李文正

（甘肅圓隴路橋機械化公路工程有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000）

1 筑路機械減振技術(shù)的研究

1.1 筑路機械對振動的應(yīng)用

1.1.1 熨平板

將道路路面材料攤鋪成型、有效預(yù)壓實的重要部件就是熨平板。在熨平板上方，設(shè)有2套振動裝置，即振動裝置、振搗裝置。通過相關(guān)試驗發(fā)現(xiàn)，在實際工作過程中，振動和振搗裝置是互相進行耦合的，當振搗沖程比較高或者振搗頻率高于15 Hz時，振搗裝置的慣性力矩和不平衡慣性力便會變大。在熨平板中因振搗而形成的加速度值比振動形成的加速度值高時，熨平板便會處于非常不規(guī)則的振動狀態(tài)。與此同時，因振動器而出現(xiàn)的加速度值，在橫向方向中的分布并不均勻，同時在熨平板各段中出現(xiàn)較為顯著的振動相位滯后、振動相位不同步現(xiàn)象，導(dǎo)致攤鋪路面的平整度遭受嚴重影響。針對以上現(xiàn)象，通過有效調(diào)整不同段的熨平板振搗梁之間的相位關(guān)系，能夠促使不同振搗梁進行上下的交錯運動，可以對不同振搗梁之間形成的慣性力進行有效抵消，能夠?qū)Σ黄胶獾膽T性力起到較好的抑制作用。

1.1.2 振動壓路機

駕駛?cè)藛T在振動壓路機的振動作用影響下，其自身的身心健康常常會遭受嚴重影響，與此同時，振動壓路機施工作業(yè)周邊的建筑物也會遭受一定影響，出現(xiàn)不同程度的振動現(xiàn)象，建筑物的多處位置常常會遭受不同程度的破壞。深入研究道路振動壓實對環(huán)境造成的影響，實際上就是對因在振動壓路機作用下所產(chǎn)生的和振動有關(guān)的數(shù)據(jù)進行收集，科學(xué)統(tǒng)計振動壓路機在施工過程中出現(xiàn)的地面振動衰減的規(guī)律，對建筑物地面允許限值進行有效結(jié)合和考慮，對振動壓路機的隔振措施、安全工作距離進行探討，以促使在對振動壓路機對環(huán)境造成的影響進行科學(xué)評價時具有可靠的依據(jù)。同時有助于更為合理的設(shè)計、運用振動壓路機。通過科學(xué)統(tǒng)計、擬合測試獲取的數(shù)據(jù)，能夠獲取距離和地面振動加速度之間的變化關(guān)系。

1.2 筑路機械的減振

本文以雙鋼輪振動壓路機減振系統(tǒng)作為研究對象，以深入研究筑路機械的減振現(xiàn)象。筑路機械的減振系統(tǒng)常常會影響到舒適性，主要通過機架振動烈度的高低反映出來，對操作的舒適性、駕駛室的減振效果具有直接的影響作用。

1.2.1 雙鋼輪振動壓路機減振效果的影響因素

關(guān)于雙鋼鋼輪振動壓路機的減振效果，存在很多的影響因素，包括單個減振系統(tǒng)、振動輪、整車等。

（1）單個減振系統(tǒng)。通過有效組合若干個減震器，將其有效布置在振動輪的兩側(cè)，能夠?qū)嚰芷鸬接行У闹巫饔?，同時能夠?qū)︿撦喌恼駝有ЧM行有效減小，以上一組減震器，即為壓路機的單個減振系統(tǒng)。其中，單個減振系統(tǒng)性能的影響因素，包括安裝減振系統(tǒng)過程中前后鋼輪軸線的垂直度和平行度、減振塊的預(yù)壓處理、減振塊的布置方式、減振塊的個數(shù)等。在安裝單個減振系統(tǒng)時，一定要進行預(yù)壓處理，保證在初始狀態(tài)時減振塊就受到一定的預(yù)壓力。在安裝單個減振系統(tǒng)時，一定要對前后軸線的垂直度、平行度進行有效保證。一旦前后鋼輪軸線的垂直度、平行度比較差，則后輪驅(qū)動力、前輪驅(qū)動力之間非常容易產(chǎn)生極附加轉(zhuǎn)矩，造成減振系統(tǒng)無法均勻受力，減振器遭受一定程度的破壞，同時導(dǎo)致振動壓路機滾動阻力的提高，同時振動壓路機還會出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，甚至?xí)Φ缆仿访娴膲簩嵸|(zhì)量造成嚴重影響。

