高速往復式提升機降噪設(shè)計

代志軍

[摘 要]往復式提升機在高速上升和下降的過程中，會產(chǎn)生較大的噪聲，針對噪聲產(chǎn)生部位提出具體的降噪方案，重新進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，達到降低噪聲的效果。

[關(guān)鍵詞]高速;提升機;噪聲;改進

往復式提升機主要應用于自動化生產(chǎn)線上，采用自動控制實現(xiàn)物料的自動運輸，是自動化生產(chǎn)線上需要將物料提升和下降運輸?shù)闹匾O(shè)備，本設(shè)備因為需要高速運轉(zhuǎn)，易產(chǎn)生較大噪聲，其對于生產(chǎn)環(huán)境的影響逐漸受到人們的關(guān)注。

一、提升機噪聲分布

作為高速垂直運轉(zhuǎn)的機器設(shè)備，提升機噪聲的產(chǎn)生過程一般分為兩部分：在提升機啟動和停止的過程中，由于機械零件受到?jīng)_擊，瞬間引起的加速度迅速變化而產(chǎn)生加速度噪聲;一部分能量轉(zhuǎn)化為零件的振動，從而產(chǎn)生聲輻射形成速度噪聲，這部分噪聲一直存在，直到振動完全停止，是提升機噪聲的重要組成部分。

上圖為提升機結(jié)構(gòu)外形圖，提升機主要由型材框架、垂直提升機構(gòu)、水平輸送部組、電器控制柜等幾大部分組成。物料從前一工序設(shè)備輸送至提升機入口，提升機水平輸送部組將物料沿水平方向輸送至預定位置，提升機垂直提升機構(gòu)將物料提升或下降至下一工序的設(shè)備入口。提升機在上升和下降的過程中，水平輸送部組、垂直提升機構(gòu)、立柱及覆蓋件是噪聲傳播的主要介質(zhì)，而垂直提升機構(gòu)作為提升機的重要部組，其運動過程中導向輪、定位輪和導軌之間相互作用所產(chǎn)生的噪聲，就是提升機運行過程中主要噪聲的來源。

二、噪聲實驗結(jié)果分析

為了獲得準確的數(shù)據(jù)，在滿載條件下，關(guān)閉附近設(shè)備，并將提升機按設(shè)計最高速度運行，選取提升機立柱上、中、下三個位置測試點進行噪聲測量。 立柱中部測點的測量結(jié)果顯示，當提升機達到最大速度120 m/min時，提升機導軌與導向輪產(chǎn)生的噪聲達到75 dB（A）以上，此處同樣測到了聲強的峰值點。結(jié)構(gòu)分析表明，其對噪聲的產(chǎn)生和傳播有很大影響。

導軌上部和下部的測點測量到的聲強值接近60 dB，導向輪、定位輪與導軌同為金屬結(jié)構(gòu)，在往復式提升機運行中導向輪、定位輪與導軌劇烈的摩擦撞擊聲是提升機一個主要的噪聲源。

在提升機上升和下降過程中，提升機覆蓋件會傳播由共鳴箱效應引起的空氣噪聲。

通過測量分析，明確了噪聲源的位置及噪聲強度的分布規(guī)律，因此，提升機的降噪問題可以從以下方面進行改進，如提高導軌表面本身的質(zhì)量及安裝施工的質(zhì)量，調(diào)整導向輪輪體材質(zhì)和結(jié)構(gòu)，盡量減少導向輪和導軌噪聲的產(chǎn)生;更改覆蓋件結(jié)構(gòu)，使設(shè)計結(jié)構(gòu)盡量緊湊，盡量減少噪聲在設(shè)備內(nèi)部的反射，從而降低噪聲;在主要構(gòu)件連接部位加裝膠質(zhì)隔振墊，減少剛性接觸而產(chǎn)生的噪聲。

總體來看，導向輪的結(jié)構(gòu)改進設(shè)計是往復式提升機降噪主要的研究方向。

三、具體降噪措施

根據(jù)往復式提升機測試分析結(jié)果，可以采用減振和隔振兩種措施來降低噪聲。

1.對于高速往復式提升機，降低噪聲最有效的方法是徹底更改導向輪材質(zhì)：將材質(zhì)為金屬的鋼導向輪改為聚氨酯膠輪。改進后，運行噪聲明顯降低，可降低至50 dB以下。

2.導軌結(jié)構(gòu)件本身的質(zhì)量以及安裝施工質(zhì)量對噪聲的影響較大，是撞擊聲、轟鳴聲和尖叫聲的主要來源，有時甚至會造成嚴重故障，因此應提高其生產(chǎn)和安裝質(zhì)量。

3.在主要構(gòu)件的連接部位如立柱的底部、中部和上部加裝橡膠隔振墊。隔振墊可以有效隔離高頻振動。

4.消除由覆蓋件傳播的由共鳴箱效應引起的空氣噪聲，將覆蓋件由原來整板更改為沖孔網(wǎng)板，并在覆蓋件與機架立柱之間增加橡膠隔墊，減少覆蓋件產(chǎn)生的震動。

5.優(yōu)化提升機整體結(jié)構(gòu)，選用強度密度比高的結(jié)構(gòu)材料，降低垂直提升機構(gòu)、水平輸送部組的重量，從而降低驅(qū)動功率，提高有效載荷機重比，有效降低噪聲。

四、結(jié)構(gòu)改進

垂直提升機構(gòu)中導軌和導向輪是提升機的主要承載結(jié)構(gòu)，承受著巨大的重量和沖擊力?，F(xiàn)有的提升機導向輪多采用整體金屬結(jié)構(gòu)，雖然能夠滿足工作的需要，保證設(shè)備運行的穩(wěn)定性，但其和導軌的強烈金屬撞擊，會產(chǎn)生很強的噪聲，是提升機主要的噪聲源之一。因此，可以改進提升機導向輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而達到降噪效果。

總的來說，通過后續(xù)對產(chǎn)品的實際改進效果來看，高速往復式提升機在更改導向輪結(jié)構(gòu)及材質(zhì)以后，噪聲得到明顯降低。

參考文獻：

趙利平：堆垛機的降噪設(shè)計[J].物流技術(shù)與應用，2008（10）：90-91.

[作者單位]

陜西中煙工業(yè)有限責任公司澄城卷煙廠

（編輯：李博寧）