关于装载机的噪声识别和措施

赵汉东 李铜哨 韩亮

摘要：装载机的功能多样，但是在实际工作中会产生较大的噪声，对环境和人们的健康带来一定损害，所以，需要采取一定的措施来达到降噪的目的，这对于其装备本身也具有重要的意义。

关键词：装载机;噪声;措施

装载机的噪声产生主要包含机外噪声和司机位置噪声两个方面。这个方面分别可以对其周边的环境进行污染以及影响操作人员身心健康和工作效率，所以需要我们很好地识别和处理。

一、装载机噪声识别

装载机的构成大致可以分成十三个分系统，包括了变矩器、变讯操纵、工作液压、工作装置组件、柴油机、驱动桥、转向、脚制动、车架组件、手制动、驾驶室台架、电气、变速箱等系统。对这些系统进行分析，可以把它们产生的噪声归结为四个方面，分别是传动、机械性、柴油机、液压系统等噪声，首先需要对这四个方面噪声进行识别。

（一）传动噪声

传动系统的噪声主要来源于液力变速箱、液力变矩器、驱动桥等有关于传动系统所包含的一些噪声源。传动系统的运行原理就是靠啮合齿轮以及磨擦离合器来进行动力传递的，从分析来看，可以从以下几个方面来识别噪声源。一是变速箱、变矩器、桥中互相啮合的齿轮，由于装配或加工的精度不够高，相互啮合的轮会因不平衡惯性力、齿向磨损、自振及安装偏向产生碰撞等原因而产生啮合噪声。二是支承各轴的装配和轴承加工精度不够高，还有就是轴承承载的刚度缺乏，造成了轴承在工作运行过程会产生噪声。三是从装载机的档位变换来看，它是通过变速箱中磨擦离合器的摩擦片离合来实现的，所以在摩擦片离合过程可能出现打滑的情况，进而发生接触噪声。四是在装载机工作过程中，存在齿轮传动系统噪声的固有频率与相应箱体（壳体）和支架的固有频率相等的条件下，会出现共振的情况，所以会产生噪声。当然，噪声的大小会与齿轮的精度、种类、齿形以及离合器材质、润滑状况、转数等等有关。

（二）机械性噪声

机械性噪声我们很好理解，就是装载机系统上的一些机械构件在受到外力作用产生的振动、或者受到其他构件传递过来振动的情况下，会产生机械性噪声。机械噪声产生的主要部位是在覆盖件和驾驶室。比如：装载机的外壳主要是由前罩、柴油机罩、减轻板、尾罩、侧盖门板、挡泥板等组成，这些构件多数是由薄钢板制作而成的，所以刚性相对来说较差，在装载机工作过程中会产生强烈振动，从而产生一定的噪声。加之相邻之间的覆盖件之间的连接地方，薄板相互重迭，连接其之间的螺栓数量也非常有限，所以会产生很多间隙，在机器工作时振动使得相互碰撞产生噪声。此外，由于各个部件，如覆盖件、车架等之间的采取的是钢性连接，所以装载的各个系统会产生强烈振动能传递到覆盖件上，而且与构建本身产生振动，这样就会产生出更大的噪声。

（三）柴油机噪声

由于柴油机系统较为复杂，所以产生噪声的原因也较为多样，如果按照噪声性质分类，可以将其分为燃烧噪声、机械噪声和气体动力噪声。一是燃烧噪声。我们都清楚，柴油机主要是依靠柴油和空气混合燃烧来获得动力的，在柴油燃烧过程中气体压力升高率陡然上升，所以能产生燃爆，这对于气缸盖、气缸体、活塞、连杆、曲轴等零件会受到一定的冲击载荷，产生一定的结构振动和燃烧噪声。这是柴油机系统噪声的主要来源。二是机械噪声。机械噪声也是由于柴油机运转状态下，其内部各个零部件存在一定的间隙而引起相互之间的碰撞，还有就是系统内部周期性变化的作用力在零部件上产生弹性变形所引起的表面振动而产生的一些噪声，零部件之间发生撞击引起的噪声有缸套、活塞、连杆轴承、主轴承、传动齿轮等等，这里面的活塞对气体的撞击、传动齿轮以及气门机械发出来的噪声是机械噪声主要方面。三是气体动力噪声。气体动力噪声主要是指进、排气以及冷却风扇的噪声。其中进排气产生主要是在进排气管中流动气流的压力脉动所产生的低中频噪声;还有就是进排的气流在高速流过进排气阀中形成截面时所形成的涡流，进而产生高频涡流噪声;还有一个就是气缸内气体动力振动以及气阀迅速打开或关闭时，在其系统中产生的动力振动，进而通过表面传递出来的噪声;最后还有一种情况，就是在排出气体向大气喷射及高速气流使空气产生巨大振动而发生的喷注噪声。冷却风扇噪声的产生一般是在下面的情况才会产生，特别是在高速全负荷时，比如风扇运转时，旋转叶片会规律性地击打周围空气质点，引起空气压力脉动而产生旋转噪声;叶片旋转时，周边的空气会在叶片后面产生快速涡流，从而使得空气发生很大的扰动，形成压缩或者稀疏过程从而产生涡流噪声。

