隨著真空技術(shù)的發(fā)展，真空設(shè)備在各工業(yè)領(lǐng)域中獲得更為廣泛的應(yīng)用，而各種類型的機(jī)械真空泵是組成真空設(shè)備、真空系統(tǒng)中*的部分。旋片式真空泵的振動(dòng)必須嚴(yán)格控制。泵的振動(dòng)不但反映泵的設(shè)計(jì)、制造水平，過大的振動(dòng)還嚴(yán)重影響著真空系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，甚至危害操作者的健康。隨著小型工廠和家庭工廠的興起，現(xiàn)在已不能限制真空設(shè)備僅在高層建筑的底層安裝，因而對(duì)泵的振動(dòng)控制提出了苛刻的要求。
對(duì)泵的理論分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試證明，泵的主要振動(dòng)源來自其運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)所產(chǎn)生的不平衡慣性力。雅之雷德來介紹關(guān)于真空泵中控制振動(dòng)較難的好凱德旋片式真空泵為例進(jìn)行分析，提出動(dòng)力分析與動(dòng)平衡分析，并用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。
好凱德旋片式真空泵實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
試驗(yàn)方法采用振動(dòng)的頻譜分析法，該方法是將測(cè)得的振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換到頻率域內(nèi)展現(xiàn)出各個(gè)頻率成份的能量分布，并從中找出振動(dòng)的主要成分和規(guī)律，進(jìn)而結(jié)合試驗(yàn)判明振動(dòng)的主要來源，這種分析方法綜合應(yīng)用了測(cè)試技術(shù)、現(xiàn)代數(shù)字分析技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。
試驗(yàn)泵選擇旋片式真空泵，當(dāng)樣機(jī)在鑄鐵平板地基上穩(wěn)定工作時(shí)，測(cè)得泵的振動(dòng)位移譜，它表明好凱德旋片式真空泵振動(dòng)的能量集中在幾十赫以內(nèi)的低頻范圍內(nèi)?？梢钥闯鲞@是一個(gè)典型的離散譜，它是由9.2Hz基頻及其一系列諧頻構(gòu)成的，并且基頻成分zui大。
在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)批量生產(chǎn)的真空泵進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試分析得到的振動(dòng)譜均與此很相似。實(shí)驗(yàn)說明該泵的振動(dòng)具有強(qiáng)烈的周期性，由于泵的實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速是550 r/min，所以9.2H，也就是泵工作軸旋轉(zhuǎn)頻率。為進(jìn)一步判明這種振動(dòng)的特性，我們對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行了波形分析，將兩個(gè)加速度計(jì)裝在泵體的同一側(cè)，彼此相距300mm，同步記下兩測(cè)點(diǎn)振動(dòng)波形，表明這振動(dòng)相位相同。接著將兩測(cè)點(diǎn)安排在泵體的相對(duì)兩側(cè)面上。由于加速度計(jì)在兩側(cè)安裝方向相反，因此說明兩點(diǎn)的振動(dòng)也是同相的。以上結(jié)果說明，該泵的振動(dòng)幅值z(mì)ui大分量是整體振動(dòng)而不是變形振動(dòng)。我們對(duì)在普通水泥基礎(chǔ)上不安裝地腳螺釘時(shí)進(jìn)行了試驗(yàn)，由于基礎(chǔ)不好，振動(dòng)大幅度增加。
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不難得出如下結(jié)論:
(1)由于實(shí)測(cè)泵工作軸旋轉(zhuǎn)頻率即振動(dòng)位移譜的基頻，因此泵旋轉(zhuǎn)部件不平衡所產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩是泵振動(dòng)的主要激勵(lì)源。要想大幅度減少泵的振動(dòng)，必須要減少這種振動(dòng)的激勵(lì)。
(2)這種振動(dòng)激勵(lì)能使真空泵產(chǎn)生整體振動(dòng)，而產(chǎn)生多大幅度的整體振動(dòng)，與泵的安裝質(zhì)量大有關(guān)系，改善支承條件對(duì)于減少振動(dòng)也是十分必要的。
顯然，上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果也適合于其他機(jī)械真空泵如各種進(jìn)口真空泵，普旭真空泵，德國萊寶真空泵。
真空泵運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力分析及動(dòng)平衡
以上分析明確了泵運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)不平衡慣性力是引起泵振動(dòng)的主要激勵(lì)源，因而減小其激勵(lì)源的主要途徑是對(duì)其運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力分析和動(dòng)平衡。為減少振動(dòng)，對(duì)旋片式真空泵、往復(fù)真空泵等機(jī)械真空泵等進(jìn)行動(dòng)平衡計(jì)算是必需的，而對(duì)分子真空泵、羅茨真空泵等也必須進(jìn)行動(dòng)平衡校準(zhǔn)。
泵產(chǎn)生的離心慣性力必須動(dòng)平衡才能減少泵的振動(dòng)。不同泵的動(dòng)平衡可采用不同的方法。
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