ВИБРОУСТАНОВКА С ШУМОГЛУШЕНИЕМ
VIBRATION PLANT WITH SOUND SUPPRESSION

Область техники
Изобретение относится к шумозащитным устройствам, применимым к устройствам для поверхностной обработки деталей в результате относительного вибрационного перемещения и ударного взаимодействия рабочей среды и обрабатываемых деталей. Изобретение может быть применено в вибрационных установках при виброударной обработке деталей из сталей, алюминиевых и титановых сплавов для улучшения микрогеометрии и снятия дефектных слоев с обрабатываемых поверхностей, скругления острых кромок, поверхностного упрочнения на предприятиях авиакосмической, автомобильной и других отраслей промышленности для улучшения эксплуатационных характеристик деталей и снижения трудоемкости процесса обработки.
Уровень техники
Шум при работе виброустановок возникает, в основном, от: соударения рабочих тел со стенками контейнера; работы электродвигателя привода; резонирующих при вибрации полостей нижней и подвижной рамы.
Известно устройство для вибрационной обработки по патенту РФ №2022763 от 15.11.1994 г., кл. B24B 31/67. Согласно патенту устройство содержит разгрузочную емкость, вибровозбудитель, упруго установленный на основании контейнер V-образного сечения с откидной крышкой. Откидная крышка шарнирно связана с контейнером, при этом шарнир размещен соосно с осью разгрузочной емкости, а на свободном конце крышки установлен уплотнитель, выполненный в виде шланга. Также установка снабжена второй откидной крышкой, смонтированной на шарнире первой, при этом крышки установлены с возможностью постоянного взаимодействия с упругими оболочками, внутренние полости которых связаны с введенными в устройство источниками подачи жидкости под давлением.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является кожух для ленточной машины по патенту РФ на изобретение №2311503, кл. D01H 5/16, D01H 1/16. Согласно патенту кожух для ленточной машины, содержит звукоизолирующее ограждение в виде откидывающейся крышки, закрепленное на виброактивных узлах машины. Элементы кожуха установлены на машине посредством виброизолирующих резиновых прокладок. На внутренней поверхности звукоизолирующего ограждения закреплены виброзвукопоглощающие слои, при этом толщина вибропоглощающего слоя в 2-4 раза превышает толщину материала крышки. В качестве материала вибропоглощающего слоя могут быть использованы эластичный листовой вибропоглощающий или композитный материалы, пластикат, а отдельные элементы из минеральной ваты на базальтовой основе или минеральной ваты, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью или полимером. Возможно выполнение звукопоглощающего материала ограждения из мягкого вспененного пористого шумопоглощающего материала, например вспененного пенополиуретана, пенополиэтилена, или из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия, или в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана или пластиката, помещенной в оболочку из звукопрозрачного материала.
Недостатками известных устройств являются низкий уровень шумозащиты, кроме того, конструкция устройства шумозащиты усложняет доступ к агрегатам виброустановки, требующим обслуживания.
Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является разработка конструкции устройства шумоглушения для виброустановки, позволяющее осуществлять доступ к агрегатам виброустановки.
Поставленная задача решается благодаря тому, что виброустановка снабжена: кожухом для шумоглушения, оснащенным стальным каркасом с установленными на нем верхними сдвижными, боковыми поворотно-откидными и неподвижными трехслойными панелями, кожухом электродвигателя, выполненным в виде основания и крышки. Основание кожуха электродвигателя выполнено из стальной рамы с установленными на нем трехслойными панелями. Крышка кожуха электродвигателя выполнена из стальной рамы с установлеными на ней арками различного диаметра из трехслойных панелей, образующими щумопоглащающий канал. Также кожух виброустановки оснащен каналом для входа воздуха и овальным отверстием для вала электродвигателя. Кроме того, полости верхней и нижней рам виброустановки заполнены шумопоглощающим вспененным материалом. Трехслойные панели выполнены с несущим наружным слоем, средним слоем из шумоизоляционного материала и внутренним слоем из перфорированного стального или алюминиевого листа. В качестве щумоизоляционного материала используют вспененные и волокнистые материалы, такие как пенополиуретан, пеноизол, вспененный каучук, вспененный полипропилен, вспененный полиэтилен, пену монтажную, пенополистирол, аэрогели, базальтовую минеральную вату, вермикулит вспученный (плиты), древесно-волокнистые плиты, минерально-целлюлозные плиты или минеральную вату.
