降低子母叶片泵噪声的对策及效果.doc

降低子母叶片泵噪声的对策及效果 刘秀利 (中国有色工程设计研究总院北京恩菲通用设备科技有限公司 北京 1 00083) 苎 睁 分析了叶片泵噪声产生的根源以及影响叶片泵噪声的因的解决措施素，基于理论分析，进而提出了降低叶片泵 。通过实际试验，对影响叶片泵噪声的关键结构要素进行了优化设计 ，最终获得了比较 关键词：叶片泵；降低噪声；对策；效果 中图分类号。TⅢ 文献标识码：A 文章编号： (2005}06— 00o4—004 2000年开始，我公司引进生产了子母叶片泵系 列产品，该泵具有压力高(17．5—21 MPa)、流量大 (19～225 L／min)、转速高(1800-2200 r／min)、噪声 低(62～69dB(A))等特点。为了将该系列泵的使用范 围扩展到机床行业等领域，噪声值将成为一个关键 性的指标，为此，我们组织了专门的技术攻关小组， 对该泵噪声产生的根源、降噪的对策以及改进措施 进行了大量的工作，取得了比较满意的效果。 1 叶片泵噪声的来源 1．1 机械噪声 机械噪声主要来源于叶片、定子和转子的振动。 尤其是叶片与定子间的机械撞击声，很容易通过壳 体发射到周围空间，是构成叶片泵噪声的主要成分 。 引起叶片与定子振动撞击的原因主要有： (1)从吸油区到压油区或者从压油区到吸油区 周期性压力切换时，闭死容积内压力急剧变化引起 的定子、转子径向振动。 (2)由定子曲线特性产生的对叶片的激振和助 振作用。 (3)叶片所受作用力变化时，产生的叶片跳跃 或与定子脱空现象。 1．2 流体噪声 流体噪声主要来源于输出流量的脉动。造成输 出脉动的主要原因是闭死容积在大圆弧区段压力切 换时的瞬时高压回流。这种流体声在低压工作时不 甚显著，而在高压情况下则比较明显。另外流体声也 来源于油泵排油口流道变化引起的流态紊乱 ， 但由 于流场空间的限制，这种现象不会扩展，而且这种流 体声的频率较低，也不易通过壳体发射，所以并不是 造成叶片泵噪声的主要原因。 2 影响叶片泵噪声的因素 2．1 定子曲线 在平衡式叶片泵上使用最多的定子曲线是等加 速等减速曲线，它的矢径p、径向速度 、加速度口和 加速度变化率(又称跃动)．，的变化情况示于图1， 由 图可见，在曲线两端与大小圆弧连接处及曲线中部 ~=a／2处均有加速度的突变，使这几处的加速度变 化率．，为无穷大，跃动特性非常不好，很容易激起叶 片的径向振动并产生对定子的撞击，因此机械噪声 很大。 图1 等加速等减速定子曲线的特性降低子母叶片泵噪声的对策及效果 刘秀利 (中国有色工程设计研究总院北京恩菲通用设备科技有限公司 北京 1 00083) 苎 睁 分析了叶片泵噪声产生的根源以及影响叶片泵噪声的因的解决措施素，基于理论分析，进而提出了降低叶片泵 。通过实际试验，对影响叶片泵噪声的关键结构要素进行了优化设计 ，最终获得了比较 关键词：叶片泵；降低噪声；对策；效果 中图分类号。TⅢ 文献标识码：A 文章编号： (2005}06— 00o4—004 2000年开始，我公司引进生产了子母叶片泵系 列产品，该泵具有压力高(17．5—21 MPa)、流量大 (19～225 L／min)、转速高(1800-2200 r／min)、噪声 低(62～69dB(A))等特点。为了将该系列泵的使用范 围扩展到机床行业等领域，噪声值将成为一个关键 性的指标，为此，我们组织了专门的技术攻关小组， 对该泵噪声产生的根源、降噪的对策以及改进措施 进行了大量的工作，取得了比较满意的效果。 1 叶片泵噪声的来源 1．1 机械噪声 机械噪声主要来源于叶片、定子和转子的振动。 尤其是叶片与定子间的机械撞击声，很容易通过壳 体发射到周围空间，是构成叶片泵噪声的主要成分 。 引起叶片与定子振动撞击的原因主要有： (1)从吸油区到压油区或者从压油区到吸油区 周期性压力切换时，闭死容积内压力急剧变化引起 的定子、转子径向振动。 (2)由定子曲线特性产生的对叶片的激振和助 振作用。 (3)叶片所受作用力变化时，产生的叶片跳跃 或与定子脱空现象。 1．2 流体噪声 流体噪声主要来源于输出流量的脉动。造成输 出脉动的主要原因是闭死容积在大圆弧区段压力切 换时的瞬时高压回流。这种流体声在低压工作时不 甚显著，而在高压情况下则比较明显。另外流体声也 来源于油泵排油口流道变化引起的流态紊乱 ， 但由 于流场空间的限制，这种现象不会扩展，而且这种流 体声的频率较低，也不易通过壳体发射，所以并不是 造成叶片泵噪声的主要原因。 2 影响叶片泵噪声的因素 2．1 定子曲线 在平衡式叶片泵上使用最多的定子曲线是等加 速等减速曲线，它的矢径p、径向速度 、加速度口和 加速度变化率(又称跃动)．，的变化情况示于图1， 由 图可见，在曲线两端与