（四）液压噪声

装载机的工作系统其中重要系统都是由液压系统提供的压力油来提供动力的，所以这些系统或者部件是由液压系统控制的。这部分的噪声一般是由各液压元件，如泵、阀、缸等部件产生的机械噪声，所以液体流动或者物体在液体中运动引起液压元件振动。下面举几个具体例子，来说明液压系统可能产生的噪声。液壓系统的油泵是齿轮泵，在机器运转时，齿轮的齿合会使输油泵振动而产生噪声;在工况迅速变动时，液体流量或油压差变化较大产生了液压脉动，脉动流通过管路拐弯处会产生激振力从而引起油管振动，激振力从油管传到油箱，使油箱激振产生噪声。

二、装载机降噪措施

文章第一点分析了装载机噪声的产生，这一部分，结合噪声的类别和性质，分别阐述采取哪些对应的措施来控制噪声。

（一）传动系统降噪

结合传统系统产生噪声的来源，可以提高轴承等装配和加工的精度;对于齿轮而言，应加大接触面积比例，尽可能选用斜齿轮并对齿轮进行修缘，同时尽可能加大负载方向因刚度减少工作时的变形。还有变矩器、变讯箱等传动部件和车架之间可以放置减振垫，避免刚性连接，减少传统系统内部各个零部件因传递产生的二次振动噪声。传统系统降噪，最关键的一点还需要保持系统很好的润滑。

（二）机械性降噪

机械性降噪主要是哪里需要降噪就通过机械的办法来实现降噪效果。比如：在车架、覆盖件等与之相连的零部件之间加上减振材料，用来减少振动向覆盖件的传递，比如加橡胶垫等。在覆盖件之间的重叠处，加上减振材料，这些地方可以是相邻的门板、机罩间等等，以此减少覆盖件薄板间的相互碰击产生的噪声。还可以把覆盖件钢板进行加厚或者加强钢筋，从而加强钢性，以减少振动来达到减低噪声的目的。

（三）柴油机降噪

柴油机系统的噪声可以说是装载机的最主要的噪声源，但是仅仅靠柴油机本身来实现降噪效果，也不太现实。因为通过研究发现，柴油机本身的降噪是一个难度很大的课题，而通过噪声向外传递来实现降噪效果，往往较为容易实现。比如可以将柴油机的内表面覆有耐热吸音材料的外罩密封起来，使之与外界隔绝，实现噪声向外传递辐射。另外，由于柴油机的噪声一部分来源于装载机各部件振动产生的，所以，可以在这些部件之间安装有效的防振器，来减小柴油机振动的向外传递。

（四）液压降噪

液压降噪的主要思路是应从泵、阀、油料和管路方面来加以解决。由于液压泵是齿轮泵，因此可以通过提高液压泵的装配和加工精度来降低噪声，也可以改善液压泵的支承，选择转速较低的液压泵，来减少振动。另外，液压工作阀也可以选择低噪声溢流阀，通过改变阀口形状，使油压无急剧变化。关于管路的问题，避免出现急剧的转弯;还可以在管路总安装一定弹性和强度的固定支架。对于油箱，可以加大壁厚和选用加强筋来提高油箱刚性。对于液压油需要保持清洁，提高系统的密闭性，减少空气的混入，也可以降低噪声。