浅析煤矿主通风机降噪的方法

三 是正 确 的安 装 、合 理 的使 用 和 维 护 保 养 ， 防止 异 常
声发 生 。
减 ，于是 使得 涡流 噪 声具 有 宽广 的频 率范 围 。 （ 机 械 振动 噪 声 二） 回 转体 的不 平衡 及轴 承 磨损 ，破 坏 等原 因所 产 生 的
振 动 必然 伴 随有 噪声 ， 当 叶片 钢 性 不 足 ， 由于 气 流 作 用 使 叶片 振动 也会 产 生噪 声 。
叶轮 圆周 速 度 愈大 ，噪 声则 愈大 。二 是 涡 流 噪 声 。 叶 轮 高速 旋 转 时 因气 体 边 界层 分 离 而 产 生 的涡 流 所 引起 的 噪 声 。 由于 涡 流 无 规 则 的运 动 ，时 而 生 长 ， 时而 衰
率 时 ，将 激 起 构 件 强 烈 共 振 及 由此 产 生 的激 烈 噪声 。 采 用 阻尼 材 料 ， 以增 加 能量 损 耗 ，减 少 噪 声 的辐 射 ；
与 气 流 高 速 摩 擦 就 会 产 生 噪 声 ，主 流 通 风 机 产 生 的噪
声 是 比较 大 的 ，为 了有 效 地 控 制 风 机 产 生 的 噪 声 ，需 要 对 主 流 通 风 机 噪 声 产 生 的 原 因及 噪 声 的 影 响 因素 加 以研 究 ，只 有 掌 握 了噪 声 产 生 的机 理 ，才 能 想 办 法 从 设 计 上 、结 构 上 来 降低 风 机 的 噪 声 。 叶片 的 形 状 设 计
频 率 。 当激 发 力 的频 率 相 当或 接 近 于 某 构 件 的 固有 频
（ 空气 动 力噪 声 一）
空 气 动 力 噪 声包 括 ：一 是 冲 击 噪 声 。叶 轮 高 速 旋
转 时 ， 叶 片 作周 期性 运 动 ， 空气 质 点 受 到周 期性 力 的 作 用 ，冲 击 压 力 波 以声速 传 播 所产 生 的 噪 声 。 这种 噪 声 随着 叶 片形 状 和 几 何 尺 寸 的变 换 ， 噪声 强 度 也 不 同
径 的噪 声 控 制 ；三 是 接 收 器 的 防 护 措 施 。通 风机 的 噪 声控 制 ，采 用 哪 种 方 法 或 哪 几 种 方 法 的组 合 ，取绝 于
必 需 的减 噪量 ，以及 经济 上和 运用 上 的综 合考虑 。 （ 一）通风 机 声 源的 噪声 控 制 通 风 机 噪 声 控 制 的最 根 本 方 法 ，就 是使 声源 的 噪 声 降低 ， 声源 的 噪 声控 制方 法 是 ：一 是 要 降 低 声源 的 激 发 力 。 包括 ：减 少 因 空气 动 力 产 生 的冲 击 和 涡 流 噪 声 。提 高 叶轮 及 转 轴 的动 平 衡 精 度 ， 以减 少 因 不平 衡 所 产 生 的 噪 声 。 提供 良好润 滑 以减 少 摩 擦 力 。声 源 的 隔振 ，可 以有 效 减 少 激 发 力 ；二 是 降 低 系 统 中 噪 声辐 射 部件 对 激 发 力 的 响应 。包 括 ：改 变 共 振 构 件 的 固有
是 很重 要 的 。
一
或 者 皮 带 传 送 时 ， 可 能 也 会 引 起 振 动 而 产 生 二 次 噪
声 ，通 风 机 噪 声 ，从 声 源 特 性 来 说 ， 属 于偶 极 子 源 辐
射 噪 声 （ 称 双源 辐 射 声 ） ，指 向性 图形 为８ ｚ ，在 或 ｇ形 轴 向声波较 强 烈 ，而与 轴垂 直 的方 向声波作 用较 弱 。
二 、 通 风 机 噪 声 控 制 的 原 理
通 风 机 的噪 声控 制有 各种 各样 的方法 ，归 结起 来 ， 不 外乎 下 列 三 类 ：一 是 降低 声 源 的 噪 声 ： 二 是传 输 路
、
噪 音 的产 生 原 理
通 风 机 的 噪 声 一 般 说 来 比较 高 ， 其 噪 声 产 生 的原
效果。 （ 三）设置 隔声 间 防声 罩
尽量减 少气流冲击和附面层分离现象， 以避免或减少
