一种可更换穿孔板的测试用赫姆霍兹消声器的制造方法
【专利摘要】本实用新型属于消声器技术领域，为了解决目前的赫姆霍兹消声器不能很好的消除较宽频率的噪声的问题，本实用新型提供了一种可更换穿孔板的测试用赫姆霍兹消声器，包括垂直连接的矩形接管和圆柱共振腔，所述矩形接管和圆柱共振腔均为两端开口的中空结构，矩形接管的两端通过法兰盘密封，圆柱共振腔的顶部设有封底圆盘并通过法兰盘固定密封，圆柱共振腔底部与矩形接管之间设有穿孔板并通过法兰盘固定密封，所述穿孔板上开有与矩形接管、圆柱共振腔贯通的共振孔。本实用新型的将消声器壳体分为共振腔与矩形接管两部分制造，可以使共振腔和穿孔板以及穿孔板上所附着的共振孔自由更换，以搭配组合出适应不同噪声场的最佳的排气消声器。
【专利说明】
一种可更换穿孔板的测试用赫姆霍兹消声器
技术领域
[0001]本实用新型属于消声器技术领域，具体涉及一种可更换穿孔板的测试用赫姆霍兹消声器。
【背景技术】
[0002]目前常用的排气消声器有多种类型，其中一种是抗性消声器，就是一组声学滤波器，滤掉某些频率成分的噪声，达到消声的目的。它主要包括共振式消声器和扩张式消声器等。赫姆霍兹消声器是利用声共振结构的阻抗引起结构中的空气柱部分剧烈振动，从而使声能量转换为热能进行消声。它由小孔板和共振腔构成。主要用于消除低频或中频窄带噪声或峰值噪声。结构简单，空气阻力小。但是目前的赫姆霍兹消声器共振孔的个数，孔长和穿孔区域等参数在加工成型后就固定不变，导致同一个共振式消声器只具有较为单一的消声频率范围。
[0003]申请号为201210120798.4的发明专利《消声器》提供了一种用于尤其是机动车的内燃机的排气装置的消声器，该消声器带有包围消声器容积的、并且具有至少一个平的壁区域的壳体，带有至少一个进气管和至少一个排气管，并且带有至少一个用于将消声器固定在保持结构处的支架。虽然当这样的平的壁区域的至少一个壁区段由带有夹层结构的平的轻型结构板构成时，轻型结构方式被简化，但仍然存在消声频率范围单一的问题。
【发明内容】
[0004]本实新型为了解决目前的赫姆霍兹消声器共振孔个数，孔长和穿孔区域等参数在加工成型后就固定不变，导致同一个赫姆霍兹消声器对不同工况下的噪声不能很好的降噪，不能很好的消除较宽频率的噪声的问题，提供了一种外腔体和共振孔所在表面进行分离安装的测试用赫姆霍兹消声器。
[0005]本实用新型采用如下技术方案:
[0006]—种可更换穿孔板的测试用赫姆霍兹消声器，包括垂直连接的矩形接管和圆柱共振腔，所述矩形接管和圆柱共振腔均为两端开口的中空结构，矩形接管的两端通过法兰盘密封，圆柱共振腔的顶部设有封底圆盘并通过法兰盘固定密封，圆柱共振腔底部与矩形接管之间设有穿孔板并通过法兰盘固定密封，所述穿孔板上开有与矩形接管、圆柱共振腔贯通的共振孔。
[0007]所述穿孔板为圆形平板，平板的一面为光面，一面上对称开有两个槽口方向背离平板圆心的U型槽，光面通过法兰盘与圆柱共振腔底部连接，开槽面与矩形接管连接。
[0008]所述U型槽的深度小于穿孔板的厚度，宽度等于矩形接管的截面外边长，长度为五分之一穿孔板半径。
[0009]所述矩形接管的截面为正方形，截面边长不大于圆柱共振腔的半径，矩形接管的长度为圆柱共振腔直径的两倍以上;矩形接管的连接面上开有与两个U型槽匹配的矩形口，矩形口的深度等于矩形接管的管壁厚度，宽度等于矩形接管的截面边长，长度等于两个U型槽的封口边之间的距离。
[0010]所述矩形口长度方向两侧对称设有一对弓形板，弓形板的上表面与矩形接管的矩形口平齐，弓形板的半径与圆柱共振腔底部的连接法兰盘外半径相等，弓形板的高为弓形半径减去二分之一矩形接管截面边长。
