叉車門架系統(tǒng)噪聲控制方法的研究

陸進(jìn) 錢一呈 張偉剛 李旭東

摘 要：叉車門架系統(tǒng)的噪聲是叉車作業(yè)時(shí)的主要噪聲之一，叉車作業(yè)時(shí)門架的持續(xù)快速的升降動(dòng)作將造成比較高的峰值噪聲，會(huì)對(duì)叉車司機(jī)造成聽覺疲勞、暫時(shí)性或永久性聽閾位移等傷害。本文通過優(yōu)化叉車門架結(jié)構(gòu)的制造工藝，解決了叉車作業(yè)時(shí)持續(xù)噪聲高的問題。

關(guān)鍵詞：叉車；門架；噪聲

內(nèi)燃叉車以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力，其功率強(qiáng)勁、適用范圍廣，缺點(diǎn)是排放和噪聲污染較大，對(duì)人類健康危害較大。叉車噪聲的產(chǎn)生主要有：發(fā)動(dòng)機(jī)、門架、進(jìn)排氣系統(tǒng)等，而門架噪聲屬于間歇脈沖噪聲，因車輛工作時(shí)振動(dòng)產(chǎn)生的敲擊噪音，噪音的大小與叉車門架部件的精度有著直接的關(guān)系，本文通過優(yōu)化叉車門架結(jié)構(gòu)的制造工藝，運(yùn)用高強(qiáng)度異形型材替代焊接結(jié)構(gòu)，在降低叉車門架重量的同時(shí)改善叉車噪聲問題，為叉車制造企業(yè)控制叉車制造成本、制造低噪音水平叉車指明了方向。[1]

1 叉車門架噪聲來源

叉車的門架是叉車作業(yè)的主要部件，由內(nèi)外門架、貨叉、傾斜起升油缸等幾大部分組成。門架工作時(shí)產(chǎn)生的間歇脈沖噪聲，這種噪聲主要由于緊固件松動(dòng)，車體導(dǎo)輪和滾輪、鏈條與鏈片銷軸、貨叉與叉架橫梁等加工間隙過大，產(chǎn)生的振動(dòng)敲擊噪音。叉車在日常的作業(yè)過程中產(chǎn)生的脈沖噪聲具有持續(xù)時(shí)間、噪聲限值大燈特點(diǎn)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定司機(jī)位置處噪音不得大于90分貝。噪聲污染對(duì)人體健康有很大的影響：噪聲級(jí)超過50分貝就會(huì)影響睡眠和休息；70分貝以上噪聲會(huì)造成精神不集中，影響工作效率，甚至發(fā)生事故；長(zhǎng)期工作或生活在90分貝以上的噪聲環(huán)境，會(huì)嚴(yán)重影響聽力和導(dǎo)致其他疾病的發(fā)生。噪聲除損害聽覺外，也會(huì)影響其他系統(tǒng)，造成頭痛和睡眠障礙、植物神經(jīng)功能紊亂等。[2] [3]接觸噪聲時(shí)間對(duì)聽覺系統(tǒng)的影響見表1，噪聲強(qiáng)弱對(duì)聽覺系統(tǒng)損傷的影響見表2。

根據(jù)表1表2可知，聽覺系統(tǒng)損傷的影響跟噪聲接觸時(shí)間的長(zhǎng)短和噪聲強(qiáng)弱成正比，而正常叉車作業(yè)時(shí)噪聲的強(qiáng)度往往會(huì)達(dá)到80分貝以上，長(zhǎng)期暴露在噪聲環(huán)境下叉車操作人員的注意力和判斷力都會(huì)有明顯的下降，導(dǎo)致降低作業(yè)效率，叉車操作事故率也有明顯提升。因此降低叉車作業(yè)噪聲，預(yù)防作業(yè)者聽覺系統(tǒng)損傷是叉車環(huán)保技術(shù)發(fā)展的方向。

