Улавливающий масляный шум гидравлический шестеренчатый масляный насос и стратегия снижения шума
В последние годы уровень шума стал важным техническим показателем гидравлических масляных насосов с зубчатой передачей. Однако, поскольку скорость потока и пульсация давления масляных насосов с зубчатой передачей являются их неотъемлемыми характеристиками, причины шума более сложны, и часто бывает трудно найти причину шума только на основе теоретического анализа. Это это необходимо знать для того, чтобы ориентироваться в различных ситуациях, в которых генерируется шум и снижать его.
Ниже приводятся причины шума, создаваемые маслом в шестеренчатом масляном насосе,
и методы снижения шума:
1. Причины шума:
При работе шестеренного масляного насоса часть гидравлического масла задерживается в замкнутом объеме, образованном зацеплением двух пар шестерен,
не соединенном с всасывающей и напорной масляными камерами. При изменении его мощности от большой к малой захваченное гидравлическое масло выдавливается,
и скорость нагнетания увеличивается, что значительно превышает выходное давление шестеренчатого масляного насоса (захваченная жидкость принудительно
выдавливается из негерметичного зазора), вал и подшипники подвергаются значительным ударным нагрузкам, вызывающим вибрацию и шум; когда объем
захваченного масла увеличивается от малого к большому, образуется частичный вакуум, позволяющий газу, растворенному в масле, отделиться,
что вызывает кавитацию, вибрацию и шум.
Стратегия снижения шума:
1. Гидравлический шестеренный масляный насос с внешним зацеплением в основном
открывает «разгрузочную канавку» на внутренних компонентах, таких
как втулка вала (или перевернутая пластина). Принцип прорезывания канавок заключается
в том, чтобы попытаться обеспечить сообщение объема захваченного
масла с камерой высокого давления или камерой низкого давления при условии, что камеры
высокого и низкого давления внутри шестеренного масляного насоса
не сообщаются друг с другом, чтобы частично устранить явление захваченного масла,
тем самым снижая шум и вибрацию.
2. Увеличьте объемный КПД шестеренчатого масляного насоса и уменьшите внутреннюю утечку шестеренчатого масляного насоса, тем самым уменьшая расход и
пульсацию давления насоса и достигая цели снижения шума. То есть если внутри насоса с высокой точностью подобрана общая 8-образная втулка, а конструкция
автоматической осевой компенсации используется для уменьшения утечки на торцевой поверхности и повышения объемного КПД насоса.
В то же время улучшено расположение клепальной канавки на втулке вала, а асимметричная канавка для снятия нагрузки используется для снижения шума,
вызванного захваченным маслом.
3. Внутренняя структура зубчатого зацепления с использованием сопряженных кривых уменьшает явление улавливания масла. Например, профиль внешней
шестерни определенного гидравлического масляного насоса с внутренним зацеплением использует прямую линию, тогда как профиль внутренней шестерни
представляет собой сопряженную прямую линию. Геометрия этой пары форм профиля зубьев определяет небольшое изменение захваченного объема масла.
При этом за счет давления масло выводится из нижнего отверстия между зубьями внутренней шестерни. Во время работы практически нет захваченной зоны
масла, поэтому передача зубчатой пары происходит достаточно плавно и без ударов. Пульсации расхода и давления насоса очень малы. Кроме того, входная
площадь камеры всасывания масла большая, а всасывание масла достаточное и не вызывает кавитации. Следовательно, шум этого насоса очень низкий и
может быть снижен до 55 ~ 65 дБ. Это говорит о хороших перспективах применения.