Перечень фигур
Изобретение поясняется чертежами, на которых:
Фиг.1 показывает шумозащитный кожух виброустановки;
Фиг.2 показывает шумозащитный кожух виброустановки с открытыми верхними сдвижными панелями;
Фиг.3 показывает шумозащитный кожух виброустановки с открытыми боковыми поворотно-откидными панелями;
Фиг.4 показывает Вид А, узел крепления сдвижных панелей шумозащитного кожуха;
Фиг.5 показывает Вид В узел крепления поворотно-откидных панелей шумозащитного кожуха(в разрезе);
Фиг.6 показывает разрез кожуха для электродвигателя;
Фиг.7 показывает нижнюю раму виброустановки с разрезом полости, заполненной щумопоглощающим материалом;
Фиг.8 показывает верхнюю подвижную раму виброустановки с разрезом полости, заполненной щумопоглощающим материалом.
Раскрытие изобретения
Виброустановка 4 включает в себя следующие составные части: нижнюю раму 28, на которой закреплены электродвигатель привода 18 с платформой 24, стойки амортизаторов и упругие амортизаторы в виде пневмобаллонов, соединенные с верхней подвижной рамой 30. На верхней раме 30 установлен контейнер 5, по обе стороны которой размещены два ряда дебалансных узлов, установленных на валах, соединенных с приводом.
Устройство шумоглушения виброустановки оснащено следующими элементами: кожухом виброустановки, кожухом электродвигателя, кроме того, полости верхних и нижней рам виброустановки заполнены шумопоглощающим вспененным материалом, например пенополиуретаном; пеноизолом; вспененным каучуком, полипропиленом, полиэтиленом; пеной монтажной, пенополистиролом; аэрогелями.
Кожух виброустановки оснащен каркасом и панелями (фиг.1). Каркас 12 выполнен в виде сварной рамы из профилированного проката (уголок, швеллер, квадратная труба, полоса), на котором закреплены шумопоглощающие панели.
Панели выполнены трехслойными: наружный слой - несущий силовой слой из низкоуглеродистой стали толщиной 0,5-1,5 мм или алюминиевого сплава толщиной 1,5-2,5 мм; средний слой - из вспененного или формованного волокнистого шумопоглощающего материала толщиной 25-40 мм; внутренний слой - из перфорированного стального или алюминиевого листа толщиной 0,5-1 мм.
Панели кожуха виброустановки включают верхние сдвижные панели 2, боковые поворотно-откидные панели 3 (фиг.1), неподвижные панели (неподвижные торцевые панели 1 и нижние неподвижные боковые и торцевые панели 11). Кожух виброустановки смонтирован непосредственно на нижней раме 28 (фиг.3) и закреплен на ней болтами.
Верхние сдвижные панели 2 (фиг.2, 3) расположены в верхней части кожуха виброустановки, представляют собой две панели, смещающиеся вправо и влево от продольной оси виброустановки 4. Верхние сдвижные панели 2 необходимы для доступа к контейнеру во время монтажа (демонтажа) приспособления с деталью, закрепления (снятия) крышки контейнера 5, загрузки контейнера рабочей средой. Панели 2 снабжены механическими защелками для их фиксации в открытом и закрытом положениях, а также ручками и узлом крепления. Узел крепления выполнен в виде паза и ролика. Нижний паз 16 (фиг.4) расположен в каркасе панелей 3, верхний паз 17 расположен на каркасе боковых панелей 1. Три пары верхних и нижних роликов 14, 15 закрепленных на эксцентриковых осях в торцах панелей 2.
