CN100516586C - 一种消除机械设备振动和噪声的安装方法 - Google Patents
一种消除机械设备振动和噪声的安装方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种消除机械设备振动和噪声的安装方法，振动机械设备悬浮安装在钢弹簧橡胶复合减振器或减振橡胶垫上，钢弹簧橡胶复合减振器或减振橡胶垫悬浮安装在悬浮吸振块上，悬浮吸振块的质量是振动机械设备的质量一倍以上，悬浮吸振块悬浮安装在阻尼橡胶柱钢弹簧减振器或减振橡胶垫上，阻尼橡胶柱钢弹簧减振器或减振橡胶垫悬浮安装在安装层面上，是一种悬浮吸振安装方法，消除振动和隔振降噪效果显著，安装方法简单，成本低，振动设备可在不停机的状态下进行安装调节。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种消除有害的机械振动和噪声的方法，尤其是涉及一种消除机械设备振动通过基础结构传递有害的振动和产生低频噪声的方法，属于环境保护领域。
【背景技术】
随着社会的发展，人们的生活环境质量不断提高，设置在楼房建筑物内的电梯、中央空调设备、冷冻和冷却水泵、生活水泵、供电变压器、空气压缩机、冲床、柴油发电机以及各种通风设备也越来越多，这些机械设备的工作运转形成不同频率的振动源，这些设备产生的振动如果安装时没有采取有效的减振措施，振动源会通过基础结构的传递而产生一种有害的振动和低频噪声，这种振动和低频噪声严重干扰人们的正常生活、学习和工作环境。
目前，处理这种有害的机械振动和低频噪声的安装方法大致有两种，一种方法是在各种机械设备的底座设置一层各种形式是防振垫；另一种方法是用水泥砼制防振基础或设置防振沟，这些安装方法只能消减振动源与基础之间的部分振动，一层的隔振设置只能减少部分高频段的激振，但仍有中低频段的冲击振动通过基础结构而传递产生振动和低频噪声，这就是目前国内外仍存在大量的振动和低频噪声扰民现象。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种消除机械设备振动和噪声效果显著又简便易行的悬浮吸振安装方法，解决目前各种振动机械设备在安装和使用中普遍存在的隔振降噪效果不明显，难以彻底消除各频段振动源通过基础结构传递有害的振动和低频噪声的技术问题。
本发明的技术方案是：完全改变传统的安装方法，设计悬浮吸振法进行安装。所述悬浮吸振法是将一个质量比振动源大一倍以上的悬浮吸振体安装在其上面和下面的悬浮媒中，振动源安装在上悬浮媒之上，安装层面在下悬浮媒之下，悬浮吸振体处于上、下悬浮媒之间，起到完全吸收和消除机械设备振动和噪声的作用。尤如民间表演的“胸口碎大石”节目原理，在表演者胸口铺放一块布垫，布垫上放置一块质量比锤击的铁锤大得多的大石，则铁锤锤击大石时产生的巨大冲击力几乎完全被大石的质量吸收而破碎，而表演者胸口无损。
本发明的具体方案是：在振动机械设备与安装层面之间设置一块其质量是振动机械设备一倍以上的悬浮吸振块，振动机械设备与悬浮吸振块的安装连接采用国家知识产权局于2007年10月公开的实用新型专利“钢弹簧橡胶复合减振器”(专利号：ZL200520062241.5，专利权人：郑国尧)，振动机械设备悬浮支承在三个以上作为悬浮媒的“钢弹簧橡胶复合减振器”之上，“钢弹簧橡胶复合减振器”悬浮支承在悬浮吸振块的上面，不须螺丝钉或其他紧固方式紧固，是一种无紧固悬浮连接方式。悬浮吸振块悬浮支承在三个以上作为悬浮媒的“阻尼橡胶柱钢弹簧减振器”上(专利号：ZL200520062237.9，公开日期：2007年2月，专利权人：郑国尧)，“阻尼橡胶柱钢弹簧减振器”悬浮支承在安装层面上，同样是不须螺丝钉或其他紧固方式紧固的无紧固悬浮连接方式。