（2）振動輪。壓路機的振源就是振動輪。振動輪激振力作用中心和振動輪質(zhì)心互相重合，能夠有效避免鋼輪在振動過程中出現(xiàn)偏振現(xiàn)象。要想確保鋼輪兩邊的減振系統(tǒng)均衡受力，必須要保證振動鋼輪不會出現(xiàn)偏振現(xiàn)象。

（3）整車。根據(jù)我國有關(guān)的標準規(guī)定，筑路機械減振性能的好壞，其主要評價指標為車架的振動烈度。減振系統(tǒng)性能能夠得以充分發(fā)揮，深受整車參數(shù)設(shè)計質(zhì)量的影響。

第一，上車和下車的質(zhì)量比。下車，即為和減振器進行連接的振動鋼輪；上車，即為和減振器進行連接的機架。振動傳遞率與上車和下車的質(zhì)量比呈正比關(guān)系。所以，在振動壓實效果不會遭受影響的基礎(chǔ)和前提下，對上車和下車的質(zhì)量比進行適當提高，可以對減振效果進行有效提高。

第二，機架質(zhì)心的位置。車架鋼輪的質(zhì)心、激振力作用中心一定要和前后車各自的質(zhì)心互相重合，同時確保在縱向垂直面、橫向垂直面均為重合，以便能夠有效避免車架因左右偏振、前后擺振而發(fā)生劇烈振動的現(xiàn)象。

第三，拍振動和雙振源耦合。雙鋼輪振動壓路機的振動非常復(fù)雜，雙鋼輪振動壓路機中包括2套單個減振系統(tǒng)、2個激振源。只有確保2個鋼輪具有相同的振動特性，具有相同的頻率和振幅，同時合理設(shè)置鋼輪左右兩側(cè)的減振系統(tǒng)，才能夠?qū)?個激振源引發(fā)的振動在上車架的交互影響進行有效抑制。此外，在對2個互相獨立的振動系統(tǒng)進行運用時，假如前鋼輪振動系統(tǒng)和后鋼輪振動系統(tǒng)分別引發(fā)的激擾力的頻率、振幅是不同的，在機架上會出現(xiàn)拍振現(xiàn)象，進而導(dǎo)致機器的振動變得更為劇烈，大大降低路面的壓實質(zhì)量。

1.2.2 減振對路面壓實質(zhì)量造成的影響

減振對路面壓實質(zhì)量造成的影響，表現(xiàn)在多個不同的方面，如對路面壓實度及其均勻性、振幅均勻性等。筑路機械減振系統(tǒng)性能的好壞，大大影響振幅的大小。如果筑路機械減振系統(tǒng)的性能不夠好，鋼輪兩側(cè)的振幅偏差便會隨之變大，路面壓實的均勻性和路面平整度變差。

2 筑路機械降噪技術(shù)的研究

和其他類型的車輛相比，工程類的機械由于功率偏大，作業(yè)工況變化多端且復(fù)雜，導(dǎo)致筑路機械在實際工作中常常會出現(xiàn)較高的噪聲，嚴重影響周邊環(huán)境、駕駛?cè)说纳硇慕】怠Ｄ壳?，和國外發(fā)達國家的噪聲限值相比，我國國家標準規(guī)定的工程機械噪聲限值要高3～8 dB（A），大大降低我國國產(chǎn)工程機械整機性能的國際市場競爭力。本文以國產(chǎn)雙鋼輪振動壓路機為例，測試和分析了雙鋼輪振動壓路機的頻譜、聲壓、聲強，主要噪聲源包括振動輪、排氣筒、發(fā)動機、冷卻風(fēng)扇等。振動壓路機的振動輪屬于工作裝置，振動輪的噪聲和發(fā)動機等相比較，它的地位是次要的。所以，發(fā)動機部位是雙鋼輪振動壓路機噪聲防治的重點對象。