[0011]所述弓形板的下表面设有若干L型的肋板，肋板的一边与矩形接管的外壁连接，另一边与弓形板连接。
[0012]本实用新型所述可更换穿孔板的测试用赫姆霍兹消声器，具有单独加工成型的共振腔和穿孔板。该消声器共振腔与穿孔板为分离式结构，可以使共振腔和穿孔板以及穿孔板上所附着的共振孔自由更换，以搭配组合出适应不同噪声场的最佳的排气消声器。将消声器壳体分为共振腔与矩形接管两部分制造，采用法兰结构或者螺纹结构进行连接密封。矩形接管与穿孔板不焊接，用U型槽的方式进行定位与密封，从而使得消声器的矩形接管与消声器的共振腔和穿孔板以及板上附着的共振孔之间的连接方式由传统的焊接连接方式改为了尺寸配合连接方式，实现了可更换穿孔板的功能。穿孔板拆卸、更换方便，结构简单，可对不同工况下的噪声实现降噪等优点。同时可以根据不同的实验，工作要求对穿孔板进行孔数与孔径的加工改造。一次加工就可以良好适应多种不同的情况的噪声声源。特别适用于声学仪器研发、噪声控制实验、变频发动机降噪等情况下使用。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的立体结构不意图；
[0014]图2为本实用新型的结构主视图；
[0015]图3为本实用新型的结构侧视图；
[0016]图4为图3的A-A剖视图；
[0017]图5为图2的B-B剖视图；
[0018]图6为圆柱共振腔的结构不意图；
[0019]图7为穿孔板的结构不意图；
[0020]图8为矩形接管的结构示意图；
[0021 ]图中:1-矩形接管法兰盘;2-矩形接管法兰盘孔;3-矩形接管;4-肋板;5-弓形板；6-穿孔板;7-共振腔法兰盘甲；8-U型槽;9-共振腔法兰盘乙；10-封底圆盘；11-封底圆盘法兰孔；12-共振腔法兰盘孔乙；13-圆柱共振腔；14-共振腔法兰盘孔甲；15-穿孔板法兰孔；16-弓形板法兰孔;17-共振孔。
【具体实施方式】
[0022]结合附图，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明:
[0023]如图1所示的可更换穿孔板的测试用赫姆霍兹消声器，包括两端部开口的矩形接管和接管外的共振腔体，所述共振腔体为一圆柱形圆管，并与矩形接管之间有穿孔板相互隔离开，所述穿孔板为一圆形平板，一面平整，另一面有U型槽，穿孔板上开有一个或数个具体参数视工作需要情况设置的通孔;所述共振腔体双面开口，一面与穿孔板相连接，一面与封底圆盘相连接;所述矩形接管与穿孔板连接的位置上设置有弓形板;所述弓形板与矩形接管的连接部分设有肋板。
[0024]所述圆柱形共振腔如图6所示，腔体上下两端部设有法兰盘甲与连接法兰盘乙，两端的法兰盘根据连接对象不同，设置为不同半径的两种尺寸，即共振腔法兰盘甲与共振腔法兰盘乙。共振腔法兰盘甲与共振腔法兰盘乙上各布置有6个法兰孔共振腔法兰盘孔甲与共振腔法兰盘孔乙，螺栓孔(法兰盘孔)呈六边形排列；所述封底圆盘与法兰盘之间使用螺栓连接。圆形共振腔的封底圆盘也可替换为另一个圆形共振腔，以满足该消声器对共振腔体积的调节需要。
[0025]共振腔的另外一端通过法兰盘与穿孔板连接。所述穿孔板如图7所示，是一半径与共振腔连接端法兰盘外半径相等的圆形薄板。所述穿孔板的圆心周围可根据实际需要加工共振孔，所开孔的数量和大小都可以自由确定。所述穿孔板的一面为光面，另一面为开槽面。开槽面的结构是在穿孔板的同一直径上，开有两个U型槽，U型开口方向背离圆心，两个U型槽互相背对。U型槽深度小于穿孔板厚度，槽的宽度等于矩形接管的截面外边长，槽的长度为五分之一穿孔板半径。
