船舶機械噪聲控制策略淺析

摘要：船舶機械噪聲給人們的生活環境帶來了極為不利的影響，隨著人們環保意識的增強，不斷呼吁對船舶機械噪聲進行控制。文章重點介紹了船舶機械噪聲的各限值要求，針對具體的噪聲給出了相應的控制措施，以供相關人員參考。

關鍵詞：船舶機械；噪聲極限值；噪聲控制

中圖分類號：TB535 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）16-0103-02

船舶機械行業在迅猛發展，人們不斷追求船舶機械的舒適性，對機械振動和噪聲的要求越來越高。對機械噪聲進行控制不僅關系到其舒適性，對于環境保護來說也是重要環節之一。分析噪聲的來源，振動是罪魁禍首，它同時還會造成器件的過早損壞和老化，降低機械設備的使用壽命。如何控制船舶機械產生的噪聲成為眾多學者研究的熱點。

1 船舶機械噪聲帶來的危害

船舶機械噪聲對人造成的危害有：降低人的聽力，給心血管系統、神經系統等造成不利影響；人長時間處于嚴重的噪聲環境下會導致身心的損壞。另外，處于噪聲環境中的人會降低工作效率，無法入眠，聽覺和視覺器官受到損傷，從而出現頭暈、眼花、耳鳴、記憶力衰退等現象；嚴重者甚至會出現心臟病、高血壓等。從機械設備的角度來看，通常情況下噪聲都是由振動引起的，噪聲越大說明振動現象越嚴重，機械設備的振動會造成部件的疲勞損壞，降低其使用壽命；操作機械設備的工作人員由于長期處于過高的噪聲環境中，會快速疲勞，容易引發安全事故。另外，噪聲與機械設備工作過程中的平順性和耐久性有很大關系。

2 船舶機械噪聲限值要求

1996年，應社會發展和環境改善的需要，我國頒布了國家標準《工程機械噪聲限值（GB16710.1-1996）》，這一標準一直沿用到現在，將其作為機械產品的最低標準。在該標準中，對工程機械司機所在的位置處的噪聲限值給出了具體規定。另外，對機外輻射噪聲限值也給出了具體規定，如表1所示：

3 船舶機械噪聲控制策略

3.1 發動機的噪聲控制

隨著船舶機械發動機配置的不斷升級，其功率越來越大，由此而產生的空氣動力噪聲以及結構振動噪聲也越來越受到人們的關注。對于船舶機械噪聲的控制，其指標在不斷深入，這也給相關企業的噪聲控制帶來了挑戰。機械設備中，噪聲源為發動機，因此，要想有效控制噪聲，對發動機與機架連接的減振塊剛度進行合理設計是有效途徑。這樣可以大大減小發動機運行中的振動，阻止噪聲的傳遞，同時也減少了駕駛室中的振動。在整個機械設備散熱情況良好的情況下，可以采用通過耐熱吸音材料制作而成的罩殼將發動機密封起來，將發動機產生的噪聲屏蔽起來，降低其輻射。對設備產生的排氣噪聲來說，可以在適當位置安裝性能較高的消聲器，減少噪聲量向外的輻射。

在排氣噪聲通道上要給予及時的改善和優化，由于在排氣管道的拐彎位置，氣流容易出現瞬時脈動，在氣壓沖擊作用下出現噪聲的二次輻射，所以，要保證排氣管道的光滑和暢通。在燃燒噪聲的控制上，主要措施是對氣缸內氣體壓力給予合理控制。當提高發動機的轉速時，活塞漏氣和散熱造成的損失會減小；氣缸中的壓縮溫度以及壓力會增高，從而造成噴油壓力的增大，加劇了燃燒室內空氣的擾動，最終導致可燃性混合氣體的比例增大，速燃期內會出現多個著火點，使得發動機工作時的燃燒噪聲變大。因此，需要對噴油提前角進行科學的設置，對噴油規律進行有效控制，用以減少可燃混合氣體的比例，降低發動機的燃燒噪聲。對風扇噪聲產生影響的因素較多，增大風扇的轉速和直徑，都會提高風扇噪聲。在現代船舶機械中，用于冷卻的風扇的驅動通常是由可以調節轉速的液壓馬達來完成。另外，在設計風扇葉片時，要盡量采用有利于減少噪聲的形狀、材料以及葉片數量。最后，對于發動機的轉速來說，設置合理的發動機轉速將有利于噪聲的降低。由于負荷要求，有時候發動機的轉速會很高，由此會使得進排氣的時間很短；在進排氣系統中，氣體的壓力會變大，從而也增大了空氣動力噪聲，因此，設計合理的轉速十分重要。

