淺析客運索道機械設(shè)備的噪音與震動控制
2025-10-09作者:徐子健
摘 要:客運索道作為一種現(xiàn)代化的高效交通工具,具有大運輸能力、低排放等優(yōu)點。然而,客運索道機械設(shè)備產(chǎn)生的噪音和震動問題也日益受到關(guān)注。本文通過敘述天臺索道機械設(shè)備噪音與震動的產(chǎn)生原因,并提出了相應(yīng)的控制和管理措施,旨在提高客運索道的運行質(zhì)量和安全性,為游客提供更加舒適的乘坐體驗。
關(guān)鍵詞:客運索道;噪音;震動;控制和管理
一、機械設(shè)備的噪音震動故障原因分析及危害
1.設(shè)備噪音震動故障原因分析
(1)設(shè)備設(shè)計原因
設(shè)備在設(shè)計階段可能存在缺陷,如結(jié)構(gòu)不合理、材料選用不當?shù)龋瑢?dǎo)致設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)故障。設(shè)計參數(shù)如載荷、速度、溫度等設(shè)定不準確,使得設(shè)備在實際運行中超出設(shè)計范圍,引發(fā)故障。設(shè)計理念未能跟上現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的步伐,導(dǎo)致設(shè)備在性能、效率可靠性等方面存在不足。
(2)設(shè)備制造原因
設(shè)備制造過程中,可能因加工工藝、裝配工藝等存在問題,導(dǎo)致設(shè)備精度降低、性能下降。另外制造過程中使用的原材料或零部件存在質(zhì)量問題,如強度不足、耐磨性差等,使得設(shè)備在運行中易出現(xiàn)故障。再加上質(zhì)量檢查環(huán)節(jié)存在疏漏,未能及時發(fā)現(xiàn)和糾正潛在問題,導(dǎo)致設(shè)備帶病出廠。
(3)設(shè)備使用原因
設(shè)備在使用過程中,由于操作人員技能不足或違反操作規(guī)程,造成設(shè)備損壞或性能下降。設(shè)備在惡劣環(huán)境下運行,如高溫、潮濕、腐蝕等環(huán)境,會加速設(shè)備老化,增加故障發(fā)生的概率。設(shè)備長時間超負荷運行,導(dǎo)致設(shè)備磨損加劇、溫度升高、性能下降,最終引發(fā)故障。
(4)設(shè)備維護原因
設(shè)備維護計劃執(zhí)行不到位,未能及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題,導(dǎo)致故障發(fā)生。維護人員缺乏必要的專業(yè)知識和技能,維護人員采用的維護方法不正確或不規(guī)范,無法對設(shè)備進行有效的維護和保養(yǎng),導(dǎo)致故障頻發(fā),不僅無法解決問題,還可能加重設(shè)備損壞程度。
2.設(shè)備噪音震動異響的危害
(1)影響設(shè)備性能
設(shè)備在運行中產(chǎn)生異響震動,常常是由于設(shè)備部件的磨損或損壞而引起的。這些部件的損壞將導(dǎo)致設(shè)備的性能下降,進而影響索道設(shè)備的正常運行。
(2)加速設(shè)備老化
設(shè)備異響震動的出現(xiàn)也會加速設(shè)備的老化進程。特別是一些關(guān)鍵性部件發(fā)生異響震動的情況,往往會導(dǎo)致設(shè)備更快地損壞和失效,從而降低設(shè)備的使用壽命。
(3)造成安全隱患
如果不及時發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)備異響震動,設(shè)備很可能會出現(xiàn)故障,對索道的運行帶來不可預(yù)估的安全隱患。
二、機械設(shè)備噪音震動的控制與管理措施
1.驅(qū)動裝置的噪音與震動控制
(1)選用低噪聲電機
