24 m高速玻璃鋼釣魚船隔音減振設計

吳鴻棋

(廈門瀚盛游艇有限公司，福建 廈門 361026)

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24 m高速玻璃鋼釣魚船隔音減振設計

吳鴻棋

(廈門瀚盛游艇有限公司，福建 廈門 361026)

為滿足24 m高速玻璃鋼釣魚船舒適性要求，對其振動與噪聲進行了研究并提出了合理的工藝實施方案。通過分析該船產生噪音、振動的原因，針對機艙、螺旋槳重點噪聲區域提出了具體的隔音減振措施，采用加強主機基座及縱向、橫向加強筋和螺旋槳隧道區域的強度，使船艇達到理想的隔音減振效果，對設計制造高速玻璃鋼船艇有參考和借鑒的意義。

高速船；玻璃鋼釣魚船；隔音；減振；防振設計

0 引言

24 m高速玻璃鋼釣魚船用于休閑釣魚，其主要參數為：總長24 m，總寬5.48 m,型深2.015 m,滿載吃水0.957 m,航速22 kn,乘員12人,Ⅱ類航區。該艇配備2臺478 kW的YANMAR 6HYM-WET主機以及1臺20 kW的MASE發電機組和1組冷凍機等。該船是供休閑釣船的快艇，除功能配置完善、外觀內飾具備藝術性外，還要著重考慮船舶舒適性，因此，為滿足舒適性需求，必須對船舶的振動與噪聲進行研究，并制訂合理的工藝方案。

1 船艇噪聲的組成

24 m高速玻璃鋼釣魚船噪聲的組成如下：

(1)機艙內有推進主機、發電機及其他船機設備的機械噪聲源，此為主要噪聲。

(2)發動機振動及舵艙—螺旋槳區激振及水流沖擊船體所產生的共振共鳴噪聲及引起的振動，船體在行駛時海浪與船體表面沖擊等所產生的航行噪聲，并由此而形成的共振共鳴噪聲。

(3)各種噪聲的疊加及人在船上活動過程所產生的環境噪聲。

(4)發動機艙的噪聲向其他部位的傳遞外泄造成對其他區域的影響。

2 隔音和減振的具體措施

(1)減振：減少機械振動形成的共振共鳴噪聲，把噪聲控制在源頭,采用減振材料減少振動傳播。

(2)吸音和消音：在噪聲空間進行有效處理，通過吸音及消音使已發出的噪聲得到消耗及衰減。

(3)隔音：采用密封材料對噪聲進行隔絕，減少傳遞，使噪聲消耗在有效的空間內。

(4)密封：在各種管道、艙蓋及門邊加貼頂級減振板后再進行密封處理以減少振動及噪聲外傳。

(6)當電路同時發生d1點、d3點故障短路時，由于兩故障點均在正極，與d1點或d3點發生單點故障一致，在負荷1至負荷4的兩端，仍然為220V電壓，各負荷供電電壓正常，由于電路接通，所以，電路不受影響。

3 機艙部分隔音減振措施

機艙內放置2臺推進主機組及1套發電機組、2套排風機、1套冷凍機等設備。這些設備運行所產生的機械噪聲，除直接向周圍輻射噪聲外，還通過各自的基座將機器的振動傳遞給船殼，引起船殼的構架和殼板振動。這些結構振動形成結構聲，在船體中傳播并向周圍媒質(空氣、水)輻射噪聲。推進系統的主減速箱是機械噪聲的主要來源，如果處理不當將會產生很大的影響。噪聲在初起步階段及高速提速階段均為音量及聲壓級最高段，這時減振、吸音、消音及密封隔音變得最為重要，因此應對機艙進行減振、吸音及消音、密封處理。

3.1 密封隔音處理

在艙門或蓋板的邊緣進行密封隔音處理。可采用壓敏式密封扁條進行粘貼處理或采用中空膠條內穿實心密封條的方式進行密封處理，這樣可減少噪聲的向外傳播。通過一系列系統的隔音處理，機艙內外的噪聲差值可減少15～25 dB，并將機械噪聲控制在80 dB以下。這個部分為船上最大及最主要的噪聲源，應集中處理這部分的噪聲，必要時可增加艙內局部位置的消音處理及密封處理。

