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高速往复式提升机降噪设计

文章编辑:【河南彬豫强夯地基基础工程有限公司】发布日期:2019-12-30 16:39:37

  往复式提升机主要应用于自动化生产线上,采用自动控制实现物料的自动运输,是自动化生产线上需要将物料提升和下降运输的重要设备,本设备因为需要高速运转,易产生较大噪声,其对于生产环境的影响逐渐受到人们的关注。
一、提升机噪声分布
作为高速垂直运转的机器设备,提升机噪声的产生过程一般分为两部分:在提升机启动和停止的过程中,由于机械零件受到冲击,瞬间引起的加速度迅速变化而产生加速度噪声;一部分能量转化为零件的振动,从而产生声辐射形成速度噪声,这部分噪声一直存在,直到振动完全停止,是提升机噪声的重要组成部分。
上图为提升机结构外形图,提升机主要由型材框架、垂直提升机构、水平输送部组、电器控制柜等几大部分组成。物料从前一工序设备输送至提升机入口,提升机水平输送部组将物料沿水平方向输送至预定位置,提升机垂直提升机构将物料提升或下降至下一工序的设备入口。提升机在上升和下降的过程中,水平输送部组、垂直提升机构、立柱及覆盖件是噪声传播的主要介质,而垂直提升机构作为提升机的重要部组,其运动过程中导向轮、定位轮和导轨之间相互作用所产生的噪声,就是提升机运行過程中主要噪声的来源。
二、噪声实验结果分析
为了获得准确的数据,在满载条件下,关闭附近设备,并将提升机按设计最高速度运行,选取提升机立柱上、中、下三个位置测试点进行噪声测量。 立柱中部测点的测量结果显示,当提升机达到最大速度120 m/min时,提升机导轨与导向轮产生的噪声达到75 dB(A)以上,此处同样测到了声强的峰值点。结构分析表明,其对噪声的产生和传播有很大影响。
导轨上部和下部的测点测量到的声强值接近60 dB,导向轮、定位轮与导轨同为金属结构,在往复式提升机运行中导向轮、定位轮与导轨剧烈的摩擦撞击声是提升机一个主要的噪声源。
在提升机上升和下降过程中,提升机覆盖件会传播由共鸣箱效应引起的空气噪声。
通过测量分析,明确了噪声源的位置及噪声强度的分布规律,因此,提升机的降噪问题可以从以下方面进行改进,如提高导轨表面本身的质量及安装施工的质量,调整导向轮轮体材质和结构,尽量减少导向轮和导轨噪声的产生;更改覆盖件结构,使设计结构尽量紧凑,尽量减少噪声在设备内部的反射,从而降低噪声;在主要构件连接部位加装胶质隔振垫,减少刚性接触而产生的噪声。
总体来看,导向轮的结构改进设计是往复式提升机降噪主要的研究方向。
三、具体降噪措施
根据往复式提升机测试分析结果,可以采用减振和隔振两种措施来降低噪声。
1.对于高速往复式提升机,降低噪声最有效的方法是彻底更改导向轮材质:将材质为金属的钢导向轮改为聚氨酯胶轮。改进后,运行噪声明显降低,可降低至50 dB以下。
2.导轨结构件本身的质量以及安装施工质量对噪声的影响较大,是撞击声、轰鸣声和尖叫声的主要来源,有时甚至会造成严重故障,因此应提高其生产和安装质量。
3.在主要构件的连接部位如立柱的底部、中部和上部加装橡胶隔振垫。隔振垫可以有效隔离高频振动。
4.消除由覆盖件传播的由共鸣箱效应引起的空气噪声,将覆盖件由原来整板更改为冲孔网板,并在覆盖件与机架立柱之间增加橡胶隔垫,减少覆盖件产生的震动。
5.优化提升机整体结构,选用强度密度比高的结构材料,降低垂直提升机构、水平输送部组的重量,从而降低驱动功率,提高有效载荷机重比,有效降低噪声。
四、结构改进
垂直提升机构中导轨和导向轮是提升机的主要承载结构,承受着巨大的重量和冲击力。现有的提升机导向轮多采用整体金属结构,虽然能够满足工作的需要,保证设备运行的稳定性,但其和导轨的强烈金属撞击,会产生很强的噪声,是提升机主要的噪声源之一。因此,可以改进提升机导向轮的结构设计,从而达到降噪效果。
总的来说,通过后续对产品的实际改进效果来看,高速往复式提升机在更改导向轮结构及材质以后,噪声得到明显降低。
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