鑿巖機(jī)降噪噪聲源分析

經(jīng)過研究得知?dú)鈩?dòng)鑿巖機(jī)的噪聲主要來源于：

1.高壓氣流進(jìn)入鑿巖機(jī)氣缸工作，其廢氣通過排氣口并以高速排入大氣中，使相對(duì)靜止的空氣產(chǎn)生紊亂的渦流，這就是對(duì)人危害很大的排氣噪聲。

2.鑿巖機(jī)工作時(shí)，活塞對(duì)釬尾的多次沖擊，使釬桿振動(dòng)產(chǎn)生沖擊噪聲。

3.鑿巖機(jī)內(nèi)部構(gòu)件間振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械噪聲。

4.在工作面鑿巖時(shí)，井下空間狹窄，堅(jiān)硬巖壁對(duì)聲波的無數(shù)次反射，形成混響不規(guī)則的反射噪聲，巷道斷面越小，聲壓級(jí)就越高 。

鑿巖機(jī)降噪是指氣動(dòng)鑿巖機(jī)是礦山普遍存在的一個(gè)噪聲源，噪聲級(jí)達(dá)110-130dB(A)，為低、中、高頻噪聲。主要噪聲包括排氣噪聲、活塞沖擊釬尾的機(jī)械噪聲、釬桿和機(jī)殼振動(dòng)噪聲、零件間摩擦噪聲、以及釬頭對(duì)巖體的沖擊噪聲。通常，氣壓增高，排氣噪聲和釬桿振動(dòng)噪聲也增大 。

治理措施有：

(1)降低排氣噪聲。在鑿巖機(jī)排氣口安裝輕型消聲器，中國出產(chǎn)的氣動(dòng)鑿巖機(jī)，其排氣口上裝有能改變排氣噴出方向的橡膠短管，可降低操作者耳邊噪聲3-4dB(A)。

(2)降低釬桿振動(dòng)噪聲。用泡沫氯丁橡膠制成釬桿套。緊套在釬尾上，或者在釬桿表面涂蓋薄層橡膠。此外，釬桿鍍鉻也可降低鑿巖噪聲3-4dB(A)。

(3)鑿巖機(jī)殼降噪。用隔噪外罩封閉鑿巖機(jī)機(jī)體外殼，可降低空氣動(dòng)力噪聲和機(jī)械噪聲。

(4)附巖臺(tái)車隔聲。在臺(tái)車上沒置隔聲操作間，兼有隔噪防塵作用 。

這種消聲器是專為鑿巖機(jī)排氣口消聲而設(shè)計(jì)的。阻式消聲器是利用吸聲材料消減噪聲的。把吸聲材料固定在氣流通過的管道壁上，或者按照一定方式在管道中排列起來。它的特點(diǎn)是能在較寬的中、高頻范圍內(nèi)消聲，尤其是對(duì)刺耳的高頻噪聲，有較好的消聲作用。

抗式消聲器是借助管道截面的突然擴(kuò)張或收縮，或旁接共振腔，使沿管道傳播的噪聲，在突變處得到能量緩沖，對(duì)低、中、高頻都有一定的消聲作用。

由于鑿巖和的噪聲具有很寬的頻帶，單用阻式或抗式消聲器都不能解決問題，而把阻式消聲器和抗式消聲器組合在一起，構(gòu)成阻抗復(fù)合消聲器，會(huì)得到良好的降噪效果。

氣缸排出的氣體進(jìn)入擴(kuò)散筒，氣體經(jīng)過擴(kuò)散，不僅減小了壓強(qiáng)，而且也降低了流速，然后經(jīng)過隔板，由排氣口排出，隔板起到了降低高速氣流沖出排氣口的能量。因此，排出去的氣體的噪聲就比較理想，這種消聲器的優(yōu)點(diǎn)是體積小，重量輕，消聲頻帶寬，對(duì)低、中、高頻噪聲全面消聲效果好，可降低鑿巖機(jī)噪聲級(jí)15-28dB，而且鑿巖機(jī)功率損失小。另外，可以采用兩級(jí)擴(kuò)張室和結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方法，消聲效果更佳 。

