劉云華

摘 要：作為一個(gè)增長(zhǎng)強(qiáng)勁的行業(yè)，叉車制造業(yè)隨著物流業(yè)、制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，迎來(lái)了很好的增長(zhǎng)空間。在實(shí)際運(yùn)行使用過(guò)程， 因設(shè)備處于長(zhǎng)期工作狀態(tài)， 叉車門(mén)架很容易出現(xiàn)方向盤(pán)靈活度失常以及出現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行噪聲等問(wèn)題。但是進(jìn)行叉車門(mén)架系統(tǒng)的制造，需要對(duì)噪聲進(jìn)行抑制，這是由于噪聲隨聲壓上升峰值高、上升速度快，時(shí)間持續(xù)時(shí)間短，容易給人聽(tīng)力系統(tǒng)帶來(lái)傷害。對(duì)于叉車門(mén)架結(jié)構(gòu)的噪聲予以控制是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。必須從叉車門(mén)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)入手，對(duì)于門(mén)架進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)。因此降低系統(tǒng)作業(yè)噪音等進(jìn)行研究，是本文研究的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：叉車門(mén)架;系統(tǒng)分析;噪聲控制

一、叉車門(mén)架系統(tǒng)構(gòu)成和功能

在工作狀態(tài)時(shí)，整個(gè)門(mén)架系統(tǒng)產(chǎn)生很大的傾翻力距。在叉車裝卸過(guò)程中，處于叉車的最前端的門(mén)架系統(tǒng)，以前橋?yàn)橹行?，減小傾翻力距，保證門(mén)架裝置不與前輪進(jìn)行干涉。目前研究的重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)門(mén)架系統(tǒng)的輕量化，采用高品質(zhì)的金屬材料和合理的外形結(jié)構(gòu)，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來(lái)越優(yōu)化[1]。門(mén)架系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)在內(nèi)外門(mén)架型鋼上，選取優(yōu)質(zhì)材料，以保證門(mén)架強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

針對(duì)不同噸位的叉車，采用相對(duì)應(yīng)的門(mén)架立柱截面形式和材料，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的輕量化。對(duì)于門(mén)架系統(tǒng)的作業(yè)噪聲，由于其與門(mén)架結(jié)構(gòu)相互作用間的間隙，液壓油缸的沖擊等有關(guān)，因此選用具有緩沖作用的液壓油缸和增設(shè)緩沖裝置，也能達(dá)到降噪的目標(biāo)。

二、叉車門(mén)架系統(tǒng)降噪控制原則

2.1首先要對(duì)于噪聲的聲學(xué)原理與研究，噪聲一般產(chǎn)生于機(jī)械動(dòng)力電磁等。在周圍輻射噪聲的這種物體影響下產(chǎn)生的噪聲均為噪聲源，聲音是以液體或者固體氣體為介質(zhì)進(jìn)行傳播的，對(duì)于生成的三維波動(dòng)方程，可以通過(guò)生產(chǎn)質(zhì)量守恒運(yùn)動(dòng)和物態(tài)三個(gè)基本方程式，推導(dǎo)出生產(chǎn)中的波動(dòng)[2]。

例如平面聲波是在一個(gè)無(wú)限大的平面內(nèi)，在法線方向垂直振動(dòng)，形成具有質(zhì)點(diǎn)的振幅和相位相同的聲波和聲強(qiáng)，在單位時(shí)間內(nèi)以及傳播方向上，垂直通過(guò)單位面積產(chǎn)生能量，表現(xiàn)為介質(zhì)中振動(dòng)的動(dòng)能，小體積元在聲波作用下獲得總聲能，表明平面生產(chǎn)中任何微小體積元的動(dòng)能和位能的變化是同向的。

2.2門(mén)架系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程產(chǎn)生噪聲， 是各個(gè)部件摩擦運(yùn)行所致，叉車噪聲一旦發(fā)生，部件間的摩擦力撞擊力就會(huì)使得殼體發(fā)生磨損，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣傳動(dòng)系統(tǒng)液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生的噪聲，能夠顯示出發(fā)動(dòng)機(jī)本體出現(xiàn)了故障。