在選擇電機時,應(yīng)優(yōu)先選用低噪聲、高效率的電機??梢酝ㄟ^比較不同品牌和型號的電機的噪聲參數(shù),選擇噪聲水平較低的電機。
(2)優(yōu)化減速機設(shè)計
減速機的設(shè)計應(yīng)注重齒輪的精度和嚙合質(zhì)量,采用合理的齒輪參數(shù)和加工工藝,降低齒輪嚙合噪聲。同時,應(yīng)選擇質(zhì)量好的軸承,并保證良好的潤滑,減少軸承噪聲。此外,還可以通過增加箱體的剛性、采用減震墊等措施降低箱體振動噪聲。
(3)安裝隔音罩
在電機和減速機周圍安裝隔音罩,可以有效地降低噪音的傳播。隔音罩的材料應(yīng)具有良好的隔音性能,如吸音棉、隔音板等。同時,隔音罩的設(shè)計應(yīng)考慮通風(fēng)散熱問題,確保電機和減速機的正常運行。
2.運載索的噪音與震動控制
(1)優(yōu)化托索輪和壓索輪的設(shè)計
托索輪和壓索輪的設(shè)計應(yīng)注重減小與運載索之間的摩擦系數(shù),可以采用高分子材料制作輪襯,提高輪襯的耐磨性和自潤滑性。同時,應(yīng)保證托索輪和壓索輪的安裝精度,減少因輪軸不同心等原因引起的振動和噪音。
(2)調(diào)整運載索的張力
合理調(diào)整運載索的張力可以降低運載索的振動幅度,從而減少噪音的產(chǎn)生。在調(diào)整張力時,應(yīng)根據(jù)索道的設(shè)計參數(shù)和實際運行情況,選擇合適的張力值。同時,應(yīng)定期檢查運載索的張力,確保張力穩(wěn)定在合理范圍內(nèi)。
(3)采用減震裝置
在運載索的支撐部位安裝減震裝置,如彈簧減震器、橡膠減震墊等,可以有效地吸收運載索的振動能量,降低噪音的傳播。
3.迂回裝置和張緊裝置的噪音與震動控制
(1)優(yōu)化張緊裝置的控制
張緊裝置的控制應(yīng)根據(jù)索道的運行狀態(tài)實時調(diào)整張緊力,避免張緊力過大或過小引起的振動和噪音。可以采用先進的自動控制技術(shù),實現(xiàn)張緊力的精確控制。
(2)加強設(shè)備的維護保養(yǎng)
定期對迂回裝置和張緊裝置進行維護保養(yǎng),檢查滾輪的磨損情況、軸承的潤滑狀態(tài)等,及時更換損壞的部件,確保設(shè)備的正常運行。
4.支架的噪音與震動控制
(1)加強支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計
支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)具有足夠的剛性和穩(wěn)定性,能夠 承受索道的運行載荷和風(fēng)力等外力作用??梢圆捎煤侠淼慕孛嫘螤詈图訌娊畈贾?,提高支架的抗風(fēng)振能力。同時,應(yīng)保證支架的基礎(chǔ)牢固可靠,避免因基礎(chǔ)不均勻沉降引起的震動和噪音。
(2)安裝減震裝置
在支架與地面的連接部位安裝減震裝置,如橡膠減震墊、彈簧減震器等,可以有效地吸收支架的振動能量,降低噪音的傳播。
三、天臺索道機械設(shè)備噪音和震動處理匯總
1.噪音及異響故障處理
(1)故障現(xiàn)象:液壓制動系統(tǒng)在白天運轉(zhuǎn)期間,發(fā)現(xiàn)電機正常工作,液壓電機位置噪音大,系統(tǒng)制動后重新開啟索道運行時壓力起來慢,設(shè)備正常運行后系統(tǒng)壓力低于正常值。
檢查結(jié)果:聯(lián)軸器減震墊磨損(如圖1),聯(lián)軸器上下兩個爪子剛性接觸導(dǎo)致噪音大,原因是聯(lián)軸器磨損后液壓電機運轉(zhuǎn)間隙大導(dǎo)致系統(tǒng)壓力低于正常值。
處理措施:更換新的聯(lián)軸器,并加裝彈性減震墊。
圖1 聯(lián)軸器減震墊磨損
(2)故障現(xiàn)象:車廂白天運行期間,發(fā)現(xiàn)本索道37#車廂在運行時發(fā)出異響,并且這種異響一直持續(xù)發(fā)生。
