高速閉式?jīng)_床的噪聲治理

吳建新，沈呂遠(yuǎn)，盛岳林

（1.杭州杭氧填料有限公司，杭州 311305；2.浙江東發(fā)環(huán)保工程有限公司，杭州 311203）

杭州杭氧填料有限公司擁有8條國際先進(jìn)、國內(nèi)首創(chuàng)的規(guī)整填料全自動(dòng)生產(chǎn)線，其中每條生產(chǎn)線的核心裝置即為兩臺(tái)高速閉式?jīng)_床。

目前8條規(guī)整填料生產(chǎn)線已全部投入運(yùn)行，但對(duì)該企業(yè)的作業(yè)噪聲環(huán)境進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn)，廠房?jī)?nèi)的噪聲級(jí)較大，在造成職業(yè)健康環(huán)境噪聲超標(biāo)的同時(shí)，也給工人交流和領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)考察指導(dǎo)帶來了不便。為改善車間聲環(huán)境，確保作業(yè)區(qū)域達(dá)到《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限制—物理因素》GBZ 2.2-2007的要求，必須對(duì)車間內(nèi)的沖床噪聲進(jìn)行治理。

1 噪聲污染狀況

通過技術(shù)人員多次對(duì)填料車間噪聲的具體測(cè)量分析[1]，發(fā)現(xiàn)目前廠房?jī)?nèi)噪聲主要有幾大部分組成，即35 t壓紋機(jī)機(jī)械噪聲、30 t穿孔機(jī)機(jī)械噪聲、30 t穿孔機(jī)吸風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力噪聲、填料板輸送過程中的碰撞聲、清洗線產(chǎn)生的電機(jī)噪聲和空氣聲、人工操作線產(chǎn)生的作業(yè)碰撞聲，廠房空間反聲產(chǎn)生的混響聲以及其他作業(yè)時(shí)的零星噪聲。其中高速閉式?jīng)_床正常運(yùn)行的沖壓速度是每分鐘380～480次，產(chǎn)生的機(jī)械噪聲和氣流噪聲最為突出，達(dá)到90 dB(A)以上。嚴(yán)重影響了工人的正常工作，并使得車間內(nèi)的噪聲環(huán)境超出了國家相關(guān)的環(huán)保及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

為了有效地了解杭氧填料生產(chǎn)車間的噪聲分布狀況，多次對(duì)車間內(nèi)做了詳細(xì)的觀察和測(cè)量，發(fā)現(xiàn)車間內(nèi)噪聲存在著聲源多、聲級(jí)高、分布廣等特點(diǎn)，并且具有明顯的混響噪聲。測(cè)試數(shù)據(jù)表明，車間內(nèi)噪聲的連續(xù)等效A聲級(jí)在85 dB(A)以上，局部區(qū)域（沖壓工序區(qū)域）A聲級(jí)高達(dá)9 0dB(A)以上。超過了相應(yīng)的國家允許標(biāo)準(zhǔn)，詳見圖1、表1。

2 噪聲源特性分析

在杭氧填料生產(chǎn)車間中，擺放了8套沖壓流水線和若干臺(tái)其他設(shè)備，其中沖壓流水線大致由送料機(jī)、30 t穿孔機(jī)、輸送帶、35 t壓紋機(jī)、清洗線和人工操作臺(tái)等幾部分組成，并且在工藝流程中發(fā)出機(jī)械撞擊聲、高壓空氣聲、吸氣聲、沖洗聲和其他機(jī)械噪聲及電磁噪聲。結(jié)合表1，我們不難發(fā)現(xiàn)，整個(gè)車間噪聲主要集中在生產(chǎn)線機(jī)頭部分，并且隨著距離的增加而衰減。同時(shí)，各測(cè)點(diǎn)頻譜特征類似，峰值集中在500 Hz～1 000 Hz之間，這都說名位于沖壓機(jī)主體位置的機(jī)械撞擊聲和吸風(fēng)機(jī)空氣噪聲為主要噪聲源[2]。因此若要實(shí)現(xiàn)車間噪聲環(huán)境達(dá)標(biāo)，只要對(duì)具有較高聲級(jí)的16臺(tái)沖床進(jìn)行治理即可。

圖1 單套生產(chǎn)線測(cè)點(diǎn)布置圖（共8套）Fig.1 Single set of production line test point arrangement

表1 單臺(tái)流水線噪聲測(cè)試頻譜表Tab.1 A single assembly line noise test spectrum

3 治理工藝

工藝設(shè)計(jì)主要解決最重要聲源8臺(tái)35 t沖床、8臺(tái)30 t沖床和8個(gè)吸風(fēng)風(fēng)機(jī)（30 TMICRON沖床配套）噪聲對(duì)生產(chǎn)車間的噪聲影響，通過治理，可確保這些治理設(shè)備對(duì)生產(chǎn)車間的噪聲貢獻(xiàn)≤80 dB(A)（標(biāo)準(zhǔn)要求85 dB(A)）；

