易宇

摘 要：介紹了冰箱壓縮機(jī)流水噪聲對(duì)壓縮機(jī)噪聲的影響，然后通過(guò)試驗(yàn)和觀察，找出了冰箱壓縮機(jī)流水噪聲的產(chǎn)生原因，并提出了消除冰箱壓縮機(jī)流水噪聲的方法，以供參考。

關(guān)鍵詞：壓縮機(jī)；流水噪聲；冷凍機(jī)油；曲軸油泵

中圖分類號(hào)：TM925.21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.21.065

隨著時(shí)代的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對(duì)冰箱噪聲的要求越來(lái)越高。壓縮機(jī)是冰箱的主要噪聲源，因此，對(duì)其進(jìn)行研究非常有必要。筆者通過(guò)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)同一臺(tái)壓縮機(jī)在出現(xiàn)流水噪聲時(shí)，其噪聲會(huì)有所增大。由此可見(jiàn)，流水噪聲會(huì)影響壓縮機(jī)噪聲。對(duì)此，筆者做了大量試驗(yàn)，分析了流水噪聲的成因，并提出了消除流水噪聲的方法。

1 流水噪聲對(duì)壓縮機(jī)噪聲的影響

為了掌握流水噪聲對(duì)整機(jī)噪聲影響的具體數(shù)據(jù)，我們對(duì)比測(cè)試了壓縮機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的噪聲和有流水噪聲出現(xiàn)時(shí)的噪聲。選用我廠1/10HP壓縮機(jī)，測(cè)試工況符合《電冰箱用全封閉型電動(dòng)機(jī) 壓縮機(jī)》（GB/T 9098—2008）中的規(guī)定，一共測(cè)試了5臺(tái)，測(cè)試結(jié)果如表1所示?？梢?jiàn)，流水噪聲出現(xiàn)時(shí)，同一臺(tái)壓縮機(jī)的噪聲要增大4～6 dB（A）。

2 流水噪聲的發(fā)生源

壓縮機(jī)內(nèi)部流水噪聲必然與其冷凍機(jī)油有關(guān)，尋找其發(fā)生源，就應(yīng)從冷凍機(jī)油的循環(huán)潤(rùn)滑過(guò)程入手。

圖1是全封閉壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，內(nèi)部泵體為立軸式安裝，壓縮機(jī)殼體底部的冷凍機(jī)油在曲軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)下被泵吸上來(lái)，通過(guò)曲軸中的偏心油道和螺旋油槽輸送至上部的連桿和活塞等運(yùn)動(dòng)摩擦表面（對(duì)于滑管活塞式壓縮機(jī)，為十字頭、活塞、滑管）。完成潤(rùn)滑后，被運(yùn)動(dòng)件甩出的冷凍油在重力作用下又返回殼體下部油池中，完成一次循環(huán)。由于全封閉壓縮機(jī)是封閉式結(jié)構(gòu)，冷凍機(jī)油完成潤(rùn)滑后的返回過(guò)程是不能被看到的。我們猜想，可能是冷凍機(jī)油在壓縮機(jī)上部被甩出后四處飛濺，滴落在殼體油中發(fā)出流水噪聲。為驗(yàn)證以上猜想的正確性，我們特意裝配了3臺(tái)不封蓋壓縮機(jī)，按規(guī)定注入冷凍機(jī)油，通電空載運(yùn)轉(zhuǎn)，然后觀察油被甩出后的滴落過(guò)程。令我們吃驚的是，油并不像我們想象的那樣會(huì)四處飛濺、滴落，而是幾乎所有的油都散落在活塞和滑管往復(fù)運(yùn)動(dòng)掃過(guò)的范圍內(nèi)，然后通過(guò)曲軸箱中的部孔隙滴落在轉(zhuǎn)子上，被轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)（2 920 r/min）的離心力拋向定子內(nèi)表面繞組線圈上。由于油有一定黏度，因此附著在定子表面，沿著繞組線圈間隙流到定子下端線包上，而下端的線包是浸沒(méi)在冷凍機(jī)油中的，不會(huì)發(fā)出流水噪聲。

通過(guò)試驗(yàn)和觀察，我們否定了油返回過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生流水噪聲這一猜想。那么流水噪聲唯一的產(chǎn)生就只能在曲軸泵吸上油的過(guò)程中。其工作原理是：轉(zhuǎn)動(dòng)的錐形延伸油管（或吸油嘴）里由于離心力作用，分解出一個(gè)油的向上壓力。其中較重的部分（油）分布在四周，而其中較輕部份（油中溶解吸收的制冷劑）靠在錐中心，通過(guò)放氣管導(dǎo)出，而冷凍油在離心力分解出的向上壓力的推動(dòng)下，經(jīng)偏心油道輸運(yùn)至各摩擦表面。

