淺析客運索道機械設備的噪音與震動控制
2025-10-09
作者：徐子健
摘 要：客運索道作為一種現(xiàn)代化的高效交通工具，具有大運輸能力、低排放等優(yōu)點。然而，客運索道機械設備產(chǎn)生的噪音和震動問題也日益受到關(guān)注。本文通過敘述天臺索道機械設備噪音與震動的產(chǎn)生原因，并提出了相應的控制和管理措施，旨在提高客運索道的運行質(zhì)量和安全性，為游客提供更加舒適的乘坐體驗。
關(guān)鍵詞：客運索道；噪音；震動；控制和管理
一、機械設備的噪音震動故障原因分析及危害
1.設備噪音震動故障原因分析
（1）設備設計原因
設備在設計階段可能存在缺陷，如結(jié)構(gòu)不合理、材料選用不當?shù)龋瑢е略O備在運行過程中出現(xiàn)故障。設計參數(shù)如載荷、速度、溫度等設定不準確，使得設備在實際運行中超出設計范圍，引發(fā)故障。設計理念未能跟上現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的步伐，導致設備在性能、效率可靠性等方面存在不足。
（2）設備制造原因
設備制造過程中，可能因加工工藝、裝配工藝等存在問題，導致設備精度降低、性能下降。另外制造過程中使用的原材料或零部件存在質(zhì)量問題，如強度不足、耐磨性差等，使得設備在運行中易出現(xiàn)故障。再加上質(zhì)量檢查環(huán)節(jié)存在疏漏，未能及時發(fā)現(xiàn)和糾正潛在問題，導致設備帶病出廠。
（3）設備使用原因
設備在使用過程中，由于操作人員技能不足或違反操作規(guī)程，造成設備損壞或性能下降。設備在惡劣環(huán)境下運行，如高溫、潮濕、腐蝕等環(huán)境，會加速設備老化，增加故障發(fā)生的概率。設備長時間超負荷運行，導致設備磨損加劇、溫度升高、性能下降，最終引發(fā)故障。
（4）設備維護原因
設備維護計劃執(zhí)行不到位，未能及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題，導致故障發(fā)生。維護人員缺乏必要的專業(yè)知識和技能，維護人員采用的維護方法不正確或不規(guī)范，無法對設備進行有效的維護和保養(yǎng)，導致故障頻發(fā)，不僅無法解決問題，還可能加重設備損壞程度。
2.設備噪音震動異響的危害
（1）影響設備性能
設備在運行中產(chǎn)生異響震動，常常是由于設備部件的磨損或損壞而引起的。這些部件的損壞將導致設備的性能下降，進而影響索道設備的正常運行。
（2）加速設備老化
設備異響震動的出現(xiàn)也會加速設備的老化進程。特別是一些關(guān)鍵性部件發(fā)生異響震動的情況，往往會導致設備更快地損壞和失效，從而降低設備的使用壽命。
（3）造成安全隱患
如果不及時發(fā)現(xiàn)和解決設備異響震動，設備很可能會出現(xiàn)故障，對索道的運行帶來不可預估的安全隱患。
二、機械設備噪音震動的控制與管理措施
1.驅(qū)動裝置的噪音與震動控制
（1）選用低噪聲電機
在選擇電機時，應優(yōu)先選用低噪聲、高效率的電機。可以通過比較不同品牌和型號的電機的噪聲參數(shù)，選擇噪聲水平較低的電機。
（2）優(yōu)化減速機設計
減速機的設計應注重齒輪的精度和嚙合質(zhì)量，采用合理的齒輪參數(shù)和加工工藝，降低齒輪嚙合噪聲。同時，應選擇質(zhì)量好的軸承，并保證良好的潤滑，減少軸承噪聲。此外，還可以通過增加箱體的剛性、采用減震墊等措施降低箱體振動噪聲。
（3）安裝隔音罩
在電機和減速機周圍安裝隔音罩，可以有效地降低噪音的傳播。隔音罩的材料應具有良好的隔音性能，如吸音棉、隔音板等。同時，隔音罩的設計應考慮通風散熱問題，確保電機和減速機的正常運行。
2.運載索的噪音與震動控制
（1）優(yōu)化托索輪和壓索輪的設計
托索輪和壓索輪的設計應注重減小與運載索之間的摩擦系數(shù)，可以采用高分子材料制作輪襯，提高輪襯的耐磨性和自潤滑性。同時，應保證托索輪和壓索輪的安裝精度，減少因輪軸不同心等原因引起的振動和噪音。
（2）調(diào)整運載索的張力
合理調(diào)整運載索的張力可以降低運載索的振動幅度，從而減少噪音的產(chǎn)生。在調(diào)整張力時，應根據(jù)索道的設計參數(shù)和實際運行情況，選擇合適的張力值。同時，應定期檢查運載索的張力，確保張力穩(wěn)定在合理范圍內(nèi)。
（3）采用減震裝置
在運載索的支撐部位安裝減震裝置，如彈簧減震器、橡膠減震墊等，可以有效地吸收運載索的振動能量，降低噪音的傳播。
3.迂回裝置和張緊裝置的噪音與震動控制
（1）優(yōu)化張緊裝置的控制
張緊裝置的控制應根據(jù)索道的運行狀態(tài)實時調(diào)整張緊力，避免張緊力過大或過小引起的振動和噪音。可以采用先進的自動控制技術(shù)，實現(xiàn)張緊力的精確控制。
（2）加強設備的維護保養(yǎng)
定期對迂回裝置和張緊裝置進行維護保養(yǎng)，檢查滾輪的磨損情況、軸承的潤滑狀態(tài)等，及時更換損壞的部件，確保設備的正常運行。
4.支架的噪音與震動控制