有源降噪系統(tǒng)在理想的條件下所能達(dá)到的降噪效果。但環(huán)境中的噪聲頻率的成分很復(fù)雜且強(qiáng)度隨時(shí)間起伏，往往在某些頻段和位置上的噪聲被抵銷,而在另外一些頻段和位置上卻有所增加,難以達(dá)到理想的效果。

以沖擊回轉(zhuǎn)或沖擊與旋轉(zhuǎn)切削聯(lián)合作用破碎巖石的鉆孔機(jī)械。廣泛用于礦山采礦、巷道掘進(jìn)和各種巖石工程中鉆鑿爆破孔和各種用途的鉆孔。可鉆孔徑20～230mm、最深達(dá)50m的炮孔。

鑿巖類型

鑿巖機(jī)按動(dòng)力分為氣動(dòng)鑿巖機(jī)、液壓鑿巖機(jī)、電動(dòng)鑿巖機(jī)和內(nèi)燃鑿巖機(jī)四類，后兩類在礦山很少應(yīng)用;按支承方式分為手持式鑿巖機(jī)、支腿式鑿巖機(jī)、向上式鑿巖機(jī)和導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)四種;按沖擊頻率分為低頻(<17Hz)、普通頻率(27～33Hz)和高頻(>42Hz)三類。按轉(zhuǎn)釬方式分為內(nèi)回轉(zhuǎn)式和外回轉(zhuǎn)式，前者用螺旋棒棘輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)釬具間斷旋轉(zhuǎn)，后者用獨(dú)立氣馬達(dá)或液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)釬具連續(xù)旋轉(zhuǎn)。

鑿巖基本構(gòu)造

主要由沖擊機(jī)構(gòu)、配流機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)、排碴系統(tǒng)等組成。利用配流閥交替地向沖擊活塞前后腔內(nèi)供給壓縮空氣或壓力油，推動(dòng)沖擊活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)沖擊釬桿，輸出沖擊能鑿碎礦巖。回程時(shí)由螺旋棒棘輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)釬具轉(zhuǎn)動(dòng) 一角度或由氣馬達(dá)或液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)釬具連續(xù)旋轉(zhuǎn)，使釬刃每沖擊 一次后轉(zhuǎn)移到新位置再?zèng)_鑿，鑿碎的巖碴靠壓力水或壓縮空氣經(jīng)釬桿中心孔進(jìn)入孔底，將其吹出孔外，從而形成鉆孔。使用的釬具由釬頭、釬桿和釬尾組成。鉆淺孔(≤5m)時(shí)用整根釬桿，鉆深孔時(shí)用接桿釬桿和分體釬尾。鉆頭主要采用球齒式，少數(shù)使用一字或十字刃型的。

鑿巖主要性能指標(biāo)

(1)沖擊能 即沖擊活塞對(duì)釬具所做的功。一般是沖擊能愈大，鉆孔速度愈快;鉆孔直徑愈大要求的沖擊能也愈大。20世紀(jì)80年代，鑿巖機(jī)輸出的單位孔底面積沖擊能達(dá)到5～20J/cm2。(2)沖擊頻率 即沖擊活塞每秒鐘沖擊釬具的次數(shù)。一般是頻率愈高，鉆孔速度愈快。氣動(dòng)鑿巖機(jī)的頻率范圍為20～50Hz，液壓鑿巖機(jī)的頻率范圍為30～70Hz。(3)轉(zhuǎn)釬速度 其大小取決于巖石性質(zhì)、鉆孔直徑等因素。轉(zhuǎn)速過低，鉆孔速度減慢;轉(zhuǎn)數(shù)過高，將導(dǎo)致能量損失和釬頭過度磨損。一般巖石愈硬和孔徑愈大，轉(zhuǎn)數(shù)就愈低，反之則高。鉆孔直徑27～230mm的鑿巖機(jī)轉(zhuǎn)釬速度范圍從0～300r/min到0～60r/min。(4)軸推力 沿釬桿中心線保持釬頭與孔底緊密接觸的作用力。此值有一個(gè)最優(yōu)值，過大或過小的軸推力都不能提高鉆孔速度。此外，排碴好壞也是影響鉆孔速度的重要影響因素，供水量和壓氣量要保持排碴速度大于其在介質(zhì)中的懸浮速度。