放氣管排氣孔是曲軸油泵唯一可排出液體的小孔，那么流水噪聲是否由此產(chǎn)生呢？為此，我們做了以下對(duì)比試驗(yàn)。

試驗(yàn)一：將3臺(tái)有流水噪聲的壓縮機(jī)泵體從殼體中取出，然后將曲軸油泵的排氣孔堵上，看是否有流水噪聲。

試驗(yàn)二：將試驗(yàn)一中的排氣孔恢復(fù)原狀，看是否有流水噪聲，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。從表2中可以看出，曲軸油泵的放氣管排氣孔是流水噪聲的發(fā)生源。

3 流水噪聲的成因分析

正如前面所述，曲軸油泵的排氣孔的作用是將油泵分離出的制冷劑氣體導(dǎo)出，正常情況下只排氣，不會(huì)有油排出。而目前流水噪聲在此處產(chǎn)生，說(shuō)明已有冷凍機(jī)油從此孔排出。只有當(dāng)油面達(dá)到排氣孔或很接近排氣孔下邊緣時(shí)，油才會(huì)在離心力的作用下從排氣孔的空心鉚釘中拋出至殼體中儲(chǔ)油器油面，發(fā)生流水聲。

我們測(cè)量了有流水噪聲的壓縮機(jī)油面高度和無(wú)流水噪聲的壓縮機(jī)油面高度，測(cè)量結(jié)果如圖2所示。其中，H1為有流水噪聲壓縮機(jī)的油面高度（已達(dá)到放氣管），H2為無(wú)流水噪聲的壓縮機(jī)油面高度?？梢?jiàn)，測(cè)量結(jié)果與上述分析完全吻合。為進(jìn)一步論證得出的結(jié)論，我們將有流水噪聲的壓縮機(jī)的注油量減少40 mL，人為地降低油面，結(jié)果流水聲消失了；當(dāng)再加入40 mL油時(shí)，流水噪聲又出現(xiàn)了。由此可見(jiàn)，注油量過(guò)大、油面過(guò)高（達(dá)到曲軸放氣管排氣孔位置）是流水聲產(chǎn)生的原因。

4 流水噪聲的消除方法

曲軸油泵的排氣孔是流水噪聲的發(fā)生源頭，如果將其堵死，當(dāng)然可消除流水噪聲，但此排氣孔的作用是導(dǎo)出油泵分離出的制冷劑氣體，保證進(jìn)入軸承的油是幾乎不含制冷劑的油，以免潤(rùn)滑不良。如果將其堵死，將會(huì)產(chǎn)生不良影響，顯然不可。

既然流水噪聲是由冷凍機(jī)油面達(dá)到曲軸排氣孔所致，那么我們可以在保證潤(rùn)滑的前提下，減小注油量，降低油面高度，即可消除流水聲。但在測(cè)試中，我們發(fā)現(xiàn)減小注油量雖然消除了流水聲，但由于上油量過(guò)小，整機(jī)噪聲比原無(wú)流水噪聲狀態(tài)時(shí)還大。表3為一組壓縮機(jī)注油量減小65 cm3（原注油量A cm3）前后的噪聲對(duì)比，表4為另一組壓縮機(jī)油量分別減小20 cm3和40 cm3的噪聲對(duì)比。

由此可見(jiàn)，注油量減小得越多，噪聲越大。減少20 cm3注油量的噪聲小于減少40 cm3的，減少40 cm3的噪聲又小于減少65 cm3的，但減少40 cm3和減少20 cm3注油量的壓縮機(jī)的噪聲相差僅0.13 dB（A）。因此，在保證潤(rùn)滑、消除流水噪聲的前提下，綜合考慮成本因素，可選擇注油量減少40 cm3的解決方案。

經(jīng)過(guò)生產(chǎn)檢驗(yàn)，注油量減少40 cm3的壓縮機(jī)已無(wú)流水噪聲，整機(jī)噪聲平均水平控制在39 dB（A）以內(nèi)。

5 結(jié)束語(yǔ)

在人們對(duì)冰箱質(zhì)量要求日益提高的今天，冰箱壓縮機(jī)噪聲作為衡量冰箱質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一，如何消除顯得尤為重要。因此，在生產(chǎn)壓縮機(jī)的過(guò)程中，要采取有效的措施來(lái)消除流水噪聲，降低壓縮機(jī)的整體噪聲，保證不影響人們的正常生活。

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〔編輯：王霞〕