3.2 駕駛室的噪聲控制

很多船舶機械設備都配置有相應的駕駛室，工作人員在駕駛室中操作機器，如果駕駛室中的噪聲沒有得到合理的控制，工作人員的身心健康會受到極大的損害，在工作時也極易造成疲勞，對現場控制的反應速度變慢，容易釀成安全事故，因此，需要嚴格控制駕駛室中的噪聲。可以通過合理的結構設計、采取吸音隔聲措施、對駕駛室的地板進行密封等措施來抑制噪聲。在密封處理上，要對駕駛室底板和操作桿件以及玻璃等進行嚴格的設計，保證其與外界的可靠隔離，因為即使是一個細小的空洞，外界的噪聲都能夠借此傳遞到駕駛室中，導致一些板件的振動，同時疊加上外界發動機的噪聲，駕駛室中很容易出現混響現象。對于地板上出現的縫隙，可以采用具有較高彈性的隔聲材料密封；在安裝發動機的地板上安裝一些吸聲材料；將柔軟性較好的材料嵌入到門駕駛室門板周圍，以保證玻璃與襯墊的緊密接觸。另外，為了減少振動噪聲，還應該在駕駛室和車架間安裝相應的減振器；在改進駕駛室的設計時，要充分考慮到板件的尺寸和質量等。在安裝過程中，盡量加強板件疊加位置的剛度，防止由振動而造成的二次聲源。

3.3 傳動系統的噪聲控制

對于傳動系統來說，其噪聲主要來源于變速齒輪嚙合和傳動軸旋轉的振動；對此常采用的噪聲抑制措施有：在選擇變速器時盡量選擇噪聲較低的變速器；在發動機與變速箱、后橋主減速器與底盤的連接上，采用柔性連接；對傳動軸的平衡度實施有效控制，降低由于扭轉振動造成的噪聲。

3.4 液壓系統的噪聲控制

在船舶機械中，液壓系統也是產生噪聲的重要來源。隨著液壓設備朝著高速和高壓的方向發展，由此產生的噪聲也在不斷增加。通常情況下，當液壓裝置中出現有高噪聲時，其正常工作狀態會受到影響，有些元件的性能和使用壽命也會受到不同程度的破壞。在整個液壓系統中，油泵中產生的噪聲不容忽視。對此，可以在油泵的結構設計上，盡量做到機械和壓力沖擊的消除；要盡量消除各種壓力脈動。相關研究表明，液壓閥中產生的噪聲不僅與液壓閥的類型和液壓閥內流體流向有關，與回游腔內的壓力也有很大關系。

4 結語

社會在不斷進步，人們對生活品質提出了越來越高的要求，其環境保護意識在不斷增強。船舶機械作為社會建設中的重要工具與人們的生活息息相關，對其造成的噪聲進行抑制已經成為人們研究的重點課題。在今后，相關工作者應該致力于新降噪技術的研究。

參考文獻

[1] 姚運仕，馮忠緒，等.振動壓路機的噪聲淺析[J].筑路機械與機械施工化，2007，（7）：47-49.

[2] 謝娟.工程機械的噪聲污染與控制[J].筑路機械與機械施工化，2008，（6）：76-78.

作者簡介：曹海健（1972—），男，江蘇東臺人，東臺船用配件有限公司工程師，研究方向：船舶設備設計與

制造。