檢查結(jié)果:班后對這只車廂進行測試檢查,發(fā)現(xiàn)異響為阻尼桿桿內(nèi)密封圈老化,潤滑油泄露,造成桿體干磨發(fā)出異響(如圖2)。
處理措施:更換新的阻尼桿,拆除下來的阻尼桿更換新的密封圈,加注潤滑油。
圖2 阻尼桿缺油干磨
(3)故障現(xiàn)象:電磁離合器運行過程中異響
檢查結(jié)果:離合器內(nèi)齒盤架固定螺栓(如圖3)未達到緊固力矩,導(dǎo)致內(nèi)齒盤架緊固螺栓未達到緊固力矩致使內(nèi)齒盤架底面(法蘭面)與空心軸法蘭面未完全貼合(碟簧未達到額定變形量,內(nèi)外齒盤之間達不到額定摩擦力),摩擦片之間有相對運動或轉(zhuǎn)動過程中摩擦片開合時產(chǎn)生空氣爆破的聲音為運行中的異響。
處理措施:裝配離合器內(nèi)齒盤架時,復(fù)測固定螺栓達到緊固力矩。
圖3 離合器內(nèi)齒盤架緊固螺栓
2.震動故障處理
(1)故障現(xiàn)象:上站液壓張緊行走小車滾輪軸承損壞(如圖4),但不影響運行。
檢查結(jié)果:張緊小車滾輪軸承長期在震動環(huán)境下運行,軸承疲勞受損嚴重,由于平時對這些比較隱蔽的位置缺少檢查,從而不了解這些隱藏部件的運行情況,沒有做到及時的維護。
處理措施:更換滾輪軸承(支承型圓柱滾子滾輪),加強對隱蔽部件的檢查;
圖4 損壞的張緊小車限位軸承
(2)故障現(xiàn)象:索道工作人員在乘車巡檢過程中經(jīng)過3#支架時發(fā)現(xiàn)支架有嚴重共振的現(xiàn)象,伴有尖銳的金屬爆鳴聲,影響乘客的乘坐體驗。
檢查結(jié)果:經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)3#支架護欄由于材料缺陷,在長期震動環(huán)境下疲勞斷裂(如圖5),并且支架行走走臺部分固定螺栓都有松動現(xiàn)象。
處理措施:將斷裂部分拆下焊接并做防銹鍍鋅處理,對行走走臺所有固定螺栓復(fù)緊。
圖5 支架護欄斷裂
(3)故障現(xiàn)象:索道在正常運行過程中因鋼絲繩鋼絲繩和索道系統(tǒng)的固有頻率與外部激勵頻率的匹配可能導(dǎo)致共振,影響乘客的乘坐體驗。
處理措施:在高振動情況下調(diào)整索道運行速度,避免共振產(chǎn)生,均勻分配乘客,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,降低共振風(fēng)險。
(4)故障現(xiàn)象:工作人員在日常檢查中發(fā)現(xiàn)防護罩異常震動,并發(fā)出金屬撞擊聲。
檢查結(jié)果:經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)防護罩固定卡點橡膠減震墊老化開裂,造成防護罩在固定卡點上撞擊發(fā)生異響。
處理措施:更換新的橡膠減震墊(如圖6),并在螺紋處纏上一圈膠布進行固定。
圖6 新橡膠減震墊
四、結(jié)語
客運索道機械系統(tǒng)的噪音與震動控制是一個綜合性的問題,需要從設(shè)計、制造、安裝、運行和維護等多個環(huán)節(jié)入手。通過選用低噪聲設(shè)備、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計、采用減震降噪措施等方法,可以有效地降低客運索道機械系統(tǒng)的噪音和震動水平,提高客運索道的運行質(zhì)量和安全性,為游客提供更加舒適的乘坐體驗。同時,也有助于減少對周邊環(huán)境的影響,實現(xiàn)客運索道的可持續(xù)發(fā)展。
本文選自2024年全國索道年會論文
來源:九華旅游索道技術(shù)交流
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