Боковые откидные панели 3 расположены по бокам от виброустановки 4 (фиг 1, 2, 3). Боковые панели 3 необходимы для доступа к узлам виброустановки при монтаже контейнера, настройке амплитуды колебаний и техническом обслуживании установки. Панели 3 выполнены поворотно-откидными, и снабжены механическими защелками, ручками, и узлами крепления поворотно-откидных элементов. Механические защелки предназначены для фиксации панелей 3 в закрытом положении. При откидывании панелей 3 их откидывают совместно с панелями 2.
Узлы крепления (фиг.5) поворотно-откидных панелей 3 к кожуху представляют собой две петли, одна из которых 6 приварена к каркасу торцевых панелей 1, а вторая 7 - к каркасу поворотно-откидных панели 3. В петле 6 установлен шарнирный сферический подшипник 10, внутреннее кольцо которого соединено болтом 8 с петлей 7. Кольцо 9 служит для устранения зазора между внутренним кольцом подшипника шарнирно - сферического и петлей 7.
Конструкция узла крепления (фиг.5) позволяет легко открывать и закрывать панели 3, компенсирует несоосность петель и позволяет, при необходимости, быстро демонтировать или установить поворотно-откидную панель.
Неподвижные торцевые панели 1 (фиг1, 2, 3) жестко установлены с торцов от в виброустановки 4 в каркасе 12 и снабжены петлями 6 для установки панелей 3, а также пазами 17 для горизонтального перемещения панелей 2.
Нижние боковые панели 11 неподвижно установлены по бокам и с торцов от виброустановки 4 ниже панелей 3 и 1.
Кожух электродвигателя 19 (фиг.6) расположен на электродвигателе 18 привода, и предназначен для снижения шума от электродвигателя. Кожух электродвигателя состоит из двух частей основания 23 и крышки 21, соединенных между собой шпильками 22.
Крышка 21 выполнена съемной для обеспечения доступа к электродвигателю 18 для его монтажа-демонтажа и обслуживания. Крышка кожуха состоит из рамы 32, рама выполнена сварной из стального уголка, к ней приварены две арки 33 и 34. Арка 34 меньшего, а арка 33 большего радиуса. Наружной поверхностью арок являются отрезки тонкостенных стальных труб, либо заготовки из листа, полученные гибкой. Наружные поверхности торцевых стенок 35 вырезаются из стального листа и привариваются к наружным поверхностям арок 33, 34 и раме 32. Изнутри на все элементы крышки наносятся (например с помощью машины ПЕНА-98 и распылителя или из баллона): пенополиуретан или пеноизол. Далее на незастывшую пену накладываются заготовки из перфорированного стального или алюминиевого листа. После застывания пены ее излишки удаляются механическим способом (ножом). В результате получается трехслойная оболочка: Наружный слой - стальные элементы конструкции; средний слой - пенополиуретан; внутренний слой - перфорированный стальной или алюминиевый лист.
Разница высот между арками 34 и 33 образуют шумопоглощающий канал 27, выполненный в виде кольцевой щели длиной 80-150 мм, через который происходит выход охлаждающего электродвигатель воздуха.
Основание кожуха 23 крепится к плите 24, на которой закреплен электродвигатель, болтами 25. Основание состоит из рамы 36, сваренной из стального уголка и полосы. Внутрь рамы вставлены и закреплены саморезами или заклепками трехслойные панели.
Кожух электродвигателя снабжен каналом для входа воздуха 20 и отверстием для вала двигателя 26. Канал для входа воздуха 20 выполнен из 3 отрезков труб одинаковой длины, но различного диаметра, концентрично вставленных друг в друга. Внутренняя поверхность этих труб покрыта пенополиуретаном и перфорированными вставками, как описано выше. С двух концов трубы между собой соединены стальной полосой. Наружная труба приварена к раме 36. Щелевые зазоры длиной 50-80 мм между трубами образуют шумогасящий канал для входа охлаждающего электродвигатель воздуха.