2.1 駕駛室隔聲降噪的處理

為實現(xiàn)駕駛室的隔聲降噪，常常采用對空氣傳播途徑進行隔絕的方法，通過密封駕駛室，能夠有效減少聲音經(jīng)過壁板向駕駛室中的穿透。對駕駛室中的混響聲進行減弱或者消除，這是駕駛室吸聲設(shè)計的主要目的。要想對混響聲進行有效地消除和減弱，應(yīng)選用吸聲能力較高的吸聲材料和表面較大的吸聲結(jié)構(gòu)。

2.2 風(fēng)扇噪聲的降低

風(fēng)扇噪聲存在很多的影響因素，包括風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、靜壓、風(fēng)扇風(fēng)量、風(fēng)扇直徑等。其中，散熱器和風(fēng)扇之間的導(dǎo)風(fēng)段，即為護風(fēng)圈。散熱器和護風(fēng)圈之間的連接空隙不能過大。當普通護風(fēng)圈被用帶排風(fēng)擴散口的護風(fēng)圈取代時，能夠獲取較好的噪聲特性，即：在同等轉(zhuǎn)速條件下，降低聲壓級，在轉(zhuǎn)速下降至維持原風(fēng)量時，能夠獲取約13dB（A）的總減聲量。此外，護風(fēng)圈和風(fēng)扇的相對位置非常重要。對風(fēng)扇進行適當布設(shè)，獲取最大的風(fēng)量，能夠有效降低風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，進而能夠有效降低功率消耗和噪聲。

2.3 對發(fā)動機進行降噪

發(fā)動機在工作過程中，會出現(xiàn)多種噪聲，包括風(fēng)扇、進氣、排氣、燃燒、機械等噪聲。實際上，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和以上噪聲的關(guān)系非常緊密。一般來說，隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的提高，柴油機的噪聲會隨之上升。發(fā)動機的主要噪聲源，就是燃燒噪聲。壓力增長率、最大爆發(fā)壓力、燃燒噪聲隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增大而變大。將吸聲材料安裝在發(fā)動機機罩內(nèi)側(cè)，或者選用具有隔聲作用的材料制作出來的機罩，能夠?qū)Πl(fā)動機產(chǎn)生的噪聲進行有效地減弱和消除。針對風(fēng)扇吸風(fēng)口，通過選用柵格的形式，能夠有效避免噪聲直線傳播的現(xiàn)象，保證進風(fēng)的順利進行，獲取比較好的降噪效果。

2.4 排氣噪聲的降低

在對消聲器進行更換之前，排氣噪聲的結(jié)果為112 dB（A），在對原消聲器更換為進口消聲器之后，排氣噪聲結(jié)果為85.4dB（A）。采用有效的改進措施后，樣機不同工況的噪聲均得到一定降低。根據(jù)對噪聲源的識別結(jié)果，不難發(fā)現(xiàn)，整機的主要噪聲源依然是駕駛室下方的發(fā)動機。在改進之后，盡管樣機的整體噪聲獲得不同程度的下降，不過發(fā)動機處產(chǎn)生的噪聲依然屬于高噪聲區(qū)域，主要原因是位于左側(cè)的發(fā)動機的冷卻風(fēng)扇會輻射出較為嚴重的空氣動力性噪聲，要想有效降低噪聲，僅僅采用白葉窗結(jié)構(gòu)很難實現(xiàn)。盡管選用以上降噪措施能夠獲取一定的降噪效果，不過并未達到國際標準的要求。