船舶机械噪声控制策略浅析

船舶机械噪声控制策略浅析

作者：曹海健 叶华 崔元桃

来源：《中国高新技术企业》2013年第11期

摘要：船舶机械噪声给人们的生活环境带来了极为不利的影响，随着人们环保意识的增强，不断呼吁对船舶机械噪声进行控制。文章重点介绍了船舶机械噪声的各限值要求，针对具体的噪声给出了相应的控制措施，以供相关人员参考。 关键词：船舶机械；噪声极限值；噪声控制

中图分类号：TB535 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）16-0103-02

船舶机械行业在迅猛发展，人们不断追求船舶机械的舒适性，对机械振动和噪声的要求越来越高。对机械噪声进行控制不仅关系到其舒适性，对于环境保护来说也是重要环节之一。分析噪声的来源，振动是罪魁祸首，它同时还会造成器件的过早损坏和老化，降低机械设备的使用寿命。如何控制船舶机械产生的噪声成为众多学者研究的热点。 1 船舶机械噪声带来的危害

船舶机械噪声对人造成的危害有：降低人的听力，给心血管系统、神经系统等造成不利影响；人长时间处于严重的噪声环境下会导致身心的损坏。另外，处于噪声环境中的人会降低工作效率，无法入眠，听觉和视觉器官受到损伤，从而出现头晕、眼花、耳鸣、记忆力衰退等现象；严重者甚至会出现心脏病、高血压等。从机械设备的角度来看，通常情况下噪声都是由振动引起的，噪声越大说明振动现象越严重，机械设备的振动会造成部件的疲劳损坏，降低其使用寿命；操作机械设备的工作人员由于长期处于过高的噪声环境中，会快速疲劳，容易引发安全事故。另外，噪声与机械设备工作过程中的平顺性和耐久性有很大关系。 2 船舶机械噪声限值要求

1996年，应社会发展和环境改善的需要，我国颁布了国家标准《工程机械噪声限值（GB16710.1-1996）》，这一标准一直沿用到现在，将其作为机械产品的最低标准。在该标准中，对工程机械司机所在的位置处的噪声限值给出了具体规定。另外，对机外辐射噪声限值也给出了具体规定，如表1所示： 3 船舶机械噪声控制策略 3.1 发动机的噪声控制

随着船舶机械发动机配置的不断升级，其功率越来越大，由此而产生的空气动力噪声以及结构振动噪声也越来越受到人们的关注。对于船舶机械噪声的控制，其指标在不断深入，这也

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

给相关企业的噪声控制带来了挑战。机械设备中，噪声源为发动机，因此，要想有效控制噪声，对发动机与机架连接的减振块刚度进行合理设计是有效途径。这样可以大大减小发动机运行中的振动，阻止噪声的传递，同时也减少了驾驶室中的振动。在整个机械设备散热情况良好的情况下，可以采用通过耐热吸音材料制作而成的罩壳将发动机密封起来，将发动机产生的噪声屏蔽起来，降低其辐射。对设备产生的排气噪声来说，可以在适当位置安装性能较高的消声器，减少噪声量向外的辐射。

在排气噪声通道上要给予及时的改善和优化，由于在排气管道的拐弯位置，气流容易出现瞬时脉动，在气压冲击作用下出现噪声的二次辐射，所以，要保证排气管道的光滑和畅通。在燃烧噪声的控制上，主要措施是对气缸内气体压力给予合理控制。当提高发动机的转速时，活塞漏气和散热造成的损失会减小；气缸中的压缩温度以及压力会增高，从而造成喷油压力的增大，加剧了燃烧室内空气的扰动，最终导致可燃性混合气体的比例增大，速燃期内会出现多个着火点，使得发动机工作时的燃烧噪声变大。因此，需要对喷油提前角进行科学的设置，对喷油规律进行有效控制，用以减少可燃混合气体的比例，降低发动机的燃烧噪声。对风扇噪声产生影响的因素较多，增大风扇的转速和直径，都会提高风扇噪声。在现代船舶机械中，用于冷却的风扇的驱动通常是由可以调节转速的液压马达来完成。另外，在设计风扇叶片时，要尽量采用有利于减少噪声的形状、材料以及叶片数量。最后，对于发动机的转速来说，设置合理的发动机转速将有利于噪声的降低。由于负荷要求，有时候发动机的转速会很高，由此会使得进排气的时间很短；在进排气系统中，气体的压力会变大，从而也增大了空气动力噪声，因此，设计合理的转速十分重要。 3.2 驾驶室的噪声控制

很多船舶机械设备都配置有相应的驾驶室，工作人员在驾驶室中操作机器，如果驾驶室中的噪声没有得到合理的控制，工作人员的身心健康会受到极大的损害，在工作时也极易造成疲劳，对现场控制的反应速度变慢，容易酿成安全事故，因此，需要严格控制驾驶室中的噪声。可以通过合理的结构设计、采取吸音隔声措施、对驾驶室的地板进行密封等措施来抑制噪声。在密封处理上，要对驾驶室底板和操作杆件以及玻璃等进行严格的设计，保证其与外界的可靠隔离，因为即使是一个细小的空洞，外界的噪声都能够借此传递到驾驶室中，导致一些板件的振动，同时叠加上外界发动机的噪声，驾驶室中很容易出现混响现象。对于地板上出现的缝隙，可以采用具有较高弹性的隔声材料密封；在安装发动机的地板上安装一些吸声材料；将柔软性较好的材料嵌入到门驾驶室门板周围，以保证玻璃与衬垫的紧密接触。另外，为了减少振动噪声，还应该在驾驶室和车架间安装相应的减振器；在改进驾驶室的设计时，要充分考虑到板件的尺寸和质量等。在安装过程中，尽量加强板件叠加位置的刚度，防止由振动而造成的二次声源。

3.3 传动系统的噪声控制

对于传动系统来说，其噪声主要来源于变速齿轮啮合和传动轴旋转的振动；对此常采用的噪声抑制措施有：在选择变速器时尽量选择噪声较低的变速器；在发动机与变速箱、后桥主减

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

速器与底盘的连接上，采用柔性连接；对传动轴的平衡度实施有效控制，降低由于扭转振动造成的噪声。

3.4 液压系统的噪声控制

在船舶机械中，液压系统也是产生噪声的重要来源。随着液压设备朝着高速和高压的方向发展，由此产生的噪声也在不断增加。通常情况下，当液压装置中出现有高噪声时，其正常工作状态会受到影响，有些元件的性能和使用寿命也会受到不同程度的破坏。在整个液压系统中，油泵中产生的噪声不容忽视。对此，可以在油泵的结构设计上，尽量做到机械和压力冲击的消除；要尽量消除各种压力脉动。相关研究表明，液压阀中产生的噪声不仅与液压阀的类型和液压阀内流体流向有关，与回游腔内的压力也有很大关系。 4 结语

社会在不断进步，人们对生活品质提出了越来越高的要求，其环境保护意识在不断增强。船舶机械作为社会建设中的重要工具与人们的生活息息相关，对其造成的噪声进行抑制已经成为人们研究的重点课题。在今后，相关工作者应该致力于新降噪技术的研究。 参考文献

[1] 姚运仕，冯忠绪，等.振动压路机的噪声浅析[J].筑路机械与机械施工化，2007，（7）：47-49.

[2] 谢娟.工程机械的噪声污染与控制[J].筑路机械与机械施工化，2008，（6）：76-78. 作者简介：曹海健（1972—），男，江苏东台人，东台船用配件有限公司工程师，研究方向：船舶设备设计与 制造。