屏蔽泵振动噪声测试及分析

郑镭 彭彦平 庞桂兵 赵秀君 靳永强王挥

(1.大连工业大学机械工程及自动化学院，辽宁 大连  2.大连四方电泵有限公司，辽宁 大连 116045)

摘要:对设计制造的屏蔽泵额定工况下的振动噪声特性进行了测试，对测试数据进行处理，获得了烈度、加速度级、声压级频谱。通过对各个频谱图进行分析研究，并结合泵组的额定工作转速、叶轮的结构参数等分析了屏蔽泵产生振动噪声的主要原因。在此基础上确定了屏蔽泵的优化设计方案，事实证明改进后的泵的振动噪声性能得到了明显的改善。其研究结果对改善屏蔽泵振动与噪声现状，提高其整体动力学特性具有重要的理论与实际意义。

关键词:屏蔽泵;振动噪声;频谱分析

0 引言

屏蔽泵又称为无密封离心泵，泵和驱动电机被封闭在一个被泵送介质充满的压力壳体内，此壳体内只有静密封。电机的转子和泵的叶轮固定在同一根轴上，用隔离套将电机的转子和定子隔开，转子在被输送的介质中转动，其动力通过定子磁场传递给转子。这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装置，故能做到完全无泄漏。

屏蔽泵在运行过程中不可避免地产生振动和噪声，振动会影响离心泵运行的安全性和稳定性，而噪声会影响相关人员的工作环境。在某些使用场合对振动噪声指标要求较高，这就要求在设计时必须考虑泵的振动噪声问题。造成振动的原因有机械、水力、电磁、空气动力等等，机理非常复杂，给振动噪声分析带来很大的困难。

本文对设计制造的屏蔽泵进行振动噪声特性测试，对屏蔽泵在额定工况下的振动与噪声进行了分析研究，识别离心泵振动和噪声的主要来源。为今后研究屏蔽泵的减振降噪问题打下基础。

1 振动与噪声测试

1.1 测量系统组成

图1为振动测量系统框图。主要检测仪器:3560D型噪声振动多分析系统一套;1251型声级校准器一台。

1.2 检测环境

离心泵采取卧式刚性安装，泵、电机刚性固定在公共机座上，公共机座刚性固定在试验基座上，进出口管道通过法兰与水泵刚性连接。检测地点背景振动加速度等级不超过62dB，低于被测设备振动加速度等级10dB以上，背景噪声A声级为34dB，低于实测设备噪声a声级10dB以上，本次振动噪声检测数据无须修正。

1. 3 测点布置图

(1) 振动测点说明

图2为振动测点布置图。图中测点1上~4上位于设备公共机座上螺栓安装处。以上测点测量垂直于安装而方向的振动。

测点烈1、烈2位于电机机脚处，测点烈3位于电机机体上，测点烈4位于泵体上。以上测点均测量x、y、z 3个方向的振动速度。其中，与机组安装平而垂直方向用x标记;沿机组轴线方向用y标记;垂直于xy平而方向用z标记。测点烈1、烈2、烈3、烈4参与振动烈度计算。

(2) 噪声测点说明

图3为噪声测点布置图。各测点离机组表而的距离均为1 m，其中测点1~4距离基座高度为0.75m,测点5位于机组正上方1m处。

2 检测结果及分析

2. 1 检测结果

本次检测工况为额定工况，机组设备运行稳定。由于测量点较多，篇幅所限未给出全部测量数据。表1为机脚振动加速度级实测数据表;图4为机脚振动加速度级平均值曲线;图5~图7分别为测量点1在x、y、二方向上的振动速度线谱图;图8为噪声声压级平均值曲线。表2为机脚振动加速度级、振动速度检测数据;表3为机组各测试点振动速度检测数据;表4为噪声声压级检测数据。