齿轮式气动马达的壳体与消声

　1 　概述

　　气动马达的噪声主要来源于以下三个方面:

　　(1) 周期性排气噪声;

　　(2) 零件不平衡所产生的机械噪声;

　　(3) 进气过程中产生的进气噪声。

　　其中, 尤以排气噪声最为突出。对于这类噪声采取的消声措施大概分为两种:

　　(1) 外接消声装置。但此方法会使马达体积加大。

　　(2) 内消声结构。它是使转子排气口与壳体排气口错开一定的位置, 避免直接向大

　　气排气而传播噪声, 不仅使气体在排气过程中不断膨胀、逐渐降压, 而且利用钢铁所具有的隔声能力, 使声能在壳体中经过多次反射和吸收而衰减, 从而达到降低噪声的目的。这种结构使气动马达和消声结构融为一体, 克服了外接消声装置体积大、结构复杂的缺点, 而且还具有经济、耐用等优点。

　　因此, 对于气动马达来说, 内消声结构是一种比较理想的消声方法。本文所介绍的

　　齿轮式气动马达壳体的结构正是这一消声方法的具体应用。

　　2 　齿轮式气动马达壳体结构及其进、排气过程分析

　　2.1 　壳体结构

　　图1 为齿轮式气动马达壳体结构示意图。

　　环形壳体2 和壳体13 之间安装有两个齿轮转子, 并且在2 和13 之间还形成了压气通道4 和6 。另外, 壳体13 和环形壳体2还与8 一起构成换向阀7 的阀体。机壳12

　　包围在整个马达装置的外边, 并通过螺栓联接起来, 其相互之间还设有通道。机壳12

　　和8 、壳体13 一起形成排气室11 , 并通过阀孔16 和15 分别与压气通道4 和6 相通,

　　使得从转子腔出来的气体不会直接排放, 而是经过一个很长的排气通道才能到达壳体排气口14 。

　　2.2 　进、排气过程分析

　　当换向阀7 处于图1 所示位置时, 从气来的压缩气体经过滤装置通过进气孔9 进入气腔10 , 再经过换向阀孔16 沿压气通道4 进入转子进气口3 , 到达转子啮合处, 使与壳体2 相邻的齿轮转子逆时针方向转动。随着转子的旋转, 齿轮啮合处的气体排到排

　　气口5 , 再沿压气通道6 流经阀孔15 进入排气室11 , 最后经排气口14 排入大气。在

　　这样漫长的排气过程中随着气体不断膨胀,实现了排气压力逐渐降低和排气速度不断减小的目的。同时, 气体在气道中与壳体壁相互撞击, 其声能在壳体中不断反射、吸收而衰减, 最终有效地降低了噪声。

　　另外, 机壳、阀体都呈对称布置。马达依靠换向阀7 改变压气的流动方向, 从而实

　　现马达的换向。而且在换向阀位置变换的同时, 相应的排气口和排气气路相连接, 即不需再另设排气气路, 这样在不加大马达体积的情况下, 无论马达是正转还是反转, 气体都会经过一段很长的排气气路才会排入大气, 保证了马达正、反转时都能达到相同的降噪效果。

　　3 　测试试验

　　该试验测试了一台36.8 kW 斜齿式气动马达的噪声, 以检验内消声结构的降噪效

　　果。测试点均距马达表面1.2 m 。测试数据见表1 。

　　4 　结语

　　综上所述, 理论和试验都表明:对内消声结构来说, 合理的壳体结构可以有效地降低马达噪声。