上述具体方案的悬浮吸振安装方法换句话说也即是：振动设备整机+钢弹簧橡胶复合减振器+悬浮吸振块+阻尼橡胶柱钢弹簧减振器——悬浮吸振安装方法。
悬浮吸振块的设计是隔离振动源和吸收振动必需和最有效的核心主体，是本发明的核心所在，悬浮吸振块的质量必须超过振动设备整机一倍以上，目的是利用悬浮吸振块自身的质量最大限度地吸收和消除振动设备传递下来的振动，使振动最小限度传递到安装层面上。
浮动吸振块的材料是采用钢筋混凝土材料，优点是成本低，缺点是体积大。如果安装场地的面积较小或空间高度较低，则可以采用比重大而体积小的其他材料，例如铸铁材料，其减振降噪的效果相同。
“钢弹簧橡胶复合减振器”(专利号：ZL200520062241.5)由螺旋钢弹簧A和钢弹簧橡胶复合体以及其他零部件构成，具有显著和突出的减振、隔振和降噪效果，特别适合于消除因机械振动造成的低频固体传声。
“阻尼橡胶柱钢弹簧减振器”(专利号：ZL200520062237.9)由阻尼橡胶柱、外圈包裹有阻尼橡胶套的螺旋钢弹簧B和其他零部件构成，利用阻尼橡胶柱既可以减振又具有阻尼系数大、对共振峰仰制能力强的特点，与外圈包裹有阻尼橡胶套的螺旋钢弹簧B共同作用，使自由振动衰减时间大为缩短，具有显著突击的减振、隔振和降噪效果，特别适合于消除在架空层安装振动机械设备而造成的低频结构传声。
振动机械设备启动、运行时，所产生的设备振动和噪声首先由钢弹簧橡胶复合减振器减振降噪，剩余的振动能量和噪声传递至悬浮吸振块，被悬浮吸振块吸收和消除，悬浮吸振块所产生的小量振动和噪声再由阻尼橡胶柱钢弹簧减振器进一步减振降噪，使传递至安装层面的振动和噪声已经降低至极小量，消除振动和噪声的效果极其显著，经室内声环境质量测量评价方法测试，振动和噪声远远低于国家标准《城市区域环境噪声标准》(GB3096-1993)和《民用建筑隔声设计规范》(GBJ118-1988)。
上述方案的悬浮媒是采用钢弹簧橡胶复合减振器和阻尼橡胶柱钢弹簧减振器，特别适用于大功率和振动大的振动源的减振降噪，对于功率和振动相对较小的振动源的减振降噪，例如电梯主机的减振降噪，则可以采用减振橡胶垫作为悬浮媒，即：在电梯主机振动源的底架下面悬浮支承减振橡胶垫，减振橡胶垫悬浮支承在悬浮吸振块上面，悬浮吸振块的底面悬浮支承在减振橡胶垫上，减振橡胶垫悬浮支承在角钢焊接成的底座上，底座紧固连接在安装层面上。即：振动设备整机+减振橡胶垫+悬浮吸振块+减振橡胶垫。
根据振动机械设备功率的大小或产生振动和噪声的大小，可以采用浮动媒混合安装的方式，钢弹簧橡胶复合减振器或阻尼橡胶柱钢弹簧减振器可以置换成减振橡胶垫，即：振动设备整机+减振橡胶垫+悬浮吸振块+阻尼橡胶柱钢弹簧减振器；或：振动设备整机+钢弹簧橡胶复合减振器+悬浮吸振块+减振橡胶垫。同样达到显著的消除振动、减振降噪的效果。
本发明的优点是：消除振动和隔振降噪效果显著，安装简单方便，成本低，振动设备可在不停机的状态下进行安装调节，尤其对于已经安装但隔振效果不明显，并已造成结构传递低频噪声的振动***的改造，更是立竿见影，达到最有效的消除低频振动结构传递噪声的环境保护目的。
【附图说明】
下面将结合附图和实施例对本发明作详细说明。
图1是本发明实施例1变频水泵(30KW)采用钢弹簧橡胶复合减振器和阻尼橡胶柱钢弹簧减振器安装主视示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是本发明实施例2电梯主机采用普通减振橡胶垫安装主视示意图；
图4是图3的俯视图；
图5是钢弹簧橡胶复合减振器主视示意图(放大)；
