關于推土機駕駛室內(nèi)的噪聲控制研究

李天艷

摘要：隨著我國推土機行業(yè)的發(fā)展，越來越多的推土機生產(chǎn)企業(yè)將研究重點集中到了推土機駕駛室內(nèi)的噪聲控制方面，希望可以通過降低推土機駕駛室內(nèi)的噪音來提升推土機駕駛室操作的舒適度方面?；诖?，本文重點針對推土機駕駛室內(nèi)的噪聲控制進行了詳細的分析，以供參考。

Abstract： With the development of bulldozer industry in china， more and more enterprises focus on the noise control in the bulldozer cab， hoping to improve the comfort of the bulldozer cab operation by reducing the noise in the bulldozer cab. Based on this， this paper focuses on the detailed analysis of noise control in the bulldozer cab for reference.

關鍵詞：推土機;駕駛室;噪聲控制

Key words： bulldozer;cab;noise control

0 ?引言

在操作推土機的過程中，由于內(nèi)部因素或者外部因素的影響，駕駛室內(nèi)的噪聲非常大。如果駕駛?cè)藛T長期處于這樣的作業(yè)環(huán)境下，不僅其操作舒適度得不到保證，就連其身體健康也會受到嚴重的影響。噪聲過大會使人產(chǎn)生煩躁等不愉快情緒，損害人的聽覺系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和視覺器官。在這種情況下，必須要對推土機駕駛室內(nèi)的噪聲產(chǎn)生因素進行詳細的分析，并針對性的提出噪聲控制措施。

1 ?推土機駕駛室噪聲的產(chǎn)生因素

針對推土機的駕駛室進行全方位的分析，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的推土機駕駛室門和窗戶都安裝了密封條，也發(fā)揮著一定的密封效果，可以有效屏蔽駕駛室外的噪聲。而造成駕駛室內(nèi)噪聲的主要因素則主要與以下幾方面因素有關：第一，底板、座椅下方和左右操縱臺面板處都設置了檢查孔，而檢查孔蓋板存在縫隙，外界噪聲可以通過這一縫隙進入駕駛室。第二，駕駛室的地板會設置一個小孔，專門用于轉(zhuǎn)動制動操縱桿的運行。而外界噪音可以通過這一小孔傳遞到駕駛室內(nèi)。第三，駕駛室內(nèi)的地板開會設置兩道長孔，專門用于左右制動踏板的弧形搖臂動作，而外界噪聲則可以通過這兩道長孔傳遞到駕駛室內(nèi)。第四，駕駛室內(nèi)的地板、操縱面板以及座椅周圍厚鋼板也不是完全隔音的，所以外界噪聲可以直接穿透，進入駕駛室內(nèi)。第五，推土機在運行過程中，發(fā)動機會與傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)的零部件等產(chǎn)生共振噪聲，然后再向駕駛室內(nèi)傳遞，或者發(fā)動機機體振動，推土機履帶與地面摩擦等都會出現(xiàn)噪聲，并向駕駛室內(nèi)傳遞。如果駕駛室內(nèi)的噪聲過大，將會對推土機的駕駛?cè)藛T身體健康產(chǎn)生影響，必須要采取一定的措施加強推土機駕駛室內(nèi)的噪聲控制[1]。

2 ?推土機駕駛室內(nèi)的噪聲控制一般性方法

2.1 加強檢查孔的密封處理

通過孔與縫隙縫隙傳入的噪聲能量常常遠高于結(jié)構(gòu)透射的噪聲。因此密封是駕駛室內(nèi)降噪的首要工作，是其他措施能達到預計效果的前提。需要密封的部位包括過線孔、空調(diào)進出氣口和結(jié)構(gòu)件連接縫隙等一切噪聲可能直接傳播進來的縫隙。

要想加強檢查孔和密封處理，可以從以下三方面做起。首先，加強檢查孔和對應蓋板上安裝螺栓的間距控制，可以通過縮小二者間距的方式來提升駕駛室的密封效果。其次，對檢查孔和對應蓋板的安裝面進行嚴格的檢查和校平，避免因為安裝質(zhì)量不合格而出現(xiàn)縫隙，給外界噪聲創(chuàng)造進入駕駛室的機會。最后，可以通過高溫加壓閥將一層橡膠黏貼到蓋板的安裝面處，確保蓋板安裝面的密封性，避免板和板之間出現(xiàn)振動，進而引起摩擦噪聲。（圖1）

2.2 加強操縱桿穿孔的密封

上文已經(jīng)提到，駕駛室的地板會設置一個小孔，專門用于轉(zhuǎn)動制動操縱桿的運行。而外界噪音可以通過這一小孔傳遞到駕駛室內(nèi)。對此，可以將橡膠波紋套安裝到這一孔隙處，隔絕外界噪聲進入駕駛室的途徑。（圖2）

2.3 加強制動踏板的密封

調(diào)整制動踏板搖臂鉸接點的位置，使之從原有的地板下調(diào)整到地板上方，然后再將傳動軸安裝到相應的支座上，中間再鑲上滾動針軸承，并通過密封圈進行密封。這樣一來，也可以有效避免外界噪音通過駕駛室內(nèi)底板的兩個長孔進入駕駛室。

2.4 進行吸音海綿的黏貼

由于外界噪聲會直接穿透地板、操縱面板以及座椅周圍厚鋼板進入駕駛室，所以為了有效隔絕這一外界噪聲進入駕駛室的途徑，可以將吸聲海綿黏貼到機體內(nèi)側(cè)鋼板上。而且，一些國外的標桿推土機，已經(jīng)通過黏貼吸音海綿的方式來幫助駕駛室進行噪聲的吸收與隔斷，其效果非常顯著。