（1）加強支架的結(jié)構(gòu)設計
支架的結(jié)構(gòu)設計應具有足夠的剛性和穩(wěn)定性，能夠 承受索道的運行載荷和風力等外力作用。可以采用合理的截面形狀和加強筋布置，提高支架的抗風振能力。同時，應保證支架的基礎(chǔ)牢固可靠，避免因基礎(chǔ)不均勻沉降引起的震動和噪音。
（2）安裝減震裝置
在支架與地面的連接部位安裝減震裝置，如橡膠減震墊、彈簧減震器等，可以有效地吸收支架的振動能量，降低噪音的傳播。
三、天臺索道機械設備噪音和震動處理匯總
1.噪音及異響故障處理
（1）故障現(xiàn)象：液壓制動系統(tǒng)在白天運轉(zhuǎn)期間，發(fā)現(xiàn)電機正常工作，液壓電機位置噪音大，系統(tǒng)制動后重新開啟索道運行時壓力起來慢，設備正常運行后系統(tǒng)壓力低于正常值。
檢查結(jié)果：聯(lián)軸器減震墊磨損（如圖1），聯(lián)軸器上下兩個爪子剛性接觸導致噪音大，原因是聯(lián)軸器磨損后液壓電機運轉(zhuǎn)間隙大導致系統(tǒng)壓力低于正常值。
處理措施：更換新的聯(lián)軸器，并加裝彈性減震墊。
圖1 聯(lián)軸器減震墊磨損
（2）故障現(xiàn)象：車廂白天運行期間，發(fā)現(xiàn)本索道37#車廂在運行時發(fā)出異響，并且這種異響一直持續(xù)發(fā)生。
檢查結(jié)果：班后對這只車廂進行測試檢查，發(fā)現(xiàn)異響為阻尼桿桿內(nèi)密封圈老化，潤滑油泄露，造成桿體干磨發(fā)出異響（如圖2）。
處理措施：更換新的阻尼桿，拆除下來的阻尼桿更換新的密封圈，加注潤滑油。
圖2 阻尼桿缺油干磨
（3）故障現(xiàn)象：電磁離合器運行過程中異響
檢查結(jié)果：離合器內(nèi)齒盤架固定螺栓（如圖3）未達到緊固力矩，導致內(nèi)齒盤架緊固螺栓未達到緊固力矩致使內(nèi)齒盤架底面（法蘭面）與空心軸法蘭面未完全貼合（碟簧未達到額定變形量，內(nèi)外齒盤之間達不到額定摩擦力），摩擦片之間有相對運動或轉(zhuǎn)動過程中摩擦片開合時產(chǎn)生空氣爆破的聲音為運行中的異響。
處理措施：裝配離合器內(nèi)齒盤架時，復測固定螺栓達到緊固力矩。
圖3 離合器內(nèi)齒盤架緊固螺栓
2.震動故障處理
（1）故障現(xiàn)象：上站液壓張緊行走小車滾輪軸承損壞（如圖4），但不影響運行。
檢查結(jié)果：張緊小車滾輪軸承長期在震動環(huán)境下運行，軸承疲勞受損嚴重，由于平時對這些比較隱蔽的位置缺少檢查，從而不了解這些隱藏部件的運行情況，沒有做到及時的維護。
處理措施：更換滾輪軸承（支承型圓柱滾子滾輪），加強對隱蔽部件的檢查；
圖4 損壞的張緊小車限位軸承
（2）故障現(xiàn)象：索道工作人員在乘車巡檢過程中經(jīng)過3#支架時發(fā)現(xiàn)支架有嚴重共振的現(xiàn)象，伴有尖銳的金屬爆鳴聲，影響乘客的乘坐體驗。
檢查結(jié)果：經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)3#支架護欄由于材料缺陷，在長期震動環(huán)境下疲勞斷裂（如圖5），并且支架行走走臺部分固定螺栓都有松動現(xiàn)象。
處理措施：將斷裂部分拆下焊接并做防銹鍍鋅處理，對行走走臺所有固定螺栓復緊。
圖5 支架護欄斷裂
（3）故障現(xiàn)象：索道在正常運行過程中因鋼絲繩鋼絲繩和索道系統(tǒng)的固有頻率與外部激勵頻率的匹配可能導致共振，影響乘客的乘坐體驗。
處理措施：在高振動情況下調(diào)整索道運行速度，避免共振產(chǎn)生，均勻分配乘客，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低共振風險。
（4）故障現(xiàn)象：工作人員在日常檢查中發(fā)現(xiàn)防護罩異常震動，并發(fā)出金屬撞擊聲。
檢查結(jié)果：經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)防護罩固定卡點橡膠減震墊老化開裂，造成防護罩在固定卡點上撞擊發(fā)生異響。
處理措施：更換新的橡膠減震墊（如圖6），并在螺紋處纏上一圈膠布進行固定。
圖6 新橡膠減震墊
四、結(jié)語
客運索道機械系統(tǒng)的噪音與震動控制是一個綜合性的問題，需要從設計、制造、安裝、運行和維護等多個環(huán)節(jié)入手。通過選用低噪聲設備、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計、采用減震降噪措施等方法，可以有效地降低客運索道機械系統(tǒng)的噪音和震動水平，提高客運索道的運行質(zhì)量和安全性，為游客提供更加舒適的乘坐體驗。同時，也有助于減少對周邊環(huán)境的影響，實現(xiàn)客運索道的可持續(xù)發(fā)展。
本文選自2024年全國索道年會論文
來源：九華旅游索道技術(shù)交流
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