直排大气罗茨干泵噪声的研究

• 作 者: 杨瑞洪
• 机 构: 东北大学
• 出 处: 东北大学
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 直排大气罗茨干泵 声强测量法 气流脉动 气动噪声 降噪 结构设计

多级干式罗茨泵作为抽气、清洁度俱佳的干泵之一，广泛应用于电子工业、化学工业、薄膜及冷冻干燥等行业。尤其随着半导体工业在我国的蓬勃发展，对干泵的需求也越来越迫切。本课题所研究的五级两叶干式罗茨真空泵，在较宽的压力范围内有较大的抽速，可以不接前级泵而直排大气。本课题主要讨论研究了五级两叶干式罗茨真空泵的噪声问题。
罗茨泵作为应用广泛的干泵之一，在结构设计方面已经达到很高的水平。但国内厂家生产的各种型号的罗茨泵的噪声值却与国外同类产品有着很大的差距。本文从罗茨泵噪声产生的理论着手，在明确了罗茨泵的主要噪声源之后，分别对罗茨泵的机械振动噪声和气动噪声进行了理论和试验的研究。
对于机械振动噪声的研究，依托丹麦B&K公司先进的振动噪声测试设备，采用声强测量法，对罗茨泵样机进行了详细的测试。对测得数据进行了详细的分析之后，明确了罗茨泵样机的各主要噪声源，即二级、三级隔板和低级端盖侧轴承。对各主要噪声振动源，进行了时间谱振和加速度谱振的测量，使用锤击法对主要部件进行了相关函数测试之后，明确了各噪声源的振动机理，从而得出了轴承的振动为其固有频率所致。针对实验测量结果，文中总结提出了隔振减振的具体措施。
对于罗茨泵气动噪声的研究，主要针对排气口噪声。在减小气流反冲的目的下，推导计算了三种叶型排气口开启速度的快慢，得出了渐开线叶型气流反冲最小的结论。为减小出气口气流的反流冲击，本文对传统的螺旋型排气口和渐扩缝隙进气结构的气流脉动情况进行了推导，比较。并在最后提出了一种结构上的改进设想。