图6是图5的俯视图；
图7是阻尼橡胶柱钢弹簧减振器主视示意图(放大)；
图8是图7的俯视图。
图中
1、变频电机 2、角钢连接板A 3、紧固螺丝A
4、调节螺丝A 5、底架A 6、钢弹簧橡胶复合减振器
7、角钢连接板B 8、紧固螺丝B 9、调节螺丝B
10、阻尼橡胶柱钢弹簧减振器 11、悬浮吸振块A
12、安装层面A 13、水泵(30KW) 14、电梯电机
15、底架B 16、减振橡胶垫A 16a、调节片A
17、悬浮吸振块B 18、减振橡胶垫B 18a、调节片B
19、底座 20、安装层面B 21、变速箱
22、螺旋钢弹簧A 23、钢弹簧橡胶复合体
24、阻尼橡胶套 25、阻尼橡胶柱 26、螺旋钢弹簧B
【具体实施方式】
图1是本发明实施例1变频水泵(30KW)采用钢弹簧橡胶复合减振器6和阻尼橡胶柱钢弹簧减振器10安装的主视示意图，变频电机1和水泵(30KW)13紧固安装在底架A5上，底架A5的两边侧面各紧固有二个以上的角钢连接板A2，由紧固螺丝A3紧固。角钢连接板A2支承在相同数量的钢弹簧橡胶复合减振器6上，并由调节螺丝A4调节变频电机1和水泵(30KW)13的水平度，使变频电机1和水泵(30KW)13的纵向轴心线处于同一水平位置，钢弹簧橡胶复合减振器6悬浮安置在悬浮吸振块A11的上面，不须螺丝钉或其他紧固方式紧固，是一种无紧固悬浮连接方式。悬浮吸振块A11的两边侧面各紧固有二个以上的角钢连接板B7，由紧固螺丝B8紧固。角钢连接板B7悬浮支承在相同数量的阻尼橡胶柱钢弹簧减振器10上，并由调节螺丝B9调节变频电机1和水泵(30KW)13的水平度，使变频电机1和水泵13的纵向轴心线处于同一平水位置，阻尼橡胶柱钢弹簧减振器10悬浮安置在安装层面A12上面，不须螺丝钉或其他紧固方式紧固，是一种无紧固悬浮连接方式。
“钢弹簧橡胶复合减振器”(专利号：ZL200520062241.5)由螺旋钢弹簧A22和钢弹簧橡胶复合体23以及其他零部件构成，具有显著和突出的减振、隔振和降噪效果，特别适合于消除因机械振动造成的低频固体传声。
“阻尼橡胶柱钢弹簧减振器”(专利号：ZL200520062237.9)由阻尼橡胶柱25、外圈包裹有阻尼橡胶套24的螺旋钢弹簧B26和其他零部件构成，利用阻尼橡胶柱25既可以减振又具有阻尼系数大、对共振峰抑制能力强的特点，与外圈包裹有阻尼橡胶套24的螺旋钢弹簧B26共同作用，使自由振动衰减时间大为缩短，具有显著突出的减振、隔振和降噪效果，特别适合于消除在架空层安装振动机械设备而造成的低频结构传声。
变频电机1和水泵13启动运行时，所产生的设备振动和噪声首先由钢弹簧橡胶复合减振器6减振降噪，剩余的振动能量和噪声传递至悬浮吸振块A11被悬浮吸振块A11吸收，悬浮吸振块A11所产生的小量振动和噪声再由阻尼橡胶柱钢弹簧减振器10进一步减振降噪，传递至安装层面A12的振动和噪声已经微乎其微，消除振动和噪声的效果极其显著，经测试远远低于国家标准《城市区域环境噪声标准》(GB3096-1993)和《民用建筑隔声设计规范》(GBJ118-1988)。
实施例1尤其适用于消除大功率机械设备所产生的振动和噪声。
图3是本发明实施例2电梯主机采用普通减振橡胶垫安装的主视示意图，电梯电机14和变速箱21紧固安装在底架B15上，底架B15底面的两边各悬浮支承在二个以上的减振橡胶垫A16上，并由调节片A16a调节电梯电机14和变速箱21的水平度，使电梯电机14和变速箱21的纵向轴心线处于同一水平位置，减振橡胶垫A16悬浮安置在悬浮吸振块B17的上面，不须螺丝钉或其他紧固方式紧固，是一种无紧固悬浮连接方式。悬浮吸振块B17底面的两边各悬浮支承在二个以上的减振橡胶垫B18上，并由调节片B18a调节电梯电机14和变速箱21的水平度，使电梯电机14和变速箱21的纵向轴心线处于同一水平位置。减振橡胶垫B18悬浮安置在由槽钢焊接成的底座19上，也是无紧固悬浮连接方式。底座19与安装层面B20紧固连接，由紧固螺丝紧固。