進(jìn)聲噪聲則是從進(jìn)氣口發(fā)出的脈動(dòng)機(jī)器聲和空氣聲組成。排氣噪聲則是由排氣管和消聲器振動(dòng)發(fā)出的噪聲，門(mén)架系統(tǒng)作業(yè)和運(yùn)行時(shí)的噪聲，一般在多種部件安裝的過(guò)程中就有所產(chǎn)生。一旦發(fā)生叉車噪聲，超過(guò)國(guó)家規(guī)定的司機(jī)位置處90db的限制，就會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害，輕則會(huì)引起暫時(shí)性聽(tīng)覺(jué)偏移，重則會(huì)產(chǎn)生聽(tīng)力損失和噪聲性耳聾。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，叉車噪聲的危害導(dǎo)致駕駛員引發(fā)神經(jīng)心臟消化系統(tǒng)的不良反應(yīng)和損傷的，呈增多態(tài)勢(shì)，因此必須降低叉車的作業(yè)噪聲[3]。

三、叉車噪聲降低及解決方法

3.1選齒輪模數(shù)小、齒數(shù)多的低噪聲液壓泵，在液壓泵外部增加帶有吸音材料的隔音罩，在液壓泵和液壓閥的安裝面上增加減振墊并盡量降低液壓泵的最高轉(zhuǎn)速;增加蓄能器和橡膠軟管，來(lái)吸收壓力脈動(dòng)引起的振動(dòng)。采用升壓及測(cè)試儀器，對(duì)噪聲的測(cè)試原理予以運(yùn)用，讀取瞬時(shí)升壓有效值，測(cè)量時(shí)間平均升級(jí)的積分。測(cè)量方法可以根據(jù)國(guó)家有關(guān)叉車型式試驗(yàn)大綱，在測(cè)點(diǎn)的布置上，分別進(jìn)行叉車門(mén)架系統(tǒng)中心升級(jí)探頭等的布設(shè)。測(cè)試環(huán)境一般在瀝青地面硬質(zhì)水泥，測(cè)試地面要平整，測(cè)試周圍以叉車為中心，半徑30米內(nèi)沒(méi)有大的反射體，實(shí)驗(yàn)室背景噪聲應(yīng)在30db以下，在測(cè)試過(guò)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和處理，每次讀取平穩(wěn)運(yùn)行噪聲值和最大出擊噪聲。

3.2噪聲問(wèn)題的解決關(guān)鍵在于有效控制噪聲源。因此優(yōu)化設(shè)計(jì)中采取的方案主要對(duì)托輪裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)合噪聲產(chǎn)生機(jī)理部位和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在原有設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，對(duì)于凸輪裝置中的有效半徑與重視將升油缸設(shè)計(jì)在緩沖帶內(nèi)，進(jìn)氣系統(tǒng)中的空濾器，可以起到一定的隔音吸音效果，為了進(jìn)一步降低進(jìn)氣噪聲，可以在進(jìn)氣系統(tǒng)中增加進(jìn)氣消聲器，可以使得液壓缸起降的速度得以控制，將叉車升降作業(yè)中的速度控制在平穩(wěn)范圍內(nèi)，同時(shí)提升槽鋼加工精度，做好槽鋼尺寸控制，構(gòu)件間的平衡運(yùn)動(dòng)始終保持。

3.3發(fā)動(dòng)機(jī)各部件工作時(shí)振動(dòng)、摩擦產(chǎn)生的機(jī)械噪聲，是電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)固有的特性，故選用一款噪聲性能優(yōu)越的發(fā)動(dòng)機(jī)十分重要。發(fā)動(dòng)機(jī)各部件工作時(shí)振動(dòng)、摩擦產(chǎn)生的機(jī)械噪聲，與發(fā)動(dòng)機(jī)各零件加工精度、各零件配合狀況等有十分大的關(guān)系，機(jī)械噪聲低發(fā)動(dòng)機(jī)，說(shuō)明該發(fā)動(dòng)機(jī)廠在生產(chǎn)、質(zhì)量、裝配、調(diào)試等方面都有很好的把控。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣噪聲強(qiáng)弱影響的因素較多，與發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比、轉(zhuǎn)速等都有關(guān)系。選用低轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)，可以有效降低叉車機(jī)外輻射噪聲。為此在整機(jī)匹配過(guò)程中，在滿足各方面性能的前提下，應(yīng)盡量選用低轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)[4]。

