舒霞

黑龍江省龍建路橋第二工程有限公司

針對(duì)振動(dòng)壓路機(jī)噪聲控制的研究

舒霞

黑龍江省龍建路橋第二工程有限公司

隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展，做為筑路工具中的重要部分，壓路機(jī)的使用越來(lái)越廣泛。同時(shí)，如何有效降低振動(dòng)壓路機(jī)在施工過(guò)程中伴隨的噪聲污染也成為人們?nèi)找骊P(guān)注的話題。眾所周知，強(qiáng)烈振動(dòng)以及伴隨而來(lái)的噪音污染不僅會(huì)影響整個(gè)工程的質(zhì)量，也會(huì)給人和其他生物帶來(lái)強(qiáng)烈的不適感，甚至對(duì)生態(tài)環(huán)境文明也有所破壞。因此，本文先后分析了噪聲的傳播以及振動(dòng)壓路機(jī)的噪聲來(lái)源，闡述了如何提高壓路機(jī)性能，并針對(duì)降低噪聲污染、提高工作穩(wěn)定性提出了若干建議，如選用新型低噪聲發(fā)動(dòng)機(jī)、采取良好的減振措施、優(yōu)化冷卻風(fēng)扇、更新液壓系統(tǒng)以及合理設(shè)計(jì)隔聲屏障，帶來(lái)明顯的降噪效果，同時(shí)也對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量的提升大有裨益。

振動(dòng)壓路機(jī)；噪聲；控制

1 噪聲的具體傳播情況

在整個(gè)建筑工程的施工過(guò)程中，各種機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)都會(huì)伴隨產(chǎn)生相應(yīng)的噪聲。當(dāng)觀測(cè)點(diǎn)和生源之間距離相對(duì)較小時(shí)可以看做點(diǎn)聲源。其中壓路機(jī)作為噪聲的點(diǎn)聲源，在無(wú)障礙物的聲場(chǎng)中以球形范圍向周圍傳播。然而在壓路機(jī)運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生的噪音在傳播過(guò)程中通常會(huì)遇到樓體及其附近建筑的阻礙，一部分噪聲會(huì)因此產(chǎn)生反射效果，一部分會(huì)透過(guò)新的介質(zhì)進(jìn)行傳播。同時(shí)也可能產(chǎn)生折射或繞射現(xiàn)象，轉(zhuǎn)移聲波的傳播方向，具體情況受波長(zhǎng)頻率及介質(zhì)的影響。只有了解噪聲的具體傳播細(xì)節(jié)，才可以根據(jù)實(shí)際情況采取適合的方法而對(duì)其進(jìn)行合理的控制。

2 振動(dòng)壓路機(jī)的噪聲來(lái)源

振動(dòng)壓路機(jī)主要組成部分包括發(fā)動(dòng)機(jī)、各種板件、機(jī)架、動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)、分動(dòng)箱、液壓系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、振動(dòng)輪系統(tǒng)、散熱和其他輔助系統(tǒng)等。相應(yīng)的，其噪聲主要包括機(jī)械噪聲和氣動(dòng)噪聲2種，頻域集中在0～2000Hz范圍內(nèi)，是不同性質(zhì)噪聲成分的綜合噪聲。

(1)發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的產(chǎn)生過(guò)程可以分為內(nèi)部激振力、振動(dòng)傳遞系統(tǒng)和外部輻射聲源3個(gè)部分。發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)伴隨燃燒壓力或相關(guān)活塞組件撞擊氣缸，齒輪間相互撞擊而產(chǎn)生的機(jī)器內(nèi)部激蕩力，成為產(chǎn)生噪音的主要因素。同時(shí)，機(jī)器表面會(huì)隨著運(yùn)行速率而產(chǎn)生一定程度的振動(dòng)，連接機(jī)體的油底殼、氣門罩蓋等部件一般剛度小且足夠薄易產(chǎn)生較大振動(dòng)幅度引發(fā)噪音輻射。同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣過(guò)程中，管道內(nèi)氣柱共振與噴注廢氣的過(guò)程均伴隨大量的噪音產(chǎn)生。在進(jìn)氣過(guò)程中包括周期性壓力脈動(dòng)噪聲、渦流噪聲、氣缸的共振噪聲和進(jìn)氣管的氣柱共振噪聲等。

(2)板件輻射噪聲是振動(dòng)壓路機(jī)消音降噪的一個(gè)重要內(nèi)容。振動(dòng)壓路機(jī)上有大量的板件，如駕駛室的地板、發(fā)動(dòng)機(jī)的罩殼等，這些結(jié)構(gòu)容易受振動(dòng)而形成新的振動(dòng)源，特別是當(dāng)其固有頻率與振動(dòng)源的頻率接近或一致時(shí)，結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)共振，成為重要的噪聲源。

(3)振動(dòng)輪系統(tǒng)噪聲是由振動(dòng)壓路機(jī)的工作原理決定的。振動(dòng)壓路機(jī)工作時(shí)，振動(dòng)輪內(nèi)的偏心質(zhì)量高速旋轉(zhuǎn)，成為強(qiáng)烈的振動(dòng)源。一方面，將振動(dòng)能力傳給被壓實(shí)材料完成壓實(shí)作業(yè)；另一方面，將振動(dòng)能量傳給機(jī)架和其他部件，并引發(fā)嚴(yán)重的振動(dòng)，產(chǎn)生較大的噪聲。