2 門架系統(tǒng)的優(yōu)化及降噪

叉車門架系統(tǒng)噪聲的控制應(yīng)同時(shí)考慮先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性三個(gè)方面，叉車噪聲控制途徑主要有以下方面：Ⅰ降低噪聲聲源，主動(dòng)降噪，也是從源頭上解決噪聲的最終措施；Ⅱ是采取阻尼處理，選擇合適的材料減少振動(dòng)，控制傳播途徑，采取包括吸聲、隔聲、減振、消聲等聲學(xué)措施；Ⅲ注重自我防護(hù)，通過加強(qiáng)監(jiān)督管理，縮短工作時(shí)間采用多崗位輪換機(jī)制，提升作業(yè)人員自我防護(hù)意識(shí)，佩戴隔聲裝備等手段加以防護(hù)。叉車門架系統(tǒng)噪聲的控制途徑首先是控制噪聲源，從提升門架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件制造工藝和和制造的精度，來從源頭降低門架作業(yè)時(shí)的機(jī)械噪聲。通過對(duì)門架結(jié)構(gòu)和門架系統(tǒng)噪聲產(chǎn)生的機(jī)理分析，總結(jié)出降低叉車門架系統(tǒng)噪聲的幾個(gè)途徑[4]：

（1）增加凸輪裝置，在滑架立柱的下端主滾輪的側(cè)上方增設(shè)一個(gè)凸輪裝置。

（2）安裝帶缸底緩沖裝置的起升油缸，該裝置在桿側(cè)室中產(chǎn)生預(yù)定的緩沖壓力，設(shè)置在緩沖套上的彈性體，阻止活塞與桿側(cè)端凸緣碰撞并通過其彈性吸收沖擊，減少振動(dòng)與噪聲，同時(shí)也能使叉車平穩(wěn)工作，延長(zhǎng)其使用壽命。

（3）提高門架型鋼部件裝配的精密度。叉車的噪聲來源主要由于緊固件松動(dòng)、車體導(dǎo)輪和滾輪、鏈條與鏈片銷軸、貨叉與叉架橫梁之間的相對(duì)運(yùn)用產(chǎn)生。門架型鋼加工的精密度決定了其部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。傳統(tǒng)的門架型鋼加工方式采用的為普通的焊接接頭，焊接工藝容易產(chǎn)生焊接應(yīng)力和焊接變形，很多叉車出廠時(shí)門架系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)部件配合較好，使用一段時(shí)間后因磨損和殘余應(yīng)力變形導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)部件門架內(nèi)外立柱和滾輪之間的間隙加大，導(dǎo)致振動(dòng)和噪聲的產(chǎn)生。因此把門架型鋼的制造工藝調(diào)整為整體熱軋工藝，同時(shí)通過精加工來提高門架立柱制造精度，從而達(dá)到門架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化目的。

從上圖1、2可知，門架立柱去焊接化之后，外觀得到了改善；去除了焊接工藝對(duì)加工質(zhì)量的影響，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一規(guī)格型號(hào)的型材模具化生產(chǎn)、批量化生產(chǎn)，在一定程度上降低了成本；熱軋門架型材，有效消除了焊接應(yīng)力引起的扭曲、彎曲變形及內(nèi)槽尺寸波動(dòng)等質(zhì)量缺陷。

3 結(jié)論

隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能環(huán)保要求的提高，新材料、新技術(shù)、新工藝的發(fā)展和運(yùn)用，叉車行業(yè)對(duì)降噪技術(shù)的研究也逐漸成熟。本文對(duì)叉車門架系統(tǒng)的噪聲成因的研究和分析，得出了叉車噪聲的產(chǎn)生由于內(nèi)外門架的相對(duì)運(yùn)行不平穩(wěn)造成的，并通過用熱軋成型型鋼通過精整加工的方式替代傳統(tǒng)焊接門架，有效的消除了門架因焊接應(yīng)力所導(dǎo)致的扭曲、彎曲變形，提高了門架的配合精度，從而降低了叉車噪聲，同時(shí)也提高了叉車的使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉建國(guó).淺談叉車技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].科技信息，2011（019）：149.

[2]徐慶華，任家權(quán).叉車噪音分析及其降低措施[J].叉車技術(shù)，2004（2）：2-3.

[3]陳海玲，林琳，等.噪聲性耳聾的調(diào)查分析，2006（33）：948-949.

[4]凈立榮.叉車門架的降噪新技術(shù)[J].工程機(jī)械與維修，2009（01）：134.