橡胶减振垫在球磨机降噪中的应用

　　1 前 言

　　球磨机是一种固体粉碎设备,广泛应用于冶金、电力、化工、建材、煤炭等行业。其运行噪声一般在110dB(A)左右,是工矿企业的噪声源之一,严重地损害了操作人员的身心健康,污染了环境。目前,国内外控制球磨机噪声的主要方法有:用橡胶衬板代替锰钢衬板;在筒体外包扎阻尼层;球磨机隔声罩等,这些方法往往受到生产条件的限制,而很难推广。这里介绍一种在球磨机筒壁与锰钢衬板之间安装橡胶减振垫来降低球磨机噪声的方法。

　　2 橡胶减振垫降噪原理

　　球磨机在运转过程中,筒体在一定转速时,由于离心力和衬板间的摩擦提升作用,钢球和物料上升到一定高度,然后沿抛物线落下,撞击衬板,激发弯曲波,从而产生自鸣噪声。在撞击过程中,全部能量只有非常小的部分作为声能辐射出去,其中大部分被结构吸收转化为热能,其能量方程式为:

式中Leq(f,Δf)--撞击过程中,在中心频率f,带宽为Δf的频带中产生的A计权噪声级

　　N--每秒钟撞击次数

　　Ee--撞击时逃逸到结构中的能量

　　Frac--该频带中成为振动能量分数

　　A--表面辐射面积

　　--辐射效率

　　η--结构阻尼损失因素

　　d--结构的平均厚度

　　从这一能量方程中可看出,降低球磨机钢球撞击衬板产生的噪声主要途径有:1.减少每秒钟的撞击次数;2.增加结构阻尼;3.增加衬板的平均厚度。

　　在球磨机工况条件给定的情况下,减少每秒钟的撞击次数,意味着降低转速,这会影响到磨矿效率,磨矿粒度;增加衬板的平均厚度,会加大球磨机的负荷,从经济上考虑不合算;增加结构的阻尼是理想的方法,在球磨机筒体与衬板之间安装橡胶减振垫对增加结构内阻尼降低球磨机噪声有很好的作用。

　　3 橡胶减振垫的选用原则

　　橡胶是一种高分子化工材料,具有良好的弹性,这主要是由于它在受力后体积形态发生变化的结果。铺在橡胶减振垫上的衬板,像弹簧上的球一样,原则上也是属于同一振动系统。若砸在衬板上的钢球冲击力随衬板国有频率而变化,这导致振动增大,此时不管采用什么样的隔振方法都无济于事,只有在振动频率和噪声频率大于橡胶垫上衬板的固有频率时才能取得显著降噪效果。当然,固有振动频率越小,振动的质量(衬板厚度)越大,则橡胶减振垫刚度越小易于变形,但加大衬板厚度会增加球磨机负荷。在设计或选用橡胶减振垫时,一定要考虑振动频率大于系统固有振动频率,否则不但起不到降噪作用,反而增大噪声量。

　　橡胶的硬度对其强度、弹性模量以及阻尼比等参数的影响较大。一般采用的硬度在35~85b范围之间,硬度高则强度大,应力大,阻尼比大,但耐久性差,柔性差。橡胶的阻尼比较高,一般可达0.15左右。