冲 击 噪 声和 涡 流 噪 声 的 发 生 ，设 计 时 要 避 免通 流 部 分
最 近 为 了 防 止或 降低 通 风机 噪 声台 传 播 ，将 通 风 勺
机 放置 在 具 有 吸 声 性 能 的 隔声 间 内 ，这 时 为 了能 Βιβλιοθήκη Baidu 进
证 明，间隙Ｘ 的大 小对 通 风 机 噪 声 影 响较 大 ， 间 隙 太
小 ，噪 声 将 增加 较 快 。对 于 压 力 不 高 的离 心 通 风机 ，
可 以设 计 成 所谓 的低 噪 声 通 风机 。该 通 风 机 具 有较 大
的蜗 室 ， 叶轮 出 口 的高速 气 流一 进 入 蜗 室速 度 便 很 快 消 失 ， 同 时 叶轮 进 口和轮 盘 为 曲面 状 ， 可 以使 气 流 均 匀 ，防 止 乱 流 的发 生 ，这 种通 风 机 与 同性 能 的一 般 通
透 ，为 此 ，应在 进 气 口设 置 消 声器 ，使 噪声 衰 减 。通
风 机 噪 声 的控 制 ，除 了重 视 通 风机 本 身 及 其 管道 系统
的消 声 控 制 外 ， 电动 机 产 生 的 噪 声 亦不 可 忽 视 ， 为 了 减 少 电动机 的噪 声 ，合 理 的 选 择 电动 机 功 率 是很 重 要 的 ，因 为不 必 要 的功 率 增加 增 大 了噪 声 ，为 了使 电机 噪 声尽 量 降低 ，往往 采用 内表 面 贴 有 吸 声 材料 的 防声 罩 ，阻止 噪声 的 向外扩 散 。
理 ，采 用 良好 的吸 声材 料 ，使 噪 声 在传 输途 中不 断 的 衰减 ：三 是 声 的 反射 。利 用 声 的反 射 原 理 ，采 用 不 连
续 结构 ，使 声 能 反射 给 声源 ， 即所 谓 的 阻抗 失配 ，阻
挡噪 声 的传 播 。
（ ） 收器 的 防护 措施 三 接
所谓接 受器 可 能是一 个人 或人 的集 合 ，或者 是噪 声 敏 感设 备 ，在 噪 声过 高 的环 境 下 ， 可 以采 用 某 些 防 护 工 具如 耳 塞 、 耳 罩 ，或 设 置 隔 声 室 ，使 噪声 控 制 在 允 许水平 ，防止噪 声 的伤 害 。
风 机 比较 ，噪 声 下 降 ｌｐ ｈ 左 右 。此 外 ，尽 量提 高 叶 ５ ｏｎ 轮 及 主轴 的动 平 衡 精度 ，保 持 良好 的 润滑 条 件 ，增 加
总 之 ， 只 有通 过 对 矿 井 主 通 风 机 噪 音 的 降低 和 优 化 ，才 能 降低 噪 音对 环 境 的影 响 。 通风 机 噪声 控 制 方 法 ，具 有很 好 的推广和 实用 价值 。ｏ
３种 型 式 的 高 效 低 噪 叶 来 降 低 噪 音 ，降 低 噪 音 时 煤 矿 工 人 健 康 的 影 响 。 关 键 词 ：主 通 风 机 ；降 噪 ； 噪 叶 ；弯 掠 叶 片 低 中 图分 类 号 ： Ｄ ４ Ｔ ４ １ 文献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１０ — ３ ４ （ ０ １） １ ０ ８ — ２ ０９ ２７ ２ １ ２ — ０ ５ ０
尖 锐突 出和 急 剧 转 弯 ，合 理 选 择 通 风机 的转 速 大 小 ， 因 为 通 风 机 的 噪 声 为 周 速 的 ６ 方 比例 关 系 ， 要 十 分 次
注 意控 制 叶 轮 与蜗 舌 处 的 间隙 大 小 ，试 验 研 究 和 实 践
气 ， 需 放 置 吸 气 口及 管 道 ， 于 是 就 会 产 生 噪 声 的 穿
管 道 弯 曲部 发 生 冲 击 和 涡 流 ，造 成 加 振 使 噪 声增 大 。
特 别 是 当气 流 压 力 声 波 频 率 和 管 道 自然 振 动 频率 一致 时 ，将 发 生强 烈 共 振 ，噪 声 突 然 增 大 ，严 重 时 致使 机
器 破 坏 。此 外 ，通 风 机 主 轴 通 过 电机 、 齿 轮 增速 装 置
浅析煤 矿主通 风机 降噪 的方法
