一种混凝土激振成型平台的降噪方法

本发明涉及一种混凝土激振成型平台的降噪方法，尤其是涉及一种火车轨枕生产专用设备的减震降噪技术，属于振动与噪声领域。

背景技术：

1、从早年的预制水泥楼板开始，混凝土激振成型平台就是一种必备的生产设备，虽然现在自动化程度有了很大的提高，可是生产环境的噪音过高，威胁到工人身心健康，如负责轨枕的振动成型的混凝土激振产线会产生高达120 db的噪声问题尤为突出。主要是因为目前振动的是多为偏心块离心力的机械振动，虽有大振动力和大振幅的优点，装有混凝土的巨大成型模具在平台上下振动，激振力是时间的正弦变化的，当向上加速度绝对值高于重力加速度时和向下加速度值大于一个g时，成型模具将会被振离平台，也就是撞击频率远高于激振频率，一般机械振动的频率在40-50hz，相应的撞击频率就是100hz以上，客观地提高了振动频率，增强了振动效果，但是钢制模具与钢制平台间的高能碰撞，噪音危害也十分突出，为了降噪，必须将模具可靠地“绑”定在平台上以避免上述撞击。202421119580.1一种物料紧实均匀振动平台的激振原理也是如此，如果没有夹具，显然平台与模具之间的碰撞噪声是难免的。目前的电液式激振机主要由液压油源、电液伺服阀、液压执行元件、机架和计算机控制系统等组成，由高频伺服阀控制液压动力源进出液压缸或液压马达的两腔，驱动活塞输出液压力，限于伺服阀的固有特性，难以满足同时高频宽振幅度的要求。即使如此，当作动器高频换向时，加速度的会突然改变，其绝对值也瞬间成为激振力的百倍到几百倍后马上降为零，并迅速保持稳定的激振力。作动器的换向也可能会造成成型模具脱离平台。最关键的是轨枕生产线因为载荷巨大，大功率电机体积庞大，只能采取进行多平台共同振动，特别是机械振动，难以精确调整各平台的力输出相位，使得碰撞的噪声更剧烈。因此有必要开发一种混凝土激振成型平台的降噪方法，而不是普通的减震器或者隔振垫这样的被动耗能减震方法，因为对于轨枕激振成型设备，置于平台与钢制模具之间的普通隔振垫的橡胶接触面极易磨损，并且一般的减震器或者隔振垫都是耗能的，而减震夹具仅仅是将模具夹紧在平台上，减震夹具自身几乎不吸收激振力，而是属于半主动减震措施。但是对于主动减震或者带半主动减震的混合减震，虽然在建筑物减震中使用遇到因为控制对象过于庞大，所需能量成本过高等原因而难以推广，而在混凝土激振成型平台上，借鉴建筑结构领域的振动控制方法是可行的，只是建筑结构减震是消除地震或者地下轨道交通振动和风振等低频振动对地上建筑物的影响，而混凝土激振成型平台则更多是为了更好地利用激振平台传递来的激振力，将其传导给模具内的混凝土砂浆，进行捣固，防止模具在振动中被振离平台而发生碰撞冲击噪声。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种混凝土激振成型平台的降噪方法，得以克服上述技术问题，其方案如下：

2、本发明公开的一种混凝土激振成型平台的降噪方法，使用液压缸作动器将模具夹持在振动平台上，所述液压作动器由2d液压激振阀驱动，同时并联有三位五通伺服滑阀，所述液压作动器活塞杆末端与复合减震器相连接。控制三位五通伺服滑阀即可实现复合减震器大行程地压紧或者松开模具，2d液压激振阀驱动的激振力则进一步控制适度的弹性块预紧力抵销激振平台与待振物体之间的不平衡力的影响，即向上的激振力大于待振物体的自重或者向下的激振力的加速度大于一个g，而使待振物体失重，对平台压力为零而造成脱离，避免使平台与待振物体因脱离而发生碰撞，达到主动降噪的目的。

3、作为优选：混凝土激振成型平台的降噪方法，所述的液压缸作动器具体为若干个同参数液压缸，并由同一个所述的2d液压激振阀经同步液压回路同步作用。可实现将模具多点夹紧，防止长模具因为长时间使用因变形或磨损而与振动平台接触不良，使得振动平台能更好的传递激振力。