3.2 減振處理

加強主機機座的強度，并加強縱向、橫向加強筋的強度；在機座、機艙的各主面艙壁及傳動軸座套等部位使用頂級減振板進行減振處理，使機械設備在運轉時能減少振動的傳遞從而減少共振共鳴噪聲。另外，應在機座龍骨在機艙向船艏、船艉延伸方向與上層交接部鋪貼頂級減振板以減少振動向船體其他部位傳遞。

減振板的施工注意事項：要對鋪貼的部位進行充分清潔并風干，保證施工表面不能有灰塵及水霧；頂級減振板按施工部位所需尺寸進行剪裁使用，粘貼面必須緊貼不能有汽泡并用壓輪壓緊。

4 螺旋槳區域減振措施

為降低螺旋槳振動對船體產生的影響，可采取以下防范措施：

(2)可使用大側斜螺旋槳，同時增加槳葉數，使形成空泡時產生的壓力沖量減少,令作用在軸承托架上的負荷降低。

(3)敷設阻尼材料。在船體內合適的部位敷設2層阻尼減振板，在螺旋槳上方船板處、機艙、主機座面板和船板處,以及軸承托架等傳動系統所需的緊固位腳座等敷貼頂級減振板。

(4)加強艉艙螺旋槳隧道上方的縱向加強筋和橫向加強筋的強度；螺旋槳區域的隧道圓弧處增加60 mm厚的泡沫并按要求糊玻璃鋼。加厚的目的是減少螺旋槳轉動的水流對船殼的沖激，起很好的緩沖作用。艉艙軸隧道部分加強示意圖如圖1所示。

(5)主機座前后船體結構、機艙前壁、機腳座等處減振板的敷設一定要符合工藝要求。鋪貼表面一定要干凈，不能有油、水、灰塵，并要壓緊不能有氣泡，以保證鋪貼的效果，防止減振板阻尼材料在其內部產生拉伸、彎曲、剪切等現象。具體敷設位置如圖2所示。

(6)避開主機和螺旋槳的共振轉速區域，軸系和螺旋槳的設計應防止過大的軸系扭振和回旋振動，以提高艉軸和螺旋槳的加工、安裝精度。

5 船體中前部減振消音措施

(1)在船舶前部空艙及下層各居室艙壁的船體壁板及沙龍地板處增加減振及隔音處理措施，這樣可有效降低船只在航行過程中與海浪沖擊的拍打噪聲并減少振動的傳遞，從而減少共振共鳴引起的二次噪聲污染。船前部空艙及下層各居室艙壁加貼頂級減振板，并在減振板上加貼隔熱隔音復合板。采用這種減振方案可降低船身的噪聲，增加船舶的舒適度，同時可減少船身共振的傳遞，使整體減振效果更為出色。

(2)對各船艙地板及各區間房門進行隔音處理。艙內獨立或公共活動空間的地板采用減振、消音處理，這部分按目前的造船工藝可采用現有的船舶專用地板或使用頂級減振板來裝飾地板。鋪砌前進行鋪貼以減少振動和噪聲傳播,如有必要可加鋪地板隔音襯墊,避免活動時產生的噪聲相互影響。另外，各區間的房間門應做隔音處理(戓密封)。活動室因位于機艙上方，故應做隔音門(中空玻璃門)以減少噪聲傳入。

24 m高速玻璃鋼釣魚船作為休閑釣魚之用，舒適性是該船追求的目標。為達到船舶舒適性，通過制訂合理的減振降噪工藝方案并實施，最終對該船噪聲進行了測試，其噪聲值見表1。

表1 船舶隔音施工后噪聲值(機械噪聲平均值)

6 結語

噪聲、振動一直是船艇需要解決的難題，不易控制，受設備、船型、制造工藝及各因素影響。作為生產或使用者必須理性對待，只要合理科學地運用相應的技術及產品可以減少噪聲、振動對人們的影響的。通過上述對各個主要噪聲源、振動及傳遞途徑的處理，本船整體隔音、減振效果達到并符合海洋船的噪聲規定，整體的舒適得到充分體現，得到客戶的肯定。

[1] 胡以懷，應啟光. 船舶柴油機振動噪聲及廢氣排放[M].大連：大連海事大學出版社，2003.

[2] 張平，于全虎.船舶減振降噪措施簡析[J].江蘇船舶,2010,27(3):1-4.

2016-11-14

吳鴻棋(1962—)，男，工程師，從事船舶輪機工程。

U661.44

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