Отверстие для вала двигателя 26 образованно двумя вырезами с торца крышки и с торца основания предназначено для выхода конца вала за пределы кожуха. Овальная форма отверстия сделана для того, чтобы путем смещения электродвигателя (влево/вправо) регулировать натяжение зубчатых ремней.
Основанием нижней рамы служит стальной лист толщиной 30 мм. На лист приварены швеллеры №36, являющиеся вертикальными стенками рамы. На верхние полки швеллеров уложены и соединены сваркой стальные плиты толщиной 30 мм, образуя закрытую полость в нижней раме. Та часть нижней рамы, над которой расположена подвижная верхняя рама 30 (примерно 2/3 всей площади), представляет собой емкость, в которую при монтаже установки заливают бетон для утяжеления основания с целью снижения вибрационной нагрузки, передаваемой на фундамент цеха. Крепление виброустановки к фундаменту цеха производят анкерными болтами.
Подвижная рама изготовлена из швеллера №20 и №30, стальных полос толщиной 25-30 мм, образующих закрытую полость верхней рамы.
Для снижения шума, возникающего вследствие резонирования от вибрации полостей нижней 28 (фиг.7, 8) и подвижной верхней 30 рам, все их внутренние полости заполняются шумопоглощающим вспененным материалом 29, 31, например пенополиуретаном; пеноизолом; вспененным каучуком, полипропиленом, полиэтиленом; пеной монтажной, пенополистиролом; аэрогелями.
В качестве шумоизоляционного материла в панелях могут быть использованы:
- вспененные материалы: пенополиуретан; пеноизол; вспененные каучук, полипропилен, полиэтилен; пена монтажная, пенополистирол; аэрогели;
- волокнистые материалы: базальтовая мин. вата; вермикулит вспученный (плиты); плиты древесно-волокнистые; плиты минерально-целлюлозные; минеральная вата.
Элементы шумоглушения виброустановки работают следующим образом.
Панели 2 перемещаются в пазах 16 и 17, выфрезерованных в каркасе поворотно-откидных элементов кожуха 3, и в пазах торцевых панелей 1, на трех парах роликов 14, 15, закрепленных на эксцентриковых осях 13 в торцах панелей 2. Для предотвращения вибрации сдвижных элементов они перемещаются в пазах 16, 17 без зазора или с небольшим натягом. Для этого ролики 14, 15 расположены парами: верхний ролик 15 катится по верхнему пазу 17, а нижний 14 - по нижнему пазу 16. Нулевой зазор или небольшой натяг устанавливают путем поворота эксцентриковых осей 13 вокруг их оси и последующей затяжкой контргайкой.
Конструкция узла 6 позволяет открывать и закрывать панели 3, вращая их вокруг оси болтового соединения. Конструкция узла крепления поворотно-откидных панелей 3 (фиг.5) позволяет легко открывать и закрывать панели. Кроме того, конструкция узла крепления компенсирует несоосность петель и позволяет монтаж-демонтаж панелей 3.
Подвижные панели кожуха виброустановки и кожуха электродкигателя приводят в движение мускульной силой, открывая, сдвигая, снимая, используя специальные ручки, которыми снабжены все подвижные панели и крышка кожуха электродвигателя. Крышку кожуха электродвигателя в случае необходимости снимают, распрямляя шпильки 22.
Использование данного изобретения позволяет:
- снизить уровень шума от работающей установки;
- расширить технологические возможности за счет размещения установок в составе производственных линий; непосредственно в цехе, без строительства специальных помещений со звукоизоляцией;
- обеспечить беспрепятственный доступ к агрегатам виброустановки при выполнении подготовительно-заключительных операций технологического процесса, регламентных работ или при ремонте.