连续输送机械驱动装置的噪声浅析

yuyinsh

　　连续输送机械广泛应用在国民经济的各行业中。许多部门连续输送机械往往不单纯进行物料输送，还在生产过程中组成有节奏的流水作业线。目前各行业对输送机械的要求越来越高，如粮食、化工、轻纺、食品、机场、港口、邮电等部门，对输送机的外观、可靠性、安全性尤其是噪声都有严格的要求，而噪声问题是令许多生产厂家头疼的问题，因为它受多种复杂因素的影响，是产品质量的综合反应。本文以皮带输送机为例，仅对其驱动装置噪声的产生原因进行简单分析。
　　皮带输送机的驱动装置一般由电动机、减速机构及传动滚筒等组成，也有的将电动机、减速机构置于滚筒体内，称为电动滚筒，或者只将减速机构置于滚筒体内部，电动机仍放在筒体外部，靠联轴器或液力偶合器与滚筒部分联接，这种形式称为外装式减速滚筒。无论哪种形式的驱动装置，其噪声来源分以下几方面。
　　1、电动机产生的噪声
　　根据国家标准，电动机只考核其空载噪声，按功率、同步转速不同，规定了噪声指标从56—104dB(A) (声功率级)不等，电动机在额定负载下的噪声略高于空载时的噪声值，一般情况下要高出3—5dB (A)。
　　2、减速器产生的噪声
　　减速器是驱动装置的主要噪声源之一，可分为以下几个部分进行分析：
　　(1)齿轮加工误差引起的噪声齿轮种类繁多，加工工艺复杂，是减速器的关键零件，以渐开线圆柱齿轮为例，有关国家标准就齿轮及齿轮副规定了25项误差，其中有17项是针对单个齿轮的。在实际生产中，不可能对那么多项指标逐一检测，所以不同的行业，不同的应用场合又有一些通用的技术条件。
　　皮带输送机减速器功率小于90kW时，齿轮的3个公差组精度都不得低于8级；减速器功率大于或等于90kW时，齿轮的第Ⅲ公差组精度不得低于7级，第Ⅰ、Ⅱ公差组精度不得低于8级。圆柱齿轮检验项目应符合表1的规定。对齿面接触斑点、最小法向极限侧隙也有相应的规定。尽管如此，企业受条件限制，往往不能严格按规定的项目进行出厂检验。减速器的噪声检验大都在空载情况下进行，控制的是空载噪声。经常出现这种情况，减速器出厂时各项指标合格，可是一投入使用，在满载的工况下，噪声明显增加，一些在空载状态下被掩盖的缺陷就暴露出来，如齿侧间隙过大、齿轮啮合情况不好等等。

表1  圆柱齿轮检验项目

第Ⅰ公差组	第Ⅱ公差组	第Ⅲ公差组
Fr、FW	fr、fpt	Fβ

　　针对这种情况，已经有一些企业开始重视工作状态下齿轮的啮合情况，并考核额定负载下的噪声指标，在设计齿轮时充分考虑额定负载下齿轮啮合面发生的微小变形，并以此为依据对齿轮啮合曲线进行修正，保证减速器在工作状态下，其内部齿轮以最平滑的曲线运动并传递扭矩，自然工作时的噪声也大大降低。
　　(2)减速器箱体加工误差引起的噪声。对减速器箱体来说，控制其形位公差更为重要。对形位公差的检测需要具备一定的条件，一些小型企业往往难以实现，一般都是用工艺手段来保证，对不同素质的操作者其效果相差极大。另一个问题就是减速器箱体的内应力，由于减速器箱体多为铸件，也有的采用焊接结构，其内部存在内应力，许多企业容易忽视这个问题，尤其是在生产任务紧、交货周期短的时候。如果箱体内部的应力未完全消除就进行加工、装配，即使所有的尺寸公差和形位公差都得到了严格的控制，但一段时间后其未消除的内应力会使一切努力化为乌有，噪声也就失控了。
　　(3)减速器装配误差引起的噪声。装配工序是一个极重要的生产环节，这是因为装配过程中能够直接发现零部件的合格与否，甚至发现设计上的缺陷；在装配过程中可以采取一定的装配手段修正零件的一些小毛病；装配水平的高低直接影响成品的质量。有些企业往往忽视装配过程的质量控制，不重视对装配工的技术培训，建立健全的岗位责任制，使得装配工序非但不能发挥其检验作用，反而造成一部分质量事故，如零部件结合面上的毛刺未去除，影响了装配的同轴度；箱体内部没清除干净的铁屑会使精心加工的齿面很快遭到破坏；轴承装配方法不对，造成轴承的寿命降低，噪声提高。不同水平的装配工，装配出的减速器的噪声指标有时会相差极大。
　　3、筒体产生的噪声
　　直径在315mm以上的滚筒体大都用钢板卷焊而成，成形后存在着较大的内应力，需要进行去应力处理，如果这步工作不做或没做好，就会影响运转的平稳性。此外，筒壁厚薄不均，或是加工造成的偏心，同样会使滚筒因动平衡不好而出现“打鼾”现象。滚筒表面线速度越大，筒径越大，滚筒越长，这种现象越明显。
　　4、安装不当引起的噪声
　　(1)皮带输送机的驱动装置通常到现场安装，基础扎实与否，头架和驱动装置架刚性的好坏，很大程度上影响驱动装置的工作噪声。
　　(2)头架和驱动装置架为钢结构，容易产生振动噪声，有时振动的叠加效应会使噪声成倍提高。
　　(3)头架和驱动装置架有一定的高度差，安装时，既要调好高度又要保证电动机、减速机构及传动滚筒的同轴度，处理不当噪声就明显上升。
　　(4)胶带的张紧力也会影响驱动装置的噪声，对于带宽较大的皮带输送机，胶带两边的张紧力往往大小不均，一方面容易出现跑偏现象，另一方面会使传动滚筒两端轴与轴承受力不均，造成一端磨损严重，从而使噪声提高。
　　连续输送机械驱动装置的噪声大小是由多种因素决定的，从零件的制造、装配到输送机械的安装、使用，每一环节都至关重要，只要认真做好每一步工作，严格按规范操作，噪声还是可以控制的。