工程机械噪声声源及降噪处理研究

近年来，随着工程机械的大量应用，工程机械噪声对于相关从业人员的健康危害越来越需要得到重视。笔者结合自身的经验，对噪声的声源进行了有针对性的分析，并且根据此提出了相应的解决措施，希望能够对相关的工作人员有所帮助。

工程机械在工作过程中会产生各种各样的噪声。长期在高噪音环境下工作会对健康产生很大的危害，噪音越大危害越大。一般噪声的声压级LPA≤80dB（A）认为对听力不会产生损害，但是小于70dB（A）才会使人感到稍微舒适。国外先进产品都已经把驾驶室内司机的耳旁噪声LPA降低到了70dB（A）以下。

1工程机械噪声源分类

1.1动力系统噪声

动力系统噪声包括柴油机本体的噪声，配套的风扇散热器的风动噪声，配套的进气系统和排气系统的噪声。①柴油机噪声包括：机械噪声，燃烧噪声，空气动力噪声。见表1。柴油机本体的噪声由柴油机厂家的能力决定，选型时选择噪声低厂家的产品。②配套的风扇和散热器的风动噪声。风扇和散热器组合产生的风动噪声一般来说是工程机械最大的噪声源。风扇噪声由旋转噪声和涡流噪声组成。旋转噪声是由于旋转的叶片切割空气引起空气的压力脉动产生的。涡流噪声是风扇转动使周围空气产生涡流。涡流分裂使空气发的生扰动产生的。风扇噪声随着风扇转速的增加而增大。③进排气噪声由柴油机的进气系统和排气系统产生。

1.2传动系统及工作装置噪声

工程机械的传动系统如变速箱传动轴及工作装置如压路机的振动轮、钻机钻头，铣刨机的铣刨刀，这些部件工作时也会产生很大的噪声。

1.3液压系统的噪声

工程机械的液压系统包括液压泵、液压马达、液压阀、液压缸，这些部件工作时也会产生噪声。液压噪声包括固体振动噪声和流体振动噪声。固体振动噪声是由零件在往复运动中和旋转运动中产生。流体振动噪声是由于流体在孔道、管路中内流动时速度、压力和方向的不断变化，使流体产生扰动、漩涡、湍流、气穴和冲击等形成。

2工程机械噪声源识别方法

知道了噪声的来源后，下一步就是找出哪里是主要的噪声源。只有找到了主要的噪声源，才能采取相应的措施来降低噪声。主要的噪声源识别方法有：分别运转消去法；覆盖法；频谱分析法；声压分析法；表面声强测量法及表面振动测定法；信号分析法；声强测量法；声全息法。

2.1分别运转消去法

分别运转消去法就是先测定总体噪声，然后使可能发出较大噪声的部分定制工作，然后再测定总体噪声，根据声压级的叠加原理，从两次测量结果中可以算出这部分的噪声大小。

2.2覆盖法

覆盖法利用隔声性能好的装置对无法停止工作的零件进行覆盖，然后计算噪声的占比来找出主要噪声源。

2.3频谱分析法

频谱分析法利用各种噪声源的频率特性来找出主要噪声源。以上三种是应用较多对仪器要求较少的方法，其它方法就不一一累述。

3工程机械噪声的降噪处理措施

由于噪声的危害国家也制定的相应的标准对工程机械的噪声排放给予规范。相关方面的国标有GB16710-2010土方机械噪声限值。相应国际标准有欧盟噪音指令2000/14/EC。标准里面有两个指标一个是整机辐射噪声用声功率级（LWA）表示，将设备视为点声源，通过测量半球面上的若干点的声压级（LPA）来计算声功率级（LWA）。另一个指标是驾驶室内司机的耳旁噪声，用司机耳朵位置测量到的声压级（LPA）来表示。由于指标越来越严格所以工程机械需要采取的降噪措施也越来越多，厂家需要在这上面的投入也越来越大。降低噪声的方法无非分成两大类，一是控制噪声源，从源头上采取措施，就是降低柴油机、风扇、液压件这个发声部件的噪音。二是控制噪声传播途径，采用降噪材料或产品，做个机罩把噪声源罩起来，然后里面贴上吸音材料，阻挡吸收噪声。

3.1降低噪声源的方法

①对于柴油机变速箱液压件等采购件，我们需要采用噪音辐射低的产品。②对于风扇噪声，我们可以采取的措施有：1）采用大直径，低转速的风扇。2）采用非金属低噪音叶形的风扇。3）采用不等叶距的风扇。4）适当选择风扇和散热器之间的距离。5）采用硅油离合风扇，或液压马达驱动的独立风扇③对于柴油机还有一些振动部件，我们需要选择合适的隔振器，减少振动部件的传递，降低振动部件产生的噪声。对于整车零件我们也要考虑到模态分配，使其不和振动部件产生共振，从而减少振动部件的噪音。

3.2控制噪声传播路径的方法

①空气传播声音的隔离。用机罩把柴油机、液压泵、消声器、风扇这个发声部件罩起来，有的必须和外界相通的地方，比如说散热器进风，也要做成迷宫形式使噪声不能直射出去。对于成员工作的驾驶室，也要做的尽可能密封，一些进出的管线，要用过线器和过管器。玻璃采用夹胶玻璃降低玻璃处辐射过来的噪声。②结构辐射声音的隔离。结构辐射声音隔离是通过使声音在弹性材料上反射，并使声音的传播衰减才实现。材料层越软体积越大，则结构辐射声音隔离的效果越好。驾驶室隔音地垫就是一个例子。③空气传播噪声的吸收。空气传播的噪声，通过机罩上的吸音材料吸收。④结构辐射噪声的吸收。结构辐射声音的吸收是通过使声音透过粘附于结构上的阻尼材料把声能转化为热能来实现。贴在壁板上的阻尼板就属于这种应用。

4结束语

综上所述，工程机械在运作的过程中，一定要考虑工程机械噪声对周围环境造成的影响，并对这些噪声进行有效的控制，同时才能够保证在工程机械运作期间周围生活、工作的人们能够保持正常状态，不受到这些噪声污染的影响。笔者通过对这些内容进行讨论分析希望能够对相关工作人员有所帮助。