锻锤减振与隔振措施：弹性隔振基础的应用

要使锻锤不被淘汰，除了在结构上进行必要的改造外，根本措施就是对它进行减振或隔振。

1.锻锤减振与隔振途径

（1）依靠土壤的阻尼作用使振动自然衰减 由于土壤阻尼很小，要保证锻锤无振动危害，距离振源所需要的“安全距离”太大。如表8-1-9所示，对于1t锤，其安全距离应为50～80m，这个要求即便是对新建的车间来说，也是难以实现的。

（2）利用防振沟对振动波进行屏蔽 这是在锻锤振动的传播途径中进行隔振所采取的措施，该措施对水平隔振有一定作用。然而，对于垂直振动而言，由于一般土壤的瑞利波速V_R大约为200m/s，如果振动频率为10Hz，则振动波长L_R=20m，当深度比（沟深H与振动波波长的L_R比值）为0.6（此时防振沟的作用才能奏效）时，沟深需12m。显然，在锤基周围挖掘如此深的沟是很困难的。

（3）增大混凝土基础质量和基础底面积 该措施可减少锻锤对地面产生的振动强度。然而这将使与其配套的切边压力机和加热设备远离锻锤，并增加了基础建造费用。

（4）对蒸汽空气锤进行改造 用电液驱动的动力头替换汽（气）压驱动的气缸，用封闭气体膨胀打击、液压回程、锤身微动式结构均可大大降低基础的振动。

（5）采用弹性隔振基础 采用该措施可使锻锤基础传给土壤的振动强度大大减小，是目前国内外应用最广的一种最有效的积极隔振措施。

2.锻锤隔振基础分类

锻锤隔振基础分类见表8-1-13。

表8-1-13 锻锤隔振基础分类表

3.锻锤隔振基础结构形式

（1）有惯性块悬吊式隔振基础 图8-1-10所示是一种采用板弹簧悬吊的锻锤减振基础，它把锻锤安装在惯性块1上，通过横梁4、拉杆5和板弹簧3把惯性块和锤体悬吊在固定基础（外基础）的台肩2上。其优点是结构稳定；板弹簧的阻尼减振能力强，减振效果好；便于弹性元件的维护。但惯性块的制造、安装比较困难。

图8-1-10 有惯性块板弹簧悬吊式隔振基础

1—惯性块 2—台肩 3—板弹簧 4—横梁 5—拉杆 6—外基础箱

图8-1-11 支承式隔振基础

a）减振器沿惯性块底面周边布置 b）减振器沿惯性块底面纵向布置 1—惯性块 2—铺板 3—基础 4—卷弹簧减振器 5—橡胶隔振器(www.xing528.com)

图8-1-12 板弹簧直接悬吊隔振基础

1—砧座 2—大梁 3—悬吊螺栓 4、6—螺母 5—锁挂 7—小横梁 8—垫圈 9—板弹簧 10—底板 11—垫板 12—脚柱 13—盖板 14—键

（2）有惯性块支承式隔振基础 图8-1-11所示是把砧座通过木垫层安装在惯性块1上，以承受砧座的冲击负荷。惯性块直接支承在卷弹簧减振器4及橡胶隔振器5上。为了便于对弹性元件进行检查，中、小型锻锤的基础3内壁和惯性块之间的通道不小于50cm；重型锻锤其通道不小于80cm。对于图8-1-11b，其通道应比图8-1-11a适当加大。

（3）板弹簧悬吊式直接隔振基础 图8-1-12中，模锻锤砧座1直接安装在大梁2上，并由双头悬吊螺栓3吊起，通过板弹簧9及螺母6，将锤体悬吊在底板10上。该减振装置隔振效果较好，作用于地基上的冲击力仅为原有非减振基础的1/25～1/30。

（4）支承式直接隔振基础 图8-1-13所示是在保留原混凝土基础的条件下，利用锤用橡胶阻尼器和卷弹簧减振器对5t桥式蒸汽自由锻锤进行直接隔振的一种支承式隔振基础。由于砧座四周设置楔式阻尼限位装置，可防止锤砧的水平错移，并使砧座的反跳很快消失，便于工艺操作。该装置减振效果显著，锤基的垂直振动加速度仅为0.07g。

图8-1-13 卷弹簧-橡胶阻尼器组合隔振基础

图8-1-14所示是带有回程减振的砧下橡胶减振器直接隔振基础，利用锤用橡胶减振器减少通过砧座向基础传递的能量，同时，通过回程减振器抑制砧座回跳的振幅、吸收砧座回跳能，可大幅度降低砧座跳动高度，便于操作机和操作工工作，并使砧座在下一次锤击前迅速恢复静止状态，避免发生共振。

图8-1-14 带有回程减振的砧下橡胶减振器直接隔振基础

1—回程减振器 2—摩擦阻尼限位装置 3—主减振器 4—砧座

图8-1-15 砧下直接隔振基础

图8-1-15是采用弹簧减振器与粘滞阻尼器构成的组合隔振器直接支承于锤砧下的另一种直接隔振基础。由于其固有频率只有4Hz，减振效果很显著。目前在德国、奥地利、美国、法国、意大利等二十多个国家的500余台锻锤安装了这种减振器，锻锤对四周的振动速度至少可减少80%。

（5）浮动式隔振基础 图8-1-16所示是日本后藤锻工株式会社与大板府立工业技术研究所研制的一种特殊防振基础，即浮动式隔振基础。其减振原理是靠空气室5内腔的压缩空气的弹性，吸收锻锤在打击过程中所产生的振动。锻锤1和惯性块4一起安装在由钢板焊成的圆筒状空气室5上，并置于水泥座9上。基础安装后，先将水通过进水管2注入水槽6内，然后通过空气管道3向空气室内通气，将锻锤浮起。为减少锻锤工作时在垂直方向产生的振动，在空气室的上部还安装有金属板弹簧减振器12（见图8-1-16b），该装置可使整个浮动基础的挖掘深度大为减小。

隔振基础的振幅、加速度等参数是衡量锻锤隔振性能优劣的标准。影响其振动参数的主要因素是弹性垫层的刚度与阻尼，因此必须对弹性垫层的刚度进行优选。不经科学计算，随意选取垫层刚度，不仅不能减小基础的振动，而且还可能引起增振，国内某厂已有先例。