橡胶减振在推土机上的应用

节能环保成为重要的研究内容。与普通车辆相比，工程机械噪声对环境污染更为严重。因此，如何有效地控制工程机械噪声成为提升国内产品竞争力的一个重要因素

随着工程机械的技术进步，节能环保成为重要的研究内容。与普通车辆相比，工程机械噪声对环境污染更为严重。因此，如何有效地控制工程机械噪声成为提升国内产品竞争力的一个重要因素。

1.履带式推土机噪声产生和传播方式

如图1所示，根据推土机噪声产生和传播的机理，可以把噪声控制技术分为以下3类：图1 推土机噪声产生和传播的机理一是对噪声源的控制；二是对噪声传播途径的控制；三是对噪声接受者的保护。其中对噪声源的控制是最根本、最直接的措施，包括降低产生噪声的激振力及降低发动机部位对激振力的响应等，即改造振源和声源。但是在难以控制噪声源时，就需要在噪声的传播途径中采取措施，例如采取吸声、隔声、消声、减振及隔振等措施。

图1 推土机噪声产生和传播的机理

2.橡胶的性能特点

橡胶属黏弹性材料的一种，是一种高分子聚合物。当受到外力时，由于聚合物材料分子链组成网络的压缩、错动和松弛会耗散能量产生阻尼，故可用于增加机械结构的阻尼。橡胶材料因为同时兼有黏性液体和弹性固体的特性，所以其力学特性也介于两者之间。当仅对弹性材料施加交变载荷之后，材料内部的应力和应变几乎同时增大或者减小，两者相位接近相同。

3.橡胶减振在推土机应用

(1)在发动机上的应用

目前，发动机减振垫的种类很多，而橡胶减振垫由于具有体积小、成本低且便于调节弹性和刚度等优点，在发动机减振降噪领域得到了广泛的应用。因此当前推土机柴油机支承几乎全部使用减振橡胶。

在支撑部位使用橡胶减振，对结合面要求很高，并且还要注意耐高温和不受油类浸蚀。不仅注意柴油机高速旋转时的振动隔离，而且对柴油机空转和启动、停止时的振动隔离以及防止机体各部分的谐振都要充分注意。

图2为某大功率柴油机使用的橡胶支承示例，柴油机功率为735 kW，质量为5.7 t，在架上用4点支承，每个橡胶支承形状如图3所示，是表面有耐油层的黏结橡胶。橡胶支承本身倾斜30°布置，拆卸柴油机时，可从柴油机侧脚与机体旁之间的水平面处取出，装好柴油机后，柴油机和机体都成水平。

(2)在履带导向轮上的应用效果以某履带式推土机导向轮处安装的橡胶减振器为例，图4示出了该橡胶减振器的安装位置，图5表示其形状，从图中可见，其外形似楔形的“三明治”，作用是对垂直和水平两方向均可起到缓冲减振的作用。

图2 大型柴油机支承

1．橡胶减振支承　2．至柴油机中心

图3 柴油机橡胶支承

1．橡胶减振器 2．导向轮 3．铰接轴

图4 减振器安装位置

 1．外钢板 2．内钢板 3．橡胶层

图5 减振器结构

减振橡胶工作温度：-30~60 ℃；振动载荷的最大幅值：270 kN；载荷频率：012~200 Hz；主载荷作用频率：4~8 Hz。对于小幅值的振动载荷，减振器能吸收80%以上的振动能量；而对于冲击载荷，则可耗散50%以上的冲击能量。

(3)在推土机悬挂机构上的应用

河北宣化工程机械股份有限公司生产的SD8和SD9系列高架驱动履带式推土机上安装了橡胶悬挂机构（见图6），行走系统采用弹性悬挂装置，便于引导轮越过障碍，连续的副悬挂装置可以通过其浮动作用紧贴地面行驶。缓冲装置吸收地面冲击，减小了传至底盘约50%的冲击载荷，改善了机器行走的平稳性和司机的舒适性，增加了履带与地面的接触面积(增大约15%)，提高了整机的牵引性。行走架与机架的绞接由枢轴式取代了传统的八字梁结构，提高了行车架与机架的连接刚度。

安装了橡胶悬挂机构的推土机振动和噪声大为降低。经实践证明，橡胶悬挂装置适用于在恶劣环境下作业，该悬挂装置性能可靠、耐用且价格便宜、更换方便。因此该阻尼缓冲结构有望成为推土机减振降噪机构的主流结构形式。

图6 K形黏弹性悬挂机械的安装实例

1.摆臂 2.橡胶减振垫 3.双轮缘支重轮

4.履带 5.单轮缘支重轮 6.台车架

(4)橡胶履带

由中国一拖集团生产的东方红802RT型拖拉机是在以前机型基础上研制生产的橡胶履带拖拉机。其橡胶履带是中日合资企业使用日本公司专利技术生产的，其技术性能达到国际先进水平，使用寿命在2 000 h以上。该机牵引性能优越，行驶噪声小，乘坐舒适性好，接地比压低，路面适应能力强，是一种理想的全路面型橡胶履带式机械，由于噪声小等特点特别适用于城建工程部门施工作业。

(作者地址：山西省太原市 太原科技大

学机电学院 030024)