高速往复式提升机降噪设计

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　　[摘 要]往复式提升机在高速上升和下降的过程中，会产生较大的噪声，针对噪声产生部位提出具体的降噪方案，重新进行结构设计，达到降低噪声的效果。
　　[关键词]高速;提升机;噪声;改进
　　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。
　　参考文献：
　　赵利平：堆垛机的降噪设计[J].物流技术与应用，2008（10）：90-91.
　　[作者单位]
　　陕西中烟工业有限责任公司澄城卷烟厂
　　（编辑：李博宁）
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