也必須相應(yīng)控制。
滑閥與導(dǎo)軌的撞擊
滑閥（桿）與導(dǎo)軌的撞擊噪聲長期以來之所以一直沒有被發(fā)現(xiàn)，一是相對而言它的噪聲比較低，而更主要的是很難從泵的總噪聲中分離出來，因此容易疏忽掉。我們是從整體導(dǎo)軌和分體導(dǎo)軌在同一臺滑閥泵上的噪聲對比試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的，滑閥（桿）與導(dǎo)軌的撞擊噪聲的確存在，而且分體導(dǎo)軌比整體導(dǎo)軌高（2~3）dB（A）。分析其原因，我們認(rèn)為在每一轉(zhuǎn)中，分體導(dǎo)軌與滑閥（桿）的撞擊有兩次，而且由于二者之間的間隙稍大，所以撞擊噪聲較大，而整體導(dǎo)軌在每一轉(zhuǎn)中的撞擊只有一次，而且二者之間的間隙要小一些，撞擊噪聲也要小一些。上述噪聲是客觀存在的，不可能消除，但可以通過間隙的控制來減少一些。
噪聲的傳導(dǎo)和屏蔽
無論是泵油的撞擊，還是機(jī)械撞擊，所產(chǎn)生的噪聲都與泵的轉(zhuǎn)速有關(guān)，隨著泵轉(zhuǎn)速向高速發(fā)展的趨勢，這個問題更加突出。因此，如何從聲傳導(dǎo)和屏蔽方面著手來降低噪聲很有必要。
油箱是聲傳導(dǎo)的主要環(huán)節(jié)，鑄鐵油箱與鋼板油箱相比較，噪聲可降低（2~3）dB(A)。主要是因?yàn)殍T鐵的組織相比鋼板而言稍疏松一些，所以有一定的吸聲作用，而且鑄鐵油箱與鋼板油箱相比較厚，隔聲作用也好一些，如在油箱內(nèi)壁噴涂一層薄膜，效果會更好。油箱內(nèi)表面結(jié)構(gòu)形狀要設(shè)計成不對稱，以免產(chǎn)生共鳴聲。
排氣閥罩和油氣分離器連在一起，既有隔聲作用，又有消聲作用。如果將排氣閥罩拆掉，泵的噪聲會高得多。油氣分離器如設(shè)計得當(dāng)，也會有一定的消聲效果，如我們設(shè)計的“二次旋風(fēng)式油氣分離器”，噪聲在傳導(dǎo)過程中通過油氣分離器有兩次碰撞，造成一定的聲能損失，有利于消聲。
氣蝕噪聲
氣蝕在滑閥泵上是客觀存在的，有氣蝕就有噪聲，只是由于一般滑閥泵的轉(zhuǎn)速較低，氣蝕沒有達(dá)到足以破壞零件的程度，所以沒有被人們發(fā)現(xiàn)。我們曾經(jīng)在轉(zhuǎn)速高達(dá)920 r/min 的H150AB 泵的試制中發(fā)現(xiàn)噪聲頻率和聲級都很高的異常噪聲，聲功率高達(dá)100 dB（A），拆檢后才發(fā)現(xiàn)滑閥（環(huán)）上靠近排氣口處出現(xiàn)了許多淺淺的針孔，把它去除后再運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)小時，又出現(xiàn)上述現(xiàn)象，以后又經(jīng)多次試驗(yàn)證實(shí)，我們確認(rèn)這就是氣蝕。只是運(yùn)轉(zhuǎn)時間較短，氣蝕破壞現(xiàn)象僅僅出現(xiàn)在表面。
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