3.4優(yōu)化設(shè)計(jì)門(mén)架立柱。例如一款降噪防塵的叉車車架，包括左箱體、右箱體以及設(shè)置在左右箱體之間的尾架，新型叉車車架的叉車在行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)等零部件產(chǎn)生的噪聲被車架底部的前封板、后封板和吸音材料吸音、隔音后，噪聲大大降低，在設(shè)計(jì)中還控制焊縫寬度，通過(guò)計(jì)算過(guò)程，引入鋼板單位體積、焊縫單位體積、焊縫密度、鋼板密度、焊材重量、鋼材重量等數(shù)值，對(duì)單位長(zhǎng)度進(jìn)行重量利用的計(jì)算優(yōu)化后選取機(jī)械性能強(qiáng)的型材，采用成型工藝門(mén)架和外門(mén)架的立柱，保證叉車制造效率得到整體提升[5]。

3.5發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械噪聲，主要由缸體和油底殼進(jìn)行輻射傳播。油底殼為薄板件結(jié)構(gòu)，一般可以采用抑制油底殼振動(dòng)的方式來(lái)降低其表面輻射噪聲，如在油底殼上粘貼抗振材料或吸音材料。同時(shí)還可以采用對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙進(jìn)行密封隔噪，以及在發(fā)動(dòng)機(jī)艙周圍粘貼吸聲材料的方法，來(lái)降低叉車的機(jī)外輻射噪聲。金屬板件的隔音性按頻率可分為有阻尼控制區(qū)、質(zhì)量控制區(qū)和吻合效應(yīng)控制區(qū)三個(gè)區(qū)域。設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)罩時(shí)，在低頻范圍內(nèi)阻尼控制區(qū)，要注意避開(kāi)板件的共振頻率。而在質(zhì)量控制區(qū)，板材密度越大，質(zhì)量越大，隔聲量也就越大。頻率繼續(xù)升高越過(guò)質(zhì)量控制區(qū)后，進(jìn)入吻合效應(yīng)控制區(qū)，板件會(huì)產(chǎn)生吻合效應(yīng)。在吻合頻率時(shí)，會(huì)出現(xiàn)隔聲低谷。均勻單層板隔聲性能基本遵循質(zhì)量定律。將兩塊規(guī)格相同、厚度不相同的板，制成中間含有一定空氣層的雙層板結(jié)構(gòu)，可以獲得比同厚度單層板更多的隔聲量。故采用雙層板結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)罩，是降低輻射噪聲的有效方法之一。作業(yè)中注意避免發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，隨時(shí)注意冷卻液溫度表的指示讀數(shù)，如果冷卻液溫度過(guò)高，要采取降溫措施。經(jīng)常檢查輪胎的溫度和氣壓，必要時(shí)應(yīng)停于陰涼處，待胎溫下降后再繼續(xù)作業(yè)，不得采用放氣或澆冷水的辦法降壓降溫，以免降低輪胎運(yùn)用壽命。經(jīng)常檢視制動(dòng)效能，防止因制動(dòng)總泵或分泵皮碗老化、膨脹變形。

4 結(jié)語(yǔ)：

當(dāng)前解決叉車運(yùn)行噪聲問(wèn)題，重要途徑就是優(yōu)化叉車門(mén)架結(jié)構(gòu)，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，正確認(rèn)識(shí)噪聲產(chǎn)生的機(jī)理，結(jié)合叉車門(mén)架系統(tǒng)的主要特征，從熱扎門(mén)架加工精度，門(mén)架立柱截面等角度，降低系統(tǒng)噪聲問(wèn)題，以提升結(jié)構(gòu)整體性能。相關(guān)人員應(yīng)采用檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)， 對(duì)門(mén)架故障產(chǎn)生原因與影響進(jìn)行分析， 更好的促進(jìn)叉車技術(shù)進(jìn)步，以提高維護(hù)工作的開(kāi)展質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]任小中，董后云，徐愷， 等.電動(dòng)叉車減速器降噪試驗(yàn)[J].河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，37（2）：17-20.

[2]相曙鋒，李明輝，陳翔宇， 等.小噸位內(nèi)燃叉車排氣系統(tǒng)降噪研究[J].工程機(jī)械，2016，47（8）：18-25.