(4)目前而言，傳動(dòng)系統(tǒng)還不是振動(dòng)壓路機(jī)的主要噪聲源，但隨著其他方面噪聲水平的下降，其所占噪聲能量的比重將會(huì)相對(duì)增大。在傳動(dòng)系中，可成為噪聲源的機(jī)構(gòu)有：分動(dòng)箱、減速器、軸承和其他機(jī)構(gòu)等。傳動(dòng)系的噪聲源非常復(fù)雜，而且各噪聲源間相互作用，其整體噪聲效應(yīng)不容忽視。

(5)按照產(chǎn)生聲能的觀點(diǎn)，液壓系統(tǒng)的元件可分為主動(dòng)和被動(dòng)2種，噪聲是由主動(dòng)元件產(chǎn)生的，在這些元件中能量由一種形式被轉(zhuǎn)換成另一種形式。通常在液壓系統(tǒng)中，典型的主動(dòng)元件是泵(將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能)和閥(將液壓能轉(zhuǎn)換成液體的動(dòng)能與熱)，工作過(guò)程中產(chǎn)生噪聲。而油箱與輸油導(dǎo)管一般則被認(rèn)為是被動(dòng)元件，通常不產(chǎn)生噪聲，只是在一定情況下，受迫于某種能量傳輸形式的擾動(dòng)而傳遞噪聲，并在共振頻率下擴(kuò)大噪聲。

3 提高振動(dòng)壓路機(jī)性能的措施

振動(dòng)壓路機(jī)的產(chǎn)生對(duì)建筑業(yè)的推進(jìn)有著促進(jìn)作用，因此如何提升壓路機(jī)的性能成了關(guān)鍵步驟。其工作特點(diǎn)是前方滾輪為壓路的主要設(shè)備，始終與地面貼合，通過(guò)優(yōu)化機(jī)器內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制，極大程度上降低了在壓路機(jī)與地面接觸時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)波，從而在減輕部分噪音干擾的前提下正常運(yùn)作。另一種路基壓實(shí)技術(shù)也較常見(jiàn)，稱為非圓形沖擊壓實(shí)，與前面不同的是，非圓形滾輪作為激振器，其內(nèi)部不設(shè)有專用的激振機(jī)構(gòu)，更利于降低噪聲污染。使得振動(dòng)壓路機(jī)的壓實(shí)效率明顯提高，同時(shí)，有效緩解噪聲污染的傳播。

4 振動(dòng)壓路機(jī)降噪的幾點(diǎn)建議

(1)選用新型低噪聲發(fā)動(dòng)機(jī)。眾所周知，作為振動(dòng)壓路機(jī)的動(dòng)力源，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中往往伴隨較大的噪音。因此對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部機(jī)體的更新不僅可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)本身產(chǎn)生的噪音，同時(shí)也對(duì)整個(gè)壓路機(jī)內(nèi)部其他相關(guān)組件的和諧運(yùn)轉(zhuǎn)也有一定的促進(jìn)作用。通過(guò)改良發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)罩，進(jìn)氣管部位引進(jìn)吸聲技術(shù)，對(duì)于消音管的使用不應(yīng)只顧價(jià)格低廉，更應(yīng)綜合其他相關(guān)因素作出全面的選擇。

(2)對(duì)冷卻風(fēng)扇進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。壓路機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中冷卻風(fēng)扇持續(xù)快速攪動(dòng)空氣也成為噪音產(chǎn)生的關(guān)鍵部分。葉片形狀、材質(zhì)以及旋轉(zhuǎn)速度都會(huì)影響噪音源的重要因素。相關(guān)技術(shù)人員需對(duì)風(fēng)扇的選擇作出明確判斷，盡量減少風(fēng)扇持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中帶來(lái)的噪音。

(3)建立隔聲屏障。通過(guò)在施工地點(diǎn)周圍設(shè)立隔聲屏障可以有效隔離施工過(guò)程中包括壓路機(jī)在內(nèi)的其他各種大中型機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中伴隨的噪音。甚至在交通干線、工業(yè)生產(chǎn)等其他領(lǐng)域也有著很好的隔音作用。同時(shí)，采用隔聲屏障相對(duì)成本較低，使用過(guò)程中便于移動(dòng)且可以重復(fù)利用，有效阻礙了噪聲的傳播，保證施工進(jìn)程順利推進(jìn)。

總結(jié)：

綜上所述，由于建筑業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)于壓路機(jī)的工作性能提出新的要求，不僅需要保證整個(gè)施工過(guò)程的質(zhì)量與效率，同時(shí)其可靠性以及對(duì)于周圍環(huán)境的影響特性也逐漸得到改善。本文對(duì)振動(dòng)壓路機(jī)自身性能以及運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生噪音的各設(shè)備組件的詳細(xì)剖析，并給出合理的建議，通過(guò)選用新型低噪聲發(fā)動(dòng)機(jī)、采取良好的減振措施、優(yōu)化風(fēng)扇以及液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及建立隔聲屏障等有效措施可以大大減少噪音在整個(gè)施工過(guò)程中的產(chǎn)生及傳播。噪音防治是一項(xiàng)長(zhǎng)期又復(fù)雜的任務(wù)，需要引起強(qiáng)烈的重視。

[1]李立民.振動(dòng)壓路機(jī)整機(jī)噪聲控制關(guān)鍵技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2013(10)

[2]李立民,馮忠緒,周龍剛.雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)噪聲的防治研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2013(10)