[0026]穿孔板的光面通过法兰盘与共振腔连接，开槽面与矩形接管链接。所述矩形接管，为一长度为共振腔直径两倍以上，截面为正方形，截面边长不大于共振腔半径的矩形长管。所述矩形接管的两端设有方形法兰盘以及法兰孔。所诉矩形接管的其中一面为连接面，具体的设计是:在这一面上有一矩形开口，如图8所示。开口深度等于矩形接管的管壁厚度，矩形开口的宽度等于矩形接管截面边长，矩形开口的长度等于穿孔板两个U型槽封口边的距离。矩形接管的整个矩形开口部分，应与穿孔板的U型槽相互适应，紧密结合。在矩形开口部分的长度方向两侧设有一对弓形板。所述弓形板，是一对大小形状完全一致，对称布置在矩形接管两翼的弓形圆板。弓形板的半径与共振腔连接端法兰盘外半径相等，弓形的高为弓形半径减去二分之一矩形接管截面边长。弓形板的安装高度为板的上面与矩形开口完全平齐。弓形板的下面布置有3个肋板，作为加固结构，保证弓形板与矩形接管管身所组成的悬臂结构具有一定的可靠性。所述肋板，为两边相等的L型板。肋板一条边与矩形接管外壁粘接，一条边与弓形板粘接。每个弓形板下方都均匀分布3个肋板。
[0027]与本实施例中所有的螺栓孔(法兰孔)都是非铰制孔，主要目的是利用U型槽与矩形接管的紧密连接进行严格密封，因此，本实施例的所有紧固螺栓均采用普通螺栓。
【主权项】
1.一种可更换穿孔板的测试用赫姆霍兹消声器，其特征在于:包括垂直连接的矩形接管(3)和圆柱共振腔(13)，所述矩形接管(3)和圆柱共振腔(13)均为两端开口的中空结构，矩形接管(3)的两端通过法兰盘密封，圆柱共振腔(13)的顶部设有封底圆盘(10)并通过法兰盘固定密封，圆柱共振腔(13)底部与矩形接管(3)之间设有穿孔板(6)并通过法兰盘固定密封，所述穿孔板(6)上开有与矩形接管(3)、圆柱共振腔(13)贯通的共振孔(17)。2.根据权利要求1所述的可更换穿孔板的测试用赫姆霍兹消声器，其特征在于:所述穿孔板(6)为圆形平板，平板的一面为光面，一面上对称开有两个槽口方向背离平板圆心的U型槽(8)，光面通过法兰盘与圆柱共振腔(13)底部连接，开槽面与矩形接管(3)连接。3.根据权利要求2所述的可更换穿孔板的测试用赫姆霍兹消声器，其特征在于:所述U型槽(8)的深度小于穿孔板(6)的厚度，宽度等于矩形接管(3)的截面外边长，长度为五分之一穿孔板(6)半径。4.根据权利要求3所述的可更换穿孔板的测试用赫姆霍兹消声器，其特征在于:所述矩形接管(3)的截面为正方形，截面边长不大于圆柱共振腔(13)的半径，矩形接管(3)的长度为圆柱共振腔(13)直径的两倍以上;矩形接管(3)的连接面上开有与两个U型槽(8)匹配的矩形口，矩形口的深度等于矩形接管(3)的管壁厚度，宽度等于矩形接管(3)的截面边长，长度等于两个U型槽(8)的封口边之间的距离。5.根据权利要求4所述的可更换穿孔板的测试用赫姆霍兹消声器，其特征在于:所述矩形口长度方向两侧对称设有一对弓形板(5)，弓形板(5)的上表面与矩形接管(3)的矩形口平齐，弓形板(5)的半径与圆柱共振腔(13)底部的连接法兰盘外半径相等，弓形板(5)的高为弓形半径减去二分之一矩形接管(3)截面边长。6.根据权利要求5所述的可更换穿孔板的测试用赫姆霍兹消声器，其特征在于:所述弓形板(5)的下表面设有若干L型的肋板(4)，肋板(4)的一边与矩形接管(3)的外壁连接，另一边与弓形板(5)连接。
【文档编号】G10K11/18GK205564285SQ201620228181
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】耿彦章, 吕海峰, 王和平
【申请人】中北大学