摘要：本文从绿色制造的角度出发, 研究了锻压机械的噪声问题, 并由此结合相关的研究成果, 总结了控制锻压机械噪声的方法, 仅供参考。
关键词：锻压机械,噪声,绿色制造,方法
自WCED向联合国提出可持续发展理念, 我国总结改革开放以来的经验教训, 大力倡导节约型社会, 在各行各业中提倡贯彻可持续发展战略。2015年中国制造2025提出了9大任务, 10大重点领域和5项重大工程, 力求在2025年使我国迈入制造强国行列。在9大任务中强调全面推行绿色制造。长久以来粗放型的经济发展模式使得制造业成为影响社会环境、资源、人口问题的主要根源。锻压机械是制造业当中不可或缺的重要设备, 在绿色制造背景下, 如何实现锻压机械环保是值得研究的课题。
1 关于绿色制造
中国制造2025提出了要全面推行绿色制造。绿色制造兴起也已经有几十年的时间。它指的是对资源利用效率和环境影响进行综合考虑的现代制造模式, 要使产品的整个生命周期中, 资源利用率最高, 而环境负作用影响最小。
过去人们的环保意识还很薄弱, 生产过程对环境的污染很大, 这也是我国长久以来粗放型经济发展模式的典型表现, 特别是制造业。但在环保意识增强, 世界各国均在强调发展低碳经济的时代, 以前的模式已经不可取, 然而中国目前制造业的现状可以用一句话概括——房地产有多繁荣, 制造业就有多萧条。所以有学者提出中国制造进入寒冬。
仅从环保来说, 制造业要转型, 关键还是要节能环保, 全面推行绿色制造。锻压机械方面, 李旭春的文章中指出, 锻压机械对工人的危害罪魁祸首就是噪声。所以从绿色制造的角度出发, 锻压机械的噪声及其控制是十分关键的问题。
2 关于锻压机械噪声
锻压机械所生产的零件质量好、成本低、效率高、重量轻, 在工业生产当中种类机械设备的应用十分广泛。锻压机械采取的工艺是瞬间使工件成型, 会出现短期高负荷, 这会对机械设备和周边产生冲击, 进而导致冲击振动, 辐射结构噪声的产生以及空气动力性噪声。这种噪声声压级通常很高, 频带宽, 而且控制难度大。
谈及锻压机械的噪声, 第一时间的反应会是锤打击时的巨大声响。比如蒸汽——空气锤锻压机在锻打工件时噪声压级高达100d B (A) 以上) , 不只如此在非锻打阶段进排气口的呼吸性噪声也高达100d B (A) 。当然这种锻压机械已经被新型设备所取代, 但依然避免不了锻压机械的噪声问题。比如液压机在制造业中的应用也已经十分广泛, 其冲击和振动很小, 但其在实际运行时, 噪声压级也能达到100d B (A) 。
噪声污染越来越受到重视, 特别是噪声对居民生活工作的影响导致投诉情况逐渐增多, 我国颁布了噪声法, 相应的噪声标准也被制定出来。如GB/T 23281、GB/T 23282、GB28245等。在GB28245中, 针对各类自动锻压机制定了严格的声功率级限值。如滚丝机, 其液压力不大于63k N时, 声功率级限值和声压级限值分别是97d B (A) 和83d B (A) , 在63~200k N时, 限值98d B (A) 和84d B (A) , 200~5000k N范围内则为100d B (A) 和85d B (A) 。
这些法律以及标准的颁布在一定程度上改善了生产企业的生产环境, 但从现状看还是有部分企业的锻压车间噪声是超标的。在李旭春的文中通过分析疾病预防控制中心的机械制造业职业病危害评价报告得出现阶段主要的职业病危害在于有机溶剂、电焊烟尘以及锻压工艺的噪声, 至于高温、粉尘等已得到有效控制, 所以不论从绿色制造还是职业病防控来看, 控制噪声十分关键。
3 关于噪声控制
工业生产领域的噪声主要是空气动力性噪声、电磁脉冲噪声、机械噪声。锻压机械的噪声一般是空气动力性噪声和机械噪声。
在噪声控制学当中, 主要采用传播途径治理、噪声源控制和接收人防护等方法。其中最好的方式是控制噪声源比如德国GREB公司, 最常用的控制噪声方法就是在噪声源处加以抑制。当然如果不好控制噪声源, 还需辅助途径控制与接收人防护等措施, 具体控制措施如下。
首先, 控制噪声源。一方面改进锻压机械工艺及结构, 使用低噪声或无声的机械设备, 比如热模锻压机替代锻锤, 液压机替代锻锤等等。又如大型压力机, 可以采用下传动, 将动力源置于地坑, 用木板封盖在配置一些吸声材料, 这可有效控制动力源的噪声, 降低噪声值。传动齿轮选用人字形, 这种形状能够自动抵消轴向力, 齿轮材料可用铸铁或球墨铸铁, 并用石墨形成空隙, 阻隔齿轮传播噪声。同时锻压机械结构, 尽量使用铸造结构, 这种结构减振性好, 利于降低噪声。加快研发新型低噪声或无声锻压机械设备, 提高制造精度, 并加强维护保养。另一方面, 改造生产车间, 选用橡胶垫代替硬木隔振层, 减振减噪。另外将生产班次合理安排好, 尽量隔绝噪声较大的生产。错开有噪声源的生产岗位班次, 避免多噪声源共振, 防止噪声叠加, 从而减少噪声危害。
其次, 控制传播途径。一般采用隔声控制, 主要包括利用隔声间、隔声罩、挡板以及隔声材料将机械设备和车间隔绝开来, 进行区域封闭。如用消声罩包裹设备, 只预留送料口, 进排风口安装消声器等。
最后, 接收人防护。一方面配置防护装置比如吸声棉耳塞、隔声耳罩等;另一方面控制生产管理, 严格执行噪声标准规定, 将车间内噪声控制在标准以内, 并实行相应的工时工作制, 如果噪声超标既要加强降噪措施, 还需尽量控制职工在岗时间, 尽量采用轮换上岗, 降低噪声对职工的危害。
结束语
目前, 中国制造业走入寒冬, 如何度过学术界提出了很多建议, 其中便有全面推进绿色制造。对于锻压工业来说, 最重要的便是要控制锻压机械的噪声。然而现状是锻压工业走进了一个死循环, 制造业不景气, 企业就没有订单就没有收益, 也就无法更新设备, 生产环境差, 噪声污染大, 一直在低端徘徊。所以从绿色制造的角度出发, 本文指出的噪声控制方法目前来看是最为成熟, 但还需要进一步加强研究, 推动新工艺新设备的研发。
参考文献
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