叉車門架系統噪聲控制方法的研究

陸進 錢一呈 張偉剛 李旭東

摘 要：叉車門架系統的噪聲是叉車作業時的主要噪聲之一，叉車作業時門架的持續快速的升降動作將造成比較高的峰值噪聲，會對叉車司機造成聽覺疲勞、暫時性或永久性聽閾位移等傷害。本文通過優化叉車門架結構的制造工藝，解決了叉車作業時持續噪聲高的問題。

關鍵詞：叉車；門架；噪聲

內燃叉車以內燃機為動力，其功率強勁、適用范圍廣，缺點是排放和噪聲污染較大，對人類健康危害較大。叉車噪聲的產生主要有：發動機、門架、進排氣系統等，而門架噪聲屬于間歇脈沖噪聲，因車輛工作時振動產生的敲擊噪音，噪音的大小與叉車門架部件的精度有著直接的關系，本文通過優化叉車門架結構的制造工藝，運用高強度異形型材替代焊接結構，在降低叉車門架重量的同時改善叉車噪聲問題，為叉車制造企業控制叉車制造成本、制造低噪音水平叉車指明了方向。[1]

1 叉車門架噪聲來源

叉車的門架是叉車作業的主要部件，由內外門架、貨叉、傾斜起升油缸等幾大部分組成。門架工作時產生的間歇脈沖噪聲，這種噪聲主要由于緊固件松動，車體導輪和滾輪、鏈條與鏈片銷軸、貨叉與叉架橫梁等加工間隙過大，產生的振動敲擊噪音。叉車在日常的作業過程中產生的脈沖噪聲具有持續時間、噪聲限值大燈特點，根據標準規定司機位置處噪音不得大于90分貝。噪聲污染對人體健康有很大的影響：噪聲級超過50分貝就會影響睡眠和休息；70分貝以上噪聲會造成精神不集中，影響工作效率，甚至發生事故；長期工作或生活在90分貝以上的噪聲環境，會嚴重影響聽力和導致其他疾病的發生。噪聲除損害聽覺外，也會影響其他系統，造成頭痛和睡眠障礙、植物神經功能紊亂等。[2] [3]接觸噪聲時間對聽覺系統的影響見表1，噪聲強弱對聽覺系統損傷的影響見表2。

根據表1表2可知，聽覺系統損傷的影響跟噪聲接觸時間的長短和噪聲強弱成正比，而正常叉車作業時噪聲的強度往往會達到80分貝以上，長期暴露在噪聲環境下叉車操作人員的注意力和判斷力都會有明顯的下降，導致降低作業效率，叉車操作事故率也有明顯提升。因此降低叉車作業噪聲，預防作業者聽覺系統損傷是叉車環保技術發展的方向。

2 門架系統的優化及降噪

叉車門架系統噪聲的控制應同時考慮先進性、經濟性、環保性三個方面，叉車噪聲控制途徑主要有以下方面：Ⅰ降低噪聲聲源，主動降噪，也是從源頭上解決噪聲的最終措施；Ⅱ是采取阻尼處理，選擇合適的材料減少振動，控制傳播途徑，采取包括吸聲、隔聲、減振、消聲等聲學措施；Ⅲ注重自我防護，通過加強監督管理，縮短工作時間采用多崗位輪換機制，提升作業人員自我防護意識，佩戴隔聲裝備等手段加以防護。叉車門架系統噪聲的控制途徑首先是控制噪聲源，從提升門架系統結構件制造工藝和和制造的精度，來從源頭降低門架作業時的機械噪聲。通過對門架結構和門架系統噪聲產生的機理分析，總結出降低叉車門架系統噪聲的幾個途徑[4]：

（1）增加凸輪裝置，在滑架立柱的下端主滾輪的側上方增設一個凸輪裝置。

（2）安裝帶缸底緩沖裝置的起升油缸，該裝置在桿側室中產生預定的緩沖壓力，設置在緩沖套上的彈性體，阻止活塞與桿側端凸緣碰撞并通過其彈性吸收沖擊，減少振動與噪聲，同時也能使叉車平穩工作，延長其使用壽命。

（3）提高門架型鋼部件裝配的精密度。叉車的噪聲來源主要由于緊固件松動、車體導輪和滾輪、鏈條與鏈片銷軸、貨叉與叉架橫梁之間的相對運用產生。門架型鋼加工的精密度決定了其部件的相對運動平穩性。傳統的門架型鋼加工方式采用的為普通的焊接接頭，焊接工藝容易產生焊接應力和焊接變形，很多叉車出廠時門架系統的運動部件配合較好，使用一段時間后因磨損和殘余應力變形導致運動部件門架內外立柱和滾輪之間的間隙加大，導致振動和噪聲的產生。因此把門架型鋼的制造工藝調整為整體熱軋工藝，同時通過精加工來提高門架立柱制造精度，從而達到門架結構的優化目的。

從上圖1、2可知，門架立柱去焊接化之后，外觀得到了改善；去除了焊接工藝對加工質量的影響，實現了統一規格型號的型材模具化生產、批量化生產，在一定程度上降低了成本；熱軋門架型材，有效消除了焊接應力引起的扭曲、彎曲變形及內槽尺寸波動等質量缺陷。

3 結論

隨著國家對節能環保要求的提高，新材料、新技術、新工藝的發展和運用，叉車行業對降噪技術的研究也逐漸成熟。本文對叉車門架系統的噪聲成因的研究和分析，得出了叉車噪聲的產生由于內外門架的相對運行不平穩造成的，并通過用熱軋成型型鋼通過精整加工的方式替代傳統焊接門架，有效的消除了門架因焊接應力所導致的扭曲、彎曲變形，提高了門架的配合精度，從而降低了叉車噪聲，同時也提高了叉車的使用壽命。

參考文獻：

[1]劉建國.淺談叉車技術的發展趨勢[J].科技信息，2011（019）：149.

[2]徐慶華，任家權.叉車噪音分析及其降低措施[J].叉車技術，2004（2）：2-3.

[3]陳海玲，林琳，等.噪聲性耳聾的調查分析，2006（33）：948-949.

[4]凈立榮.叉車門架的降噪新技術[J].工程機械與維修，2009（01）：134.