通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，本次設(shè)計(jì)僅對(duì)35 t沖床主體部分、30 t沖床及沖床吸風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行隔聲處理，而不對(duì)清洗線和人工操作平臺(tái)等處進(jìn)行噪聲治理。即將每條生產(chǎn)線的35 t沖床置于一個(gè)獨(dú)立的隔聲罩內(nèi)，將30 t沖床和配套吸風(fēng)風(fēng)機(jī)置入另一個(gè)獨(dú)立的隔聲罩內(nèi)[3]。并充分考慮設(shè)備運(yùn)行操作、維護(hù)方面的需要。

經(jīng)過設(shè)計(jì)計(jì)算[4]，T 35沖床單個(gè)隔聲罩尺寸為2 000×2 200×2 600，T 30沖床和配套風(fēng)機(jī)系統(tǒng)隔聲罩尺寸為2 060×2 200×2 600，四個(gè)立面由吸隔聲壁面、觀察窗和檢修隔聲門組成；其中吸隔聲壁面設(shè)計(jì)為可拆卸式，觀察窗位置根據(jù)各檢修位置和儀表盤位置現(xiàn)場(chǎng)定位確定；大檢修隔聲門設(shè)計(jì)為對(duì)開式，方便液壓工具車的進(jìn)出；沖床操作面開設(shè)兩樘平移式檢修隔聲門，每扇門正對(duì)儀表盤位置開設(shè)隔聲窗觀察窗，尺寸見附圖；在隔聲罩進(jìn)料口處設(shè)置一塊可拆卸隔聲板，并在板上預(yù)留進(jìn)料口和觀察窗；在出料口處預(yù)留消聲通道；在頂面采用吸隔聲壁面結(jié)構(gòu)，并且為可拆卸起吊模塊；整體隔聲罩隔聲量為20 dB(A)；并且在設(shè)計(jì)中配套了相應(yīng)的通風(fēng)散熱和照明設(shè)施。

為防止隔聲罩底部電纜溝里面的噪聲繞射，在位于隔聲罩內(nèi)的電纜溝上部鋪設(shè)3 mm厚的阻尼隔聲氈[5]，防止噪聲輻射；同時(shí)也考慮了填料進(jìn)出口的聲輻射問題，采取進(jìn)出口安裝消聲器予以解決。

在具體隔聲罩模塊設(shè)計(jì)中，通過試驗(yàn)，采取1.5 mm鍍鋅板+3 mm阻尼+50 mm離心玻璃棉+1 mm護(hù)面板結(jié)構(gòu)作為隔聲模塊的板體。同時(shí)各隔聲模塊（共5部分）通過啟口連接快速組裝成整體。

詳細(xì)布置圖見圖2，效果圖見圖3；

圖2 高速閉式?jīng)_床隔聲罩工藝布置圖Fig.2 High-speed closed-punch sound insulation cover the process layout

圖3 單套生產(chǎn)線沖床隔聲罩效果圖Fig.3 Acoustic enclosures effect of single set of production line punch

4 結(jié)語

通過對(duì)8條生產(chǎn)線16臺(tái)高速閉式?jīng)_床采用模塊組裝式隔聲罩治理，生產(chǎn)車間噪聲得到了明顯的改善，車間聲環(huán)境從96.0 B(A)降到了80 dB(A)以下，并且換熱量滿足設(shè)計(jì)要求，測(cè)試效果見表2。

表2 降噪效果實(shí)測(cè)表Tab.2 Measured noise reduction effect

沒必要對(duì)流水線生產(chǎn)車間每個(gè)噪聲聲源或整個(gè)車間壁面進(jìn)行大范圍噪聲治理，而是要考慮對(duì)沖床等主要噪聲源進(jìn)行治理。在沖床隔聲罩設(shè)計(jì)時(shí)除考慮降噪問題外還需要充分考慮以下因素。

（1）要充分考慮沖床設(shè)備在整個(gè)流水線中的位置及周邊環(huán)境，確保降噪設(shè)備的實(shí)施不會(huì)影響其功能作用；

（2）要對(duì)沖床的基本操作原理及巡查需要進(jìn)行了解，根據(jù)要求設(shè)置觀察門窗和照明、通風(fēng)散熱設(shè)施；

（3）隔聲罩應(yīng)該充分考慮檢修和換模，將隔聲罩設(shè)計(jì)成輕便的可拆卸、易組裝的模塊化結(jié)構(gòu)。

[1]沈保羅.噪聲和電聲測(cè)試技術(shù)[M].汕頭：汕頭大學(xué)出版社，1989.

[2]傅行琪，黃 聰.沖床曲軸連桿機(jī)構(gòu)降噪試驗(yàn)研究[J].噪聲與振動(dòng)控制，1988，3：14-19.

[3]陳 威，成維民.沖床噪聲產(chǎn)生的原因、頻譜特性及傳播途徑分析[J].鍛壓技術(shù)，1999，5：40-45.

[4]馬大猷.噪聲與振動(dòng)控制工程手冊(cè)[M].上海：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

[5]呂玉恒，王庭佛.噪聲與振動(dòng)控制設(shè)備及材料選用手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.