DQX系列旋转式压缩机噪声控制的理论分析和实验研究

　　1　引言

　　压缩机是冰箱的主要部件之一,工作时产生噪声。冰箱压缩机主要有两种:一种是往复式的,另一种是旋转式的。传统的冰箱采用往复式压缩机,往复式压缩机的噪声控制问题已经作了大量的研究工作,对其噪声产生的机理有了全面而完善的分析,针对噪声源采取的措施使压缩机的噪声控制在较低的水平。在日本,往复式压缩机的噪声降低的很快,在一段时间内平均每年降低2～3dB,主要原则是减小振动和气体脉动,以及隔断声音的传播途径。

　　旋转式压缩机在冰箱上的应用要比往复式压缩机晚,其噪声的控制研究相对较少。由于旋转压缩机在结构上同往复式压缩机相比具有特殊性,使得旋转式压缩机产生噪声的原因与往复式有区别,文献[1][2]等对旋转式压缩机的噪声产生的原因进行了较为深入的研究。文献[3]对DQX系列旋转式压缩机的噪声产生的原因进行了详细的分析,本文以此为基础,针对DQX系列旋转压缩机,通过理论分析和实验研究提出了行之有效的旋转式压缩机噪声控制方法。

　　2　DQX旋转式压缩机的结构特点

　　图1给出了压缩机的外形,压缩机壳体为薄板结构,电机定子可作为三维实体单元,虽然其与压缩机壳体是热套形成的,但因与壳体的接触面积大,可作为一体考虑;支架与压缩机壳体的连接,仅在每隔120°的三点与壳体焊接,其余是间隙配合;电机转子是一细长轴,将其分为支架轴段(较细)和转子轴段(较粗)两个单元。另外,支架中心附有一套压缩机机体。

　　3　振动噪声分析

　　通过对压缩机表面噪声的声强测量,利用三维声强图确定了压缩机壳体辐射噪声最为剧烈的部位,并进一步进行了振动噪声的频谱分析和压缩机振动噪声产生的原理分析以及有限元计算,得出了以下结论:

　　1)通过三维声强图可知在距离压缩机壳体前端40mm处压缩机壳体的噪声辐射最大,该位置是压缩机支架的位置,可见支架处是最大的噪声源。事实上,支架处集中了压缩机的全部运动部件,如滑动轴承、偏心轴、滑片、阀片、滚动活塞、电机转子等,这些部件的振动必然要通过支架传递到壳体,使壳体辐射噪声。另外,这些部件产生的噪声也可能透过壳体传到外面。

　　2)由理论计算和实验研究可知:DQX压DQX 25系列旋转式压缩机噪声控制的理论分析和实验研究缩机在48Hz处的噪声是由转子的动不平衡引起的。在98Hz处因同时存在着机械因素和电磁因素的共同作用,此处的噪声峰值最大。除196Hz,300Hz,400Hz,500Hz等处由机械电磁叠加而产生噪声外,其余148Hz,250Hz,350Hz处的峰值噪声均是仅仅由机械因素产生的。这表明在压缩机的总噪声中,机械噪声占主要部分,因此,进行噪声控制应着重控制机械噪声。