挖掘机噪声来源与降噪方案

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1、挖掘机噪声来源与降噪方案　　1前言　　GB16710-2010《土方机械噪声限值》的实施，对非道路土方机械的噪声限值提出了更严格的要求。噪声问题一直是困扰国内很多主机厂的问题，也是国内主机厂产品性能优化的主要攻关内容。因为降噪需要较大的投入，包括昂贵的测试设备及较为专业的技术人员，所以找出一套挖掘机降噪的方法和解决对策，对于主机厂提升产品竞争力，特别是在新品开发时做为参考是非常必要的。本文通过YC135-8挖掘机降噪项目的实施，总结出一套挖掘机降噪方案。　　2挖掘机噪声水平摸底　　根据GB/T25614和GB/T25615测试方法，分别测试出YC135-8挖掘机动态

2、机外发射声功率级值106.3dB（A）、动态司机位置发射声压级限值84.2dB（A）。而GB16710《土方机械噪声限值》（2015年起）要求司机位置发射声压级限值需≤80dB（A），机外发射声功率级值需≤102dB（A）。YC135-8挖掘机挖掘机噪声水平严重超出了国标要求。　　3主要声源分析　　利用声强测试法寻找挖掘机的主要声源。　　挖掘机右侧--声强云图（显示量程:93~98dB,频率范围：250Hz~5kHz）通过声强云图可知，风扇噪声及排气噪声是主要声源。　　4降噪实施　　4.1风噪优化　　4.1.1降低风扇速比　　根据风扇消耗功率：&prop

3、;n3D5,风扇噪声：∝n5D7,风扇速比由1.24降至0.95.　　4.1.2柴油机标定转速由2200rpm降至2100rpm,即风扇转速降低733rpm.　　4.1.3风扇重新选型。　　普通型10叶风扇改用6叶大风量、低噪音风扇。　　4.1.4优化后测试结果根据《GBT25614-2010土方机械声功率级的测定动态试验条件》进行测试，测试结果：优化后的动态机外发射声功率级值比原机状态降低2.9dB（A），即103.4dB（A）；优化后的动态司机位置发射声压级值比原机状态降低2.1dB（A），即82.1dB（A）。　　4.2排气噪声优化　　4.2.1经测

4、试，消声器排气背压为6.91kPa,偏低。消声器有优化的空间。　　4.2.2消声器优化　　消声器由原机的单层壳体结构，改为双层壳体结构，夹层间布置耐高温的柔性吸声材料（如图2所示），降低壳体辐射噪声。同时，消声器改为四级扩张和小孔群逐级扩散结构，以便达到在较宽频率范围内有较高的高频消声能力。　　4.2.3优化后测试结果优化后的动态机外发射声功率级值比优化前值降低2.2dB（A），即101.2dB（A）；优化后的动态司机位置发射声压级值比优化前降低0.5dB（A），即81.6dB（A）。　　4.3驾驶室优化　　4.3.1对驾驶室而言，削弱固体声的关键是隔振。为了验证驾

5、驶室悬置性能，进行振动摸底测试，测试结果如图3所示：　　通过测试表明，驾驶室悬置性能优良，不需进一步优化。那么驾驶室内降噪，可以通过吸振、吸声方法进行。　　4.3.2在驾驶室薄壁内侧粘贴阻尼材料，提高驾驶室壁板的动刚度，吸收驾驶室内壁的振动，改善驾驶室内压力波动。　　4.3.3驾驶室内因混响而增加的噪声级：　　△L=10lg（Ic/Id）=10lg{1+4（1-a）/a}（1）式中Ic--驾驶室内空间某点的噪声强度（6），以便吸收低频噪声，减少混响。　　4.3.4优化测试结果　　通过测试表明，优化后的YC135-8挖掘机机外发射声功率级值和司机位置发射声压级值都符合

6、了国家标准要求。　　5结论　　本文以玉柴重工YC135-8挖掘机作为降噪研究对象，进行了噪声水平摸底测试、主要声源识别、并通过优化声源、减振、隔声、吸声等手段，做出了详细的降噪对策，通过样机试验，结果表明适当降低风扇速比、选择适当的风扇、消声器插入损失和吸音特性优化等方法对降低挖掘机噪声，特别是降低机外发射声功率级值是很有效的。通过提高驾驶室薄壁的动刚度，减弱驾驶室内薄壁振动，在驾驶室内选择性贴吸声材料等方法对降低挖掘机司机位置发射声压级值是非常有效的。为挖掘机降噪工作提供了一定的参考。