[发明专利]非阻塞性微颗粒阻尼隔声套

说明书

技术领域

本发明针对目前采矿、炼钢工业中球磨机噪声治理中存在的问题，应用非阻塞性微颗粒阻尼减振技术和隔声理论发明设计了非阻塞性微颗粒阻尼隔声套。本发明是通过削弱球磨机筒体共振峰值，降低振动能量，从而达到大大减少噪声源发出的噪声的目的。非阻塞性微颗粒阻尼隔声套不仅能隔除高频噪声，而且对低频噪声也能很好的隔除，有很强的实用性、可靠性、经济性，属于噪声控制研究领域。

背景技术

在采矿、炼钢工业中，球磨机作为一个粉碎机械，其噪声主要由筒体内钢球，矿石物料与衬板之间的相互撞击和研磨产生的，并由筒体表面向外辐射噪声，具体见球磨机工作原理图1。目前，球磨机噪声治理通常采用隔声罩、隔声屏等技术，这些措施对中、高频声源的治理效果较好，但对于以低频噪声为主的球磨机而言隔声作用不大。而球磨机恶劣的工作环境严重地影响工作人员的健康(具体见球磨机筒体噪声测试曲线图2)，所以迫切需要解决其降噪问题。

非阻塞性微颗粒阻尼技术是传统的颗粒阻尼、冲击阻尼技术与现代振动理论、材料科学相结合而发展起来的一项无源振动控制新技术。该技术结构具有减振降噪效果好、耐恶劣环境、抗老化等一系列优点，已被国外用在航空、航天等领域。本发明针对球磨机噪声特点，应用非阻塞性微颗粒阻尼技术和隔声理论设计出非阻塞性微颗粒阻尼隔声套，通过弱削球磨机筒体共振峰值来降低其振动噪声的辐射能量。由于该发明具有阻尼减振的特性，从根源上对噪声进行治理(振动是噪声的根源)，突破了以往隔声降噪设备的局陷，具有可靠性、经济性、实用性等优点。

发明内容

发明原理：非阻塞性微颗粒阻尼是20世纪九十年代末提出的一种新的抗恶劣环境阻尼技术。通过在结构体中填充非阻塞性微颗粒，当微颗粒在结构振动时对其产生反冲击作用，可减小结构体的振动；同时微颗粒在运动中会产生干摩擦，或与振动着的器壁之间发生动量转换，以及发热、粘滞剪切变形等，都有吸收或耗散振动能量的作用，其原理可用摇晃装有一定体积比例的钨微颗粒瓶子来说明，具体原理如图3所示，与摇晃空瓶相比，有很大阻力，需要更大的能量。经测试表明：在梁的孔洞中以90％的填充率填充钨微颗粒，可使梁的一阶固有频率处振幅降低60倍以上，梁的阻尼比由原来的0.000148增加到0.109，提高了接近三个数量级，而填充的钨粉只占梁重的5％左右，足见非阻塞性微颗粒阻尼技术的有效性。

非阻塞性微颗粒阻尼隔声套就是应用非阻塞性微颗粒阻尼技术发明设计的隔声装置，本发明的具体内容：用隔声钢板把球磨机的筒体包裹起来，形成一个隔声套，在该套与球磨机筒体间的空隙(空隙一般在30-100mm)处填充一定体积比例和粒度的微颗粒体(直径＜5mm)。为了防止非阻塞性微颗粒的泄漏，在周向和轴向筋板与球磨机筒体和隔声钢板的连接处都加了橡胶垫，既阻断了固体传声，又防止了微颗粒的泄漏。同时，随着筒体的转动，隔声套也跟着转动，这样球磨机筒体周围始终有微颗粒包围，其运动与结构振动的加速度方向相反，有阻碍振动的作用，且微颗粒之间不断撞击和摩擦，消耗掉筒体因振动而辐射的噪声能，从而达到从根本上减少其噪声辐射的目的，具体结构见图4。该非阻塞性微颗粒阻尼隔声套能很好地抑制筒体振动产生的噪声，尤其是低频结构的噪声。由于其实用性、可靠性、经济性等优点，应用前景非常广泛。

附图说明

图1球磨机工作原理；

图2球磨机筒体噪声测试曲线；

图3非阻塞性微颗粒阻尼原理示意图；

图4非阻塞性微颗粒阻尼隔声套结构。

具体实施方式

基于隔声理论，结合球磨机筒体的结构特点，通过减少结构的振动能量来降低结构的噪声辐射，设计出非阻塞性微颗粒阻尼隔声套。本发明主要分两部分，一是隔声套的结构，二是在球磨机筒体与隔声套之间填充的非阻塞性微颗粒。通过选择合适的几何结构、制作材料和填充微颗粒等措施可以进一步改善整个结构的隔声性能，达到对各种频段的噪声都有很好隔声的效果。

1.非阻塞性微颗粒阻尼隔声套设计