工程机械减振降噪技术是如何炼成的

去年底，广西柳工集团有限公司（以下简称“柳工”）研发的“面向工程机械机种特征的减振降噪共性关键技术与应用”（下称“减振降噪技术”）获得了中国机械工业科技进步一等奖。对于柳工的研发团队来说，这无疑是对他们努力工作的最好认可。

经过数百万次试验，攻克了上百个技术难关，从2008年第一项子系统“消音器”的研发成功，到2011年第一台整机成型，再到如今技术应用平台形成，柳工研发团队历时数年，磨成了一件征战国外高端机械市场的利器。

初长祥（右三）向行业专家介绍柳工自主研发的减振降噪产品

柳工首席科学家、减振降噪技术研发团队负责人初长祥表示，以应用该项技术的装载机——“柳工CLG856III”为例，目前司机位置噪音为71分贝，不仅远远低于国标限制的89分贝、欧盟标准的80分贝，甚至比国际工程机械标杆企业卡特彼勒的高端产品950H装载机标配还要低1分贝。“不要小看这几分贝，每3分贝就是一个数量级，意味着声音传递的能量需要降一半。”初长祥介绍说，“随着该项技术的成功研发，目前柳工在噪声指标方面已经达到国际领先水平。”

产品噪声成国际市场“拦路虎”

噪声污染的管理，一直是中国工程机械产品标准制定中的一个盲点。虽然从上世纪80年代开始，国内开始制定针对工程机械噪声污染的限制法规，但是相对宽泛。随着行业的迅猛发展，中国工程机械产品的质量与可靠性大幅提升，噪声控制也越来越受到重视。在最新出台的国家土方机械强制性标准中，赫然排在第一位的就是《土方机械噪声限值》。“在国外市场，噪声污染的标准和排放标准是同样严格的。相比国际标杆企业的产品，噪声污染控制是国内机械产品的软肋。不同于国内机械产品采购，国外对于操作舒适性的要求很高，只有满足了国外客户的需求，才能提升国内机械产品在国外市场的竞争力。”初长祥表示。

1998年，柳工引进了国际机械标杆企业卡特彼勒一台轮式装载机整机。在研究过程中，柳工研发团队注意到该机型针对振动噪声的处理技术。据初长祥回忆，当时，国内机械产品并没有专门针对噪声处理的相关技术。但是，鉴于当时的技术难点还集中在动力和机械操作方面，柳工并没有对噪声处理予以重视。

2002年，柳工开始提出国际化战略，逐步将产品推向亚洲市场、拉丁美洲和欧美市场。在进入欧洲市场时，过去被忽略的噪声指标，赫然成为“拦路虎”。

据了解，所有产品在进入欧盟市场前必须获得CE认证，这是一种安全认证标志，被视为制造商进入欧洲市场的护照。该认证对于机械产品噪声有两个强制性标准，包括司机位置噪声和机外辐射噪声，其限值远远严于当时中国的噪声标准。

初长祥回忆，当时柳工的机械产品在进入欧洲市场时便遇到种种“刁难”。“以瑞典市场为例，柳工的产品在进入斯德哥尔摩港之前，需要先在阿姆斯特丹港附近的一个基地进行改装。改装费用非常高昂，一台机器就需要约2000欧元，也仅仅能将噪音降到刚刚符合市场准入标准。”初长祥说。

不仅是柳工的产品，当时国内的机械产品在进入欧洲市场时，都不同程度地遇到了相同的问题。他说：“国外买家开玩笑说，你们的产品噪声太大，把我们的小动物都吵得不得安宁，这样是不行的。”

工程机械产品亟需减振降噪

新技术促新产品畅销欧洲

面对这样的困境，柳工决定成立专门的研发团队研发针对噪声的技术。2008年10月，时任柳工装载机研究院院长的初长祥走马上任，担任减振降噪技术研发团队负责人。“不同于其他系统，噪声是看不见摸不着的，工程机械噪声来源于多个系统，例如动力、散热、悬架、液压和传动，而每一个系统中又包含了各个零部件、各项配套件,最后还要解决声音共振传输的问题。这是一个非常庞大的工程，涉及到声学、流体动力学、传热学、结构动力学多个学科。仅靠柳工现有的团队是无法完全覆盖的。”初长祥回忆说，柳工的“科学家体系”在这时起到了关键性作用。

一直以来，“科学家体系”在柳工的研发团队建设中处于核心位置。柳工采取“特聘科学家”模式，针对柳工急需的技术，找到国内首屈一指的研究人员，由柳工组建团队来与其进行技术对接，共同研发课题，来填补柳工的技术缺口。

经过全国范围的“人肉搜索”后，初长祥和哈尔滨工程大学教授季振林进行了合作。季振林在NVH（噪声、振动与声振粗糙度）研究上颇有造诣。在季振林的帮助下，原先需要耗资上万元才能降低1分贝的消声器，现在只需要几百元的制造成本就可以降低两三分贝。由此开始，柳工逐渐攻克了动力、散热、驾驶室等各个子系统，将零星的技术逐渐集成，在解决了多系统匹配耦合的难题后，2011年11月，第一台应用该技术的整机成型。

随后，柳工逐一整合了技术研发中涉及的基础理论、设计方法、测试评价、软硬件及数据库，形成了共性关键技术平台，在更多机种上进行模块化定制。目前，柳工自有产品已经有4条产品线，共21款机型使用该技术进行了减振降噪处理。

据初长祥介绍，应用了该项技术的机械产品再次进入欧洲市场后，反响非常好。“我们的产品就摆在那里，旁边是卡特彼勒和沃尔沃的。经销商非常有信心地对客户说，你可以上去开一下感受一下。柳工海外市场的销量也有明显提升，新产品带来的销售额超过17亿元。”初长祥说。

传承与创新让工程机械走向未来

减振降噪技术的研发成功，与柳工多年来崇尚技术的传统是分不开的。柳工的前身是华东电机厂。在建厂初期，柳工有大量的制造手艺精湛的技术工人，他们的经验和手艺在柳工得到了很好的传承。柳工至今所使用的一些结构件制造技术，都是这些老师傅们带来的。

除了传承，技术的研发创新也非常重要。作为一家工程机械制造企业，产品是柳工综合能力的最好体现。要做好产品，技术一定要先行，创新能力至关重要。柳工一直以来都将新技术的创新研发视为重中之重，研发人员占比约10%。“工程机械的核心技术体现在零部件研发，这也是工程机械产品的核心竞争力所在。目前来看，我们在零部件技术的创新上还有很长一段路要走。除了零部件技术，中国工程机械制造企业还面临另一个挑战，那就是基础技术和基础工业的研究。”初长祥说，“面对全球制造行业信息化乃至智能化的大趋势，中国工程机械制造行业更需要踏踏实实走好每一步，把好质量关卡，注重技术创新，以工匠精神来制造工程机械产品。”

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