4、作为优选，一种混凝土激振成型平台的降噪方法，所述的液压缸作动器为小减震缸，所述的2d液压激振阀经同步液压回路还并联有主激振缸，所述的主激振缸置于所述振动平台的下方。该方案实质是在电液激振平台上，使用同源的高压液压油，驱动同步液压回路的各支路作同频同相振动，只是主激振缸带动平台上下振动，而小减震缸夹住模具并同频振动调整复合减震器的作用力。该方案可以直接取消振动仪相关的传感器，仅靠液体系统就能保障振动参数的匹配调整和控制，简化控制策略为开环的主动控制措施。

5、作为优选，一种混凝土激振成型平台的降噪方法，在所述的振动平台上安装有振动分析仪，根据实时工作参数由嵌入式系统控制所述复合减震器的下压预紧-同频同相激振-松开上升，即开环主动控制。对于任何激振方法，依据振动分析仪测得的实时工作参数，由嵌入式系统控制先由并联的三位五通伺服滑阀驱动将所述复合减震器的下压预紧-同频同相激振-最后由并联的三位五通伺服滑阀使复合减震器上升，松开模具。振动分析仪将测得的振动主频和振幅，相位等参数输入到嵌入式系统，控制2d液压激振阀同频同相激振，复合减震器即可产生合适的附加力，防止模具被振离平台。所谓合适的附加力，即平台激振力=模具毛重+附加力。需注意的是平台激振力和附加力均为同频同相的时变力，只是液压作动器驱动复合减震器的向下夹紧模具在振动平台上。

6、作为优选，一种混凝土激振成型平台的降噪方法，在所述的振动平台上还安装有若干个复合减震夹具，实现混合控制。在前述方案的主动控制基础上，在所述的振动平台上还安装有若干个复合减震夹具，实现混合控制，能在增加成本不多的情况下，适当降低液压作动器在主动控制的能耗。复合减震夹具的使用，是一种半主动控制，复合减震夹具受载，使的振动平台和模具的刚度和阻尼发生改变。而这种改变是振动平台和模具之间的内力，无需外能量的输入，从而实现节能的效果。

7、因此，本发明具有结构合理，制造安装使用方便的特点，本混凝土激振成型平台的降噪方法，特别适合混凝土构件的振动成型设备，例如轨枕振动成型工艺中使用，能有效克服重载激振中的噪音大的缺点，改善生产环境，保护员工身心健康，部分方案可作低成本地改造现有的混凝土激振成型平台，即可达成可观的社会价值，体现“以人为本，质量第一”的宗旨。

技术特征：

1.一种混凝土激振成型平台的降噪方法，使用液压作动器（2）将模具（7）夹持在振动平台（6）上，其特征在于所述液压作动器（2）由2d液压激振阀（1）驱动，同时并联有三位五通伺服滑阀（3），所述液压作动器活塞杆末端与复合减震器（4）相连接。

2.如权利要求1所述的混凝土激振成型平台的降噪方法，其特征在于所述的液压作动器（2）具体为若干个同参数液压缸，并由同一个所述的2d液压激振阀（1）经同步液压回路同步作用。

3.如权利要求1或2所述的混凝土激振成型平台的降噪方法，其特征在于所述的液压作动器（2）为小减震缸(2a)，所述的2d液压激振阀（1）经同步液压回路还并联有主激振缸(2b)，所述的主激振缸置于所述振动平台（6）的下方。

4.如权利要求1或2所述的混凝土激振成型平台的降噪方法，其特征在于在所述的振动平台（6）上安装有振动分析仪，根据实时工作参数由嵌入式系统控制所述复合减震器（4）的下压预紧-同频同相激振-松开上升，即开环主动控制。

5.如权利要求4所述的混凝土激振成型平台的降噪方法，其特征在于在所述的振动平台（6）上还安装有若干个复合减震夹具（5），实现混合控制。

技术总结
本发明涉及一种混凝土激振成型平台的降噪方法，属于振动与噪声领域。所公开的一种混凝土激振成型平台的降噪方法，使用液压缸作动器将模具夹持在振动平台上，所述液压作动器由2D液压激振阀驱动，同时并联有三位五通伺服滑阀，所述液压作动器活塞杆末端与复合减震器相连接。根据振动分析仪测得振动参数，嵌入式系统控制液压作动器使复合减震器实现下压‑同频同相振动‑松开的工作周期，避免使平台与模具因脱离而发生碰撞，达到主动振动控制的目的。本发明具有结构简单合理，制造安装使用方便的特点，特别适合混凝土构件的振动成型设备，例如轨枕振动成型工艺中使用，能有效克服重载高频激振中的噪音大的缺点，改善生产环境，保护员工身心健康。

技术研发人员：王涛,徐红艳,江海兵,江小波
受保护的技术使用者：衢州学院
技术研发日：
技术公布日：2025/2/17