對此，可以在以下幾個部位進行吸聲海綿的黏貼：第一靠近座椅處、第二駕駛室內(nèi)操縱臺的背面、第三地板背面、第四靠近發(fā)動機和儀表臺的地方、第五駕駛室頂棚內(nèi)。因為吸聲海綿的主要制作材料是三聚氰胺泡沫，所以吸聲海綿內(nèi)部有著大量的細密孔隙和半開孔結(jié)構(gòu)，可以將外界大量的聲波吸收調(diào)，并使聲波呈現(xiàn)逐漸衰減趨勢，所以在加強推土機駕駛室內(nèi)噪聲控制方面效果顯著。在實際的吸聲海綿黏貼過程中，吸聲海綿一共有五種形狀：第一波浪形、第二雞蛋形、第三金字塔形、第四凹凸形、第五圓條形。根據(jù)大量的實驗，發(fā)現(xiàn)波浪形吸聲海綿在推土機駕駛室中的應用，噪聲控制效果最佳[2]。（圖3）

2.5 進行地墊的鋪設

橡膠地墊具有質(zhì)地柔軟、彈性強、不易撕裂等特點，將其鋪設到駕駛室內(nèi)的地板上，不僅可以提升駕駛?cè)藛T操作的舒適度，而且只要使用厚度在5mm以上的整塊橡膠地墊，還可以起到良好的隔絕外界噪聲進入的效果。

一般情況下，盡可能選用質(zhì)量大的地墊，隔聲能力與單位面積的質(zhì)量是正相關的，多層厚重的橡膠地墊和吸音海綿的應用可以對推土機的振動傳遞關系進行有效的改善，避免推土機在運行過程中，大量的噪聲穿入駕駛室。而常用的噪聲控制方法主要有三種：第一隔振、第二隔聲、第三提高駕駛室的密封性。

3 ?加強推土機駕駛室內(nèi)噪聲控制的方法

除了以上幾種措施之外，還可以通過以下幾種措施來加強推土機駕駛室內(nèi)的噪聲控制。

3.1 隔振

在推土機的運行過程中，車體噪聲主要來源于以下三方面：首先，在推土機行進過程中，由于履帶撞擊而出現(xiàn)的沖擊性噪聲;其次，是推土機行進過程中，車身結(jié)構(gòu)會與發(fā)動機產(chǎn)生共振，進而出現(xiàn)共振噪聲;最后，傳動系統(tǒng)與液壓管路的振動也會使推土機駕駛室出現(xiàn)明顯的噪音。針對車體噪聲的控制，需要使用到專業(yè)的減振器。即推土機的發(fā)動機和駕駛室可以通過四點減振器直接與主機架進行連接。需要注意的是，應當優(yōu)先選擇鋼架和橡膠組成的減振器，可以最大限度的降低噪聲向駕駛室內(nèi)傳遞。

3.2 減少結(jié)構(gòu)振動

在對現(xiàn)有駕駛室測試中，駕駛室玻璃在發(fā)動機900rpm、1500rpm、2150rpm轉(zhuǎn)時會因玻璃共振而產(chǎn)生較為明顯的低頻轟鳴聲。優(yōu)化駕駛室結(jié)構(gòu)，可以降低駕駛室振動轉(zhuǎn)化為噪聲的比率。如增強玻璃與駕駛室的聯(lián)接強度，使用夾層玻璃會改善這種狀況。

駕駛室前面板起阻擋發(fā)動機艙噪聲傳遞如駕駛室的作用，其板厚不應小于2.5mm;如有可能可在板件上沖壓一些形狀，或增加些梁，避免大平面板共振產(chǎn)生噪聲。

駕駛室底板是隔絕傳動系統(tǒng)噪聲傳入駕駛室的重要部件，增加厚度將提升隔聲能力，建議厚度為10mm。如鋪設多層厚重的橡膠地墊，可適當減小底板的厚度，減小結(jié)構(gòu)重量。

3.3 增加阻尼材料

阻尼材料的作用是降低薄板件振動，減少因振動引起的噪聲，彌補駕駛室鈑金結(jié)構(gòu)設計缺陷而進行的整改措施。阻尼材料粘貼的位置是鋼結(jié)構(gòu)薄板件，包括底板、側(cè)圍板、后圍板、駕駛室頂。（圖4）

3.4 設計低噪音駕駛室

對推土機駕駛室內(nèi)的結(jié)構(gòu)進行重新設計，使之成為一種低噪音駕駛室，也是一種非常有效的噪聲控制方法。但是，這一設計需要對駕駛室內(nèi)的整機布局進行大幅度調(diào)整，對相應部件進行重新設計，對發(fā)動機減震性能、駕駛室減震性能、散熱器散熱性能、主機架和防翻支撐座有限元分析，所以需要付出較大的精力和成本，目前還在進一步研究當中[3]。

4 ?結(jié)語

推土機駕駛室內(nèi)的噪聲污染會對駕駛?cè)藛T的身體健康產(chǎn)生嚴重的影響，降低駕駛?cè)藛T的操作舒適度。而要想加強推土機駕駛室內(nèi)的噪聲控制，就必須要通過一系列措施進行隔振、隔聲處理，并提升駕駛室內(nèi)的密封性。

參考文獻：

[1]李周軍，王秀峰.推土機駕駛室內(nèi)的噪聲控制[J].工程機械與維修，2011（6）：164-165.

[2]楊超.推土機駕駛室噪聲控制[J].工程機械與維修，2013（8）：184-185.

[3]周瑾.推土機駕駛室減振降噪技術(shù)研究[D].山東：山東大學，2015.