Что делать с шумом в насосах?

В аксиально-поршневых насосах достаточно остро стоит проблема снижения первичного и вторичного шума. Источником первичного шума является пульсация осевой нагрузки из-за того, что в зоне нагнетания одновременно находятся 4 или 5 поршней. Причиной вторичного шума является несовершенство процессов распределения, связанное с резким изменением давления в рабочей камере в момент ее прохождения через перемычку распределительного диска, разделяющую полукольцевые пазы.

Источником первичного шума является пульсация осевой нагрузки из-за того, что в зоне нагнетания одно-временно находятся 4 или 5 поршней. Для борьбы с первичным шумом вводятся обладающие повышенны¬ми демпфирующими свойствами гидростатические опоры, оптимизируется геометрия корпуса с целью исключения резонирующих поверхностей, виброизолируются корпус насоса и соединительные элементы.

Причиной вторичного шума является несовершенство процессов распре¬деления, связанное с резким изменением давления в рабочей камере в момент ее прохождения через перемычку распределительного диска, разделяющую полукольцевые пазы. Из-за практически мгновенно¬го сжатия жидкости в рабочей камере возникают значительные пульсации нагнетаемого насосом потока, которые вызывают в гидросистеме шум, существенно превышающий шум самого насоса. Уменьшить вторичный шум удается за счет минимизации сжимаемого объема жидкости в рабочей камере, введения на перемычке дросселирующих щелей, отверстий, связанных с напорной линией или специальной камерой предварительного сжатия, поворота распределительного диска на некоторый угол в направлении вращения, установки аккумуляторов на выходе из насоса.

Учитывая большие инерционные нагрузки, желательно иметь минимальную массу поршней, однако если выполнять их с расточкой со стороны рабочей камеры, значительно возрастает сжимаемый объем, что приводит к увеличению шума. Специальные конструкторские решения (например, полые поршни с закрытой внутренней полостью в насосах фирмы Denison) позволяют преодолеть это противоречие.

Конструкцию регулируемого аксиально-поршневого насоса с наклонным диском для систем открытой циркуляции рассмотрим на примере модели A4VSO фирмы Bosch Rexroth. Гамма насосов Bosch Rexroth имеет рабочие объемы Vo = 40; 71; 125; 180; 250; 355; 500; 750 и 1000 см3, номинальное давление 35 МПа (пиковое 40 МПа), максимальную частоту вращения n=3200...1200 мин-1 (в зависимости минимального рабочего объема). Основными деталями и узлами насоса Bosch Rexroth являются: приводной вал, уплотнение (давление до 0,4 МПа), подшипники, корпус, наклонный диск на гидростатической опоре цилиндрической формы, пружины, гидростатические подпятники, указатель угла наклона, поршни, гидроцилиндр управления, блок цилиндров, распределитель со сферической опорной поверхностью, механизм управления и задняя крышка, на которой могут монтироваться дополнительные насосы в исполнениях со сквозным валом (тандемное исполнение).

Шлицевое отверстие блока цилиндров, сопряженное с приводным валом, расположено в зоне оси поворота наклонного диска, что позволяет ротору самоустанавливаться относительно сферической поверхности распределителя с целью компенсации возможных неточностей изготовления и износа в процессе эксплуатации. В насосах предусмотрена возможность прокачки рабочей жидкости через корпус с целью охлаждения подшипников.