实施例2适用于消除功率较小的机械设备所产生的振动和噪声。
本发明根据振动机械设备功率的大小或产生振动和噪声的大小，可以将实施例中的钢弹簧橡胶复合减振器6与减振橡胶垫A16互相置换安装；阻尼橡胶栓钢弹簧减振器10与减振橡胶垫B18可以互相置换安装，即采用混合安装方式，例如：
钢弹簧橡胶复合减振器+悬浮吸振块+减振橡胶垫；
阻尼橡胶柱钢弹簧减振器+悬浮吸振块+减振橡胶垫。
本发明的核心所在为，在安装方法中设计有悬浮吸振块，而且是一种无紧固连接方式，使悬浮吸振块悬浮于悬浮媒之中，目前的减振降噪安装方法尚未发现有应用悬浮吸振块的例子，凡应用悬浮吸振块的减振降噪安装方法，均对本发明有抵触。
Claims (5)
1、一种消除机械设备振动和噪声的安装方法，其特征是一种悬浮吸振安装方法，变频电机(1)和水泵(13)紧固安装在底架A(5)上，底架A(5)的两边侧面各紧固有二个以上的角钢连接板A(2)，由紧固螺丝(3)紧固，角钢连接板A(2)支承在相同数量的钢弹簧橡胶复合减振器(6)上，并由调节螺丝A(4)调节变频电机(1)和水泵(13)的水平度，使变频电机(1)和水泵(13)的纵向轴心线处于同一水平位置，钢弹簧橡胶复合减振器(6)悬浮安置在悬浮吸振块A(11)的上面，不须螺丝钉或其他紧固方式紧固，是一种无紧固悬浮连接方式，悬浮吸振块A(11)的两边侧面各紧固有二个以上的角钢连接板B(7)，由紧固螺丝B(8)紧固，角钢连接板B(7)悬浮支承在相同数量的阻尼橡胶柱钢弹簧减振器(10)上，并由调节螺丝B(9)调节变频电机(1)和水泵(13)的水平度，使变频电机(1)和水泵(13)的纵向轴心线处于同一水平位置，阻尼橡胶柱钢弹簧减振器(10)悬浮安置在安装层面A(12)上面，不须螺丝钉或其他紧固方式紧固，是一种无紧固悬浮连接方式。
2、一种消除机械设备振动和噪声的安装方法，其特征是：电梯电机(14)和变速箱(21)紧固安装在底架B(15)上，底架B(15)底面的两边各悬浮支承在二个以上的减振橡胶垫A(16)上，并由调节片A(16a)调节电梯电机(14)和变速箱(21)的水平度，使电梯电机(14)和变速箱(21)的纵向轴心线处于同一水平位置，减振橡胶垫A(16)悬浮安置在悬浮吸振块B(17)的上面，不须螺丝钉或其他紧固方式紧固，是一种无紧固悬浮连接方式，悬浮吸振块B(17)底面的两边各悬浮支承在二个以上的减振橡胶垫B(18)上，并由调节片B(18a)调节电梯电机(14)和变速箱(21)的水平度，使电梯电机(14)和变速箱(21)的纵向轴心线处于同一水平位置，减振橡胶垫B(18)悬浮安置在由槽钢焊接成的底座(19)上，也是无紧固悬浮连接方式，底座(19)与安装层面B(20)紧固连接，由紧固螺丝紧固。
3、根据权利要求1所述的一种消除机械设备振动和噪声的安装方法，其特征是：钢弹簧橡胶复合减振器可以由减振橡胶垫A替换，阻尼橡胶柱钢弹簧减振器可以由减振橡胶垫B替换。
4、根据权利要求1所述的一种消除机械设备振动和噪声的安装方法，其特征是：悬浮吸振块A(11)的质量是振动设备整机的质量一倍以上。
5、根据权利要求2所述的一种消除机械设备振动和噪声的安装方法，其特征是：悬浮吸振块B(17)的质量是振动设备整机的质量一倍以上。
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