卷接机噪声主被动联合控制技术研究

　　引　言

　　卷接机是卷烟厂自动化程度较高的生产设备,也是烟草行业中的主要工业噪声污染源。某厂现有的Mark9-5卷接机是由MK-95型卷接机和PA-85型接装机构成的一个机组,已使用10多年,在操作者位置平均噪声高达91dB(A),有的甚至达到94dB(A),直接影响工人的身心健康和车间的文明生产。

　　卷接机高速旋转零部件多,传动结构复杂,撞击件和空气动力系统较多。在机器的工作过程中,高速转动部件磨损、原有动平衡失效以及密封件老化而损坏,使得整机发声部位较多,声辐射机制也各不相同,从而使得其噪声控制难度增大[1]。国外有关制造厂对新型机采取“改变整机布局全封闭”的措施降低噪声,如意大利产GD-121型卷接机;有的卷烟厂采用隔声屏障的方式对单台卷接机进行局部“噪声隔离”,以降低生产车间内部的环境噪声级。前者对我国现有卷接机的噪声控制而言,需要更换新机型;后者虽有良好的降噪效果,但实用中其不足之处在于对机器的操作与维修会带来不便。另外,这两种方法对降低卷接机的低频噪声效果并不明显。虽然卷接机的低频噪声对A声级影响不大,但是它严重影响卷接机的声质量,使声音听起来沉闷,也使操作者更容易疲劳及出现其它不适症状。

　　本文针对某厂现有的Mark9-5卷接机的噪声控制,在测量和分析了其噪声特性之后,提出了一套主、被动联合控制的降噪方案,该方案针对具体的噪声源采取不同的控制措施,不改变生产工艺、操作工艺,不影响卷烟的产量与质量,其实施能使卷接机噪声得到有效的控制。

　　1　卷接机噪声源识别与分析

　　1.1　噪声测量位置与测试仪器

　　为合理评价Mark-95机组的噪声特性,选取图1所示的四个测量点进行测量分析,其中R1、R2点距地面高度为1.5m,R2点即为操作位置处人耳高度空间点; R3、R4距地面高度为0.5m。R3位于MK-95背面大小风机室门外中间,R4位于PA-85背面大小风机室门外中间。A、B、C、D分别代表机组噪声近场测量面,距机组轮廓面约0.2m。

　　测试仪器采用B&K2230数字式声级计、国产ND2精密声级计以及TMS320C50-ANC数据处理系统。

　　1.2　卷接机噪声特性

　　Mark-95型卷接机的噪声源按辐射机理可分为三类:机械噪声、空气动力性噪声和电磁噪声。表1列出了图1各测点在机组正常生产(烟支产出率:5000支/分)条件下的噪声级。

　　从表1可知,1)各测点中以R2测点位置声压级为最高,因为R2测点是模拟操作者耳边位置,所以是噪声评价的主要测点;2)在操作者位置,噪声级高达89.5dB(A)。为进一步分析,图2给出了不同工况(如表2)条件下,卷接机机组的噪声特性。