淺議乳化液泵站噪聲控制

韓帥

【摘要】乳化液泵站是煤礦井下綜采工作面的重要設備，被譽為液壓系統(tǒng)的心臟。它提供煤礦綜采工作面液壓支架輸送高壓乳化液，是液壓支架的動力源，其工作狀態(tài)的好壞直接影響液壓支架的工作性能。本文針對煤礦使用的RBW400/31.5型乳化液泵產(chǎn)生的振動和噪聲進行簡單分析和處理。

【關鍵詞】乳化液泵站，故障，噪聲

一、概述

開灤林西礦已是開采百年老礦，已是綜合機械化采煤的現(xiàn)代化礦井，有綜采工作面3個，掘進工作面5個。RBW400/31.5型乳化液泵主要為綜采工作面液壓支架及單體液壓支柱提供液壓動力，是綜采工作面的關鍵機電設備。由于井下工作環(huán)境潮濕惡劣、乳化液泵工作時間長，工人非正常操作，缺乏有效潤滑以及未進行周期性維修保養(yǎng)等因素，乳化液泵易產(chǎn)生各種磨損、擦傷、微裂縫振動等故障，輕者造成乳化液泵低效工作，供液壓力不足，重者造成乳化液泵泵頭劈裂損毀，影響安全生產(chǎn)。同時，暴露在強噪聲環(huán)境之中而不采取任何防護措施，會逐漸導致耳聾等身體器官上的病變，采取每一項噪聲控制技術(shù)措施，都必須綜合考慮。

二、乳化液泵噪聲分析

（一）結(jié)構(gòu)組成及工作原理

BRW400/31.5型乳化液泵在煤礦重要的機電設備。其乳化液泵站由該型號乳化液泵配合RX400/25型乳化液箱構(gòu)成。一般為二泵一箱，為2臺乳化液泵交替使用，一臺正常工作供液，另一臺備用。

（二）產(chǎn)生噪聲的原因

乳化液泵站的噪聲主要是泵站內(nèi)液體在液壓閥中的高速流動，或者泵站系統(tǒng)內(nèi)部積存空氣，形成渦流，高速沖擊管路造成的動力性噪聲。機械結(jié)構(gòu)性噪聲主要是由于液泵內(nèi)的機械振動和液體脈動引起噪聲?，F(xiàn)在使用的乳化液泵站噪聲來源有曲軸與軸承之間，活塞與滑套之間，吸液、排液閥門和管路抖動與附近金屬相碰的撞擊聲等。

（三）噪聲對人體的影響

長期接觸噪聲，會對人體的神經(jīng)系統(tǒng)、心腦血管、視覺器管、消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、血液的影響等。噪聲對人體心血管的慢性損害疊加，往往使人體心血管系統(tǒng)缺氧所致功能性改變，進而演變?yōu)槠髻|(zhì)性的病理改變，特別是長時間噪聲沒有得到控制，聽力損失最明顯。應采取預防措施：（1）降低噪聲源（2）加大監(jiān)督檢查（3）積極改善工人的工作環(huán)境，做好個人防護工作。

（四）機械噪聲分類

（1）撞擊噪聲;（2）周期作用力產(chǎn)生的噪聲;（3）摩擦噪聲;（4）結(jié)構(gòu)振動輻射的結(jié)構(gòu)噪聲;（5）轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的振動。

（五）液泵的噪聲

主要有：（1）齒輪噪聲;（2）流體動力型噪聲;（3）泵的機械噪聲;（4）閥門噪聲;（5）管理噪聲。

（六）液體動力性噪聲

液泵工作時，連續(xù)出現(xiàn)動力壓強脈沖，從而激發(fā)泵體和管路系統(tǒng)的閥門，管道等部件振動，由此而輻射噪聲。

動力壓強脈沖可分解成兩個分量，一個是直流壓強分量、一個是壓強高的諧波分量。

（七）管理噪聲

液壓系統(tǒng)的泵體噪聲和閥門噪聲主要沿管體傳播并透過管道壁面輻射出去。管道越長越粗，這種輻射也越強。

在靜壓和流速變化不大的情況下，湍流不能引起足夠大的壓強脈動，所以在截面沒有變化的直管中，無論R值如何大，產(chǎn)生的渦流噪聲是很小的，部分開啟的球形閥，彎頭和直管在同一流速下產(chǎn)生的噪聲潛。

（八）柱塞磨損與滑塊之間的間隙加大

柱塞的高速往復運動，極易造成柱塞磨損，檢查時可以查看，潤滑油，有無亮點，亮點多說明磨損已經(jīng)加劇，需要更換零配件和對潤滑油的管理。

（九）蓄能器壓力變化

當蓄能器壓力降低或失去作用效果后，滑塊與滑套之間的摩擦會明顯增加，整個泵站處的噪聲明顯升高。必須及時更換蓄能器處理蓄能器壓力降低問題。

（十）損壞造成噪聲

液泵的吸液閥、排液閥中的彈簧損壞，密封圈損壞等，會使泵頭的噪聲和周圍液體溫度明顯增加，及時更換和維修后，可以明顯降低噪聲溫度的升高

（十一）其他引起噪聲的現(xiàn)象

事故狀態(tài)下滑塊與連桿之間的間隙加大;齒輪磨損;連桿折斷;液管連接錯誤;系統(tǒng)高壓乳化液持續(xù)從泵頭返回液箱沒有進入工作面俗稱打循環(huán)操作（回水管路高壓液較多，密封損壞）;先導閥損壞等等諸多現(xiàn)象都能引起噪聲增大。

三、噪聲控制

（1）選用或設計低噪聲閥門。（2）不同管徑的管道連接應逐漸過渡。（3）在泵的進出口，閥門前后各處加一段彈性管，為降低管道壁面的振動，也可用各種各樣的管道夾子，夾子內(nèi)緊襯毛氈，橡膠等高內(nèi)阻材料，在管道振動較強烈的地方，最好能將液管鉗位。（4）泵體和管道的支撐結(jié)構(gòu)，應采用隔振措施。（5）提高機件加工精度和液泵裝配質(zhì)量的方法降低噪聲。（6）在噪聲接受點進行控制。在接受點進行防護，就是個人防護，這是一種經(jīng)濟而有效的方法，常用的有耳塞、防聲棉、耳罩、頭盔等。（7）阻尼減振降噪。在液泵的泵頭或機體上在加厚一些帶有阻尼孔的金屬板，也能控制液泵的噪聲傳播。（8）橡膠件和橡膠金屬連接件：如彈性聯(lián)軸器等。①橡膠金屬支撐（正確的）結(jié)構(gòu)，為了防止在橡膠中出現(xiàn)應力集中源在橡膠固定表面上的金屬附件不應有孔的和小槽以及凸臺、尖角，在載荷下橡膠不應超過支撐板的邊緣。②用于吸收偶然沖擊載荷的隔振器是帶圓錐形自由表面和腔室裝滿瀝青的直角截面。很大一部分沖擊能量是借助于填料的位移來吸收的，在載荷下隔振器。