齒輪氣動馬達的噪聲主要來源于以下三個方面:
(1)周期性排氣噪聲;
(2)零件不平衡所產生的機械噪聲;
(3)進氣過程中產生的進氣噪聲。其中,尤以排氣噪聲為突出。
對于這類噪聲采取的消聲措施大概分為兩種:
(1)外接消聲裝置。但此方法會使馬達體積加大。
(2)內消聲結構。它是使轉子排氣口與殼體排氣口錯開一定的位置,避免直接向大氣排氣而傳播噪聲,不僅使氣體在排氣過程中不斷膨脹、逐漸降壓,而且利用鋼鐵所具有的隔聲能力,使聲能在殼體中經過多次反射和吸收而衰減,從而達到降低噪聲的目的。這種結構使氣動馬達和消聲結構融為一體,克服了外接消聲裝置體積大、結構復雜的缺點,而且還具有經濟、耐用等優點。
因此,對于氣動馬達來說,內消聲結構是一種比較理想的消聲方法。本文所介紹的齒輪氣動馬達殼體的結構正是這一消聲方法的具體應用。
齒輪氣動馬達殼體結構及其進、排氣過程分析
環形殼體2和殼體13之間安裝有兩個齒輪轉子,并且在2和13之間還形成了壓氣通道4和6。另外,殼體13和環形殼體2還與8一起構成換向閥7的閥體。機殼12包圍在整個馬達裝置的外邊,并通過螺栓聯接起來,其相互之間還設有通道。機殼12和8、殼體13一起形成排氣室11,并通過閥孔16和15分別與壓氣通道4和6相通,使得從轉子腔出來的氣體不會直接排放,而是經過一個很長的排氣通道才能到達殼體排氣口14。
進、排氣過程分析
當換向閥7處于圖1所示位置時,從氣管來的壓縮氣體經過濾裝置通過進氣孔9進入氣腔10,再經過換向閥孔16沿壓氣通道4進入轉子進氣口3,到達轉子嚙合處,使與殼體2相鄰的齒輪轉子逆時針方向轉動。隨著轉子的旋轉,齒輪嚙合處的氣體排到排氣口5,再沿壓氣通道6流經閥孔15進入排氣室11,最后經排氣口14排入大氣。在這樣漫長的排氣過程中隨著氣體不斷膨脹,實現了排氣壓力逐漸降低和排氣速度不斷減小的目的。同時,氣體在氣道中與殼體壁相互撞擊,其聲能在殼體中不斷反射、吸收而衰減,最終有效地降低了噪聲。另外,機殼、閥體都呈對稱布置。馬達依靠換向閥7改變壓氣的流動方向,從而實現馬達的換向。而且在換向閥位置變換的同時,相應的排氣口和排氣氣路相連接,即不需再另設排氣氣路,這樣在不加大馬達體積的情況下,無論馬達是正轉還是反轉,氣體都會經過一段很長的排氣氣路才會排入大氣,保證了馬達正、反轉時都能達到相同的降噪效果。