李 正训 郝 莹
（ 东泰 安 煤 矿机 械 有 限公 司 ， 东 泰 安 ２ １ ０ 山 山 ７ ０ ０）
摘要 ： 文章从 分 析主 通风机 噪 声的机 理 出发进 行研 究 ，对 降低 主 通风机 噪 声的 方法进 行 了探 讨 和解 决 ，通过 分析 叶 片形状 弯 曲等 对风 机噪 声 的影响 ，我们 引入 了弯掠 叶片 的概念 ，并设 计 出周 向前 弯、前掠 和 弯掠组 合
因 ， 归纳 起 来 ，不 外 乎 有 下 面 三 个 ：一 是 因空 气 动 力 所 产 生 的 噪 声 ； 二 是 由 于机 械 振 动 所 产 生 的 噪 声 ；三 是 两者 相 互 作 用 所 产 生 的噪 声 。不 论 是 通 风 机 还 是 别 的 任 何机 器 ， 了解 并 掌 握 产 生 其 噪 声 的噪 声 源 ，乃 是 噪声 控制 的最 根本 而 且最 有效 的 方法 。
Ｓ ｄ 式中：Ｋ 为吸声率ａ １ Ｂ １ 决定的常数；Ｐ 为吸声材料
的周 长 ；Ｌ 壳体 长度 ；ｓ 为 消声 管 的断 面积 。此 式 说 为 １ 明， 衰减 量 主要 取 决 于壳体 长 度Ｌ 填 充 于 内表面 的吸 和 声 材 料 的 吸 声率 。在 通 风 机 出 口管道 设 置 吸 声板 ，可
三 、通 风 机 噪 声 控 制 方 法
（ 设 计性 能 良好 的通 风机 一） 为 了降低噪 声激 力 ，在 通风 机 设计 时 ，应 事先 考虑 减 少通 风 机 声 源 噪 声 的 因 素 ，为 此 ，在 气 动性 能上 要
以使 噪 声 级有 效 的得 以 降低 。 这种 消声 装 置 同样 也可 以用 于 在通 风 机 进 口侧 设 置 吸 声板 ，也 有 良好 的 消声
参考 文献
［ １ 】丁绍 南．采 煤 工 作 面 液 压 支 架设 计 【 ．北 京 ： 界 图 书 Ｍ】 世
出 版 公 司 ，９ ２ １９ ．
机壳刚性 ，提高其固有频率等 ，也可有效 的减少噪声
源 的激 发 力 ，减 少 噪 声 的发 生 。最 后 我们 顺 便 指 出 ，
料 ， 当 声波 通 过 消 声 管 时 ，声 能被 吸 收 ，达 到 噪声 衰 减 ， 噪声 衰减 性 能 与 吸声 材 料 的密 度 （ ｇ ｍ）、厚 度 ｋ／ 以及 小 孔 直 径 ｄ 开 口度 （ ×ｄ／ （ ｔ） ）有 关 ，其 及 Ｐ ２ ４。
中 ｔ 孔 与孔 之 间 的 距 离 （ 周节 ） 。这 种 消 声 器 和 为 或 其 它 形式 的 消声 器 不 同， 它在 宽广 的频 率 范 围 内具 有 良好 的衰 减 特 性 ，特 别 是对 高 频 具 有 较 大 的衰 减 量 。 这 种 消 声 器 ， 可 以把 它 看 作 一 般 的 吸 声 管 来 考 虑 ， 衰 减 量Ｔ 可 以 采 用 Ｓ ｂ １ 公 式 计 算 ： Ｔ ＝ １ Ｌ ａ ｉ１ ３ Ｌ Ｋ ×Ｐ×Ｌ ／
煤 矿 主通 风机 的噪声 污染 已成为 一种 环 境污 染 ，被
（ ） 者 相互 作 用 产生 的噪 声 三 两 叶 片 旋 转 引 起 自身 的振 动 通 过 管 道 传 递 ，往 往 在
认 为是 仅 次 于 大 气 污 染 和 水 污 染 的第 三 大 公 害 。近 几
年 来 ，风 机 用 户 把 噪 声 大 小 列 为 主 要 验 收 项 目 ，对 主 通 风 机 的噪 声 要 求 越 来 越 严 格 。这 就 对 主 通 风 机 的噪 声控 制 提 出 了更 高 的要 求 。主 通 风 机 在 运 行 中 ，叶 片
（ ）传输 路径 的 噪 声控 制 二
一
是 声源 的隔声 。在 噪声 源 的周 围或 接收 器周 围 ，
２ １ ７ ｏ 中阖高新技术 ０ ０ １ 企业 ８ ５
使 用 设计 得 当 的隔 声 罩 ，让 声源 泉 密 闭， 防止 或减 少
噪 声源 泉 向外 传 播 ； 二是 声 的吸 收 。利 用 声 的 吸收 原