锻锤的弹簧隔振技术

文/尹学军，王伟强，姜成，邱永钢·隔而固（青岛）振动控制有限公司

锻锤的弹簧隔振技术

文/尹学军，王伟强，姜成，邱永钢·隔而固（青岛）振动控制有限公司

锻锤设备工作时，会产生强烈的冲击振动和噪声。振动的传递会影响周围设备的正常工作，危害周围人员的健康，同时也会对设备本身造成影响，提升了设备故障率。因此，锻锤设备必须进行隔振。在诸多隔振措施中，橡胶、枕木、砂垫、防振沟等隔振材料和隔振方式，因为隔振效果不明显，现已不再采用。目前，企业主要采用由钢螺旋弹簧和粘滞阻尼器组成的弹簧阻尼隔振器。这种低调谐的隔振系统隔振效果最好，但如果设计不当，也达不到预期的效果。

弹簧隔振的原理

与回转机械产生的连续、稳定的正弦波形函数激振力不同，锻造设备产生的是断续、不稳定的冲击性脉冲载荷。脉冲载荷的波形有很多种，选取两种典型的波形进行研究，来探讨锻锤设备的弹簧隔振原理。这两种波形，一种是矩形脉冲，其特点是激振力在作用周期开始的瞬间就达到峰值；另一种是半正弦波形脉冲，激振力增加得比较慢，从零逐渐增加到峰值，如图1所示。

图1 矩形脉冲波（左图）与半正弦脉冲波（右图）

图2 冲击激振的动载荷传递系数

对于脉冲载荷，有两个主要性能参数，一个是脉冲载荷的持续作用时间δt，另一个是载荷峰值F。在一个无阻尼的弹簧隔振系统中，包括锻锤、基础块（如果需要）和弹簧隔振器，系统固有周期（固有频率的倒数）为Te。……