一种用于铁路驼峰车辆减速器阀箱排气的复合型消声器的制作方法

本发明涉及驼峰编组站调车场的节能环保技术领域，尤其涉及一种用于铁路驼峰车辆减速器阀箱排气的复合型消声器。

背景技术：

国内大部分驼峰调车场安装了以气源作为动力源的车辆减速器。在车辆减速器动作过程中，产生声压级较大的排空噪声，严重影响了驼峰调车场的作业环境和周边居民的居住环境，是驼峰调车场最主要噪声源之一。

噪声污染问题一直困扰编组站驼峰调车场，特别是调车场内车辆减速器动作时产生的制动噪声和阀箱的排空噪声，是编组站驼峰调车场的主要噪声源。目前，针对车辆减速器的制动噪声，已有现实的解决方案，而针对车辆减速器阀箱排空噪声问题，国内相关的领域还未进行相关研究。

解决气体排空噪声一般采用消声器的方法，市场上消声器的种类繁多，根据噪声的频谱特性可以选择阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、微穿孔板消声器、喷注耗散型消声器等。然而，为了保证车辆减速器对溜放车辆的控制精度，对于车辆减速器的动作时间有严格的要求。而且，车辆减速器的阀箱是室外设备，使用环境灰尘较多，气候湿度多变且排放的气体中含有润滑油，选择市场上通用型消声器无法满足车辆减速器使用的要求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于铁路驼峰车辆减速器阀箱排气的复合型消声器，能有效地降低车辆减速器控制阀箱的排空噪声。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于铁路驼峰车辆减速器阀箱排气的复合型消声器，包括：外层消声单元、中层消声单元以及小孔消声单元；其中：所述小孔消声单元包含套装在一起的两级消声单元，内侧的消声单元与阀箱的排气口联接；所述中层消声单元套装在小孔消声单元和外层消声单元之间，套装后的外层消声单元、中层消声单元以及小孔消声单元保持同心状态，所述外层消声单元安装在地面基础之上。

所述外层消声单元包括：外筒壳体、外筒壳体两端的端盖及外层消声单元支架；

所述外筒壳体由一定厚度的钢板或不锈钢板卷成筒状，两端设有端盖并焊有配合固定端盖的端盖联接环；端盖与外筒壳体的内壁粘贴吸声材料或隔声材料；

整个外层消声单元通过外层消声单元支架固定在地面基础之上。

所述外筒壳体的底部开设了排气口，且配合设有防雨防尘板。

所述中层消声单元包括：中层消声单元端盖和泡沫金属；所述泡沫金属加工成圆筒状，通过玻璃胶或硅胶固定在中层消声单元端盖上，使泡沫金属与外层消声单元和小孔消声单元之间存在一定的间隙。

圆筒状的泡沫金属为通孔型，壁厚为5mm～20mm。

所述小孔消声单元包括：一级小孔喷注消声单元和二级小孔降压消声单元；

所述二级小孔降压消声单元由降压管和联接螺栓焊接而成，联接螺栓与阀箱排气口连接；降压管上加工有多个一定大小的通孔，通孔沿降压管径向和轴向均布，轴向上相邻小孔错位加工，成梅花孔；相邻通孔间的孔距不低于2倍的通孔直径；

一级小孔喷注消声单元形状为圆筒状，套装在二级降压消声单元外侧，两端都设有端盖；圆筒上加工有多个一定大小的通孔；通孔沿圆筒径向和轴向均布，轴向上相邻小孔错位加工，成梅花孔；相邻通孔间的孔距不低于4倍的通孔直径。

降压管上的小孔总面积不低于1.5倍阀箱排气管口的面积；一级小孔喷注消声单元小孔总面积不低于1.5倍降压管上小孔总面积。

中层消声单元中的圆筒状的泡沫金属开槽或不开槽；若开槽，则总面积不低于1.5倍的一级小孔喷注消声单元小孔总面积；

外层消声单元的外筒壳体底部排气口面积不低于3倍的一级小孔喷注消声单元小孔总面积。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，复合型消声器的三部分通过外层消声单元端盖组合在一起，方便消声器拆卸清洗和更换；同时，小孔消声单元包含套装在一起的两级消声单元，可以实现降压消声与噪声频移，使排气噪声移至人耳听不见的高频段；在中层消声单元的泡沫金属与外层消声单元之间形成空隙，进一步吸收一级小孔喷注消声单元的高频噪声；外层消声单元筒体内侧粘贴隔声或吸声材料，使复合型消声器降噪效果进一步提高。该复合型消声器同时兼具小孔消声和阻性消声的原理，降噪效果比较好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于铁路驼峰车辆减速器阀箱排气的复合型消声器的示意图；

图2为本发明实施例提供的外层消声单元的示意图；

图3为本发明实施例提供的中层消声单元的示意图；

图4为本发明实施例提供的小孔消声单元的示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，为本发明提供的一种用于铁路驼峰车辆减速器阀箱排气的复合型消声器的俯视图；其主要包括：

外层消声单元1、中层消声单元2以及小孔消声单元3；其中：所述小孔消声单元3包含套装在一起的两级消声单元，内侧的消声单元与阀箱的排气口联接；所述中层消声单元2套装在小孔消声单元3和外层消声单元1之间，套装后的外层消声单元1、中层消声单元2以及小孔消声单元3保持同心状态，所述外层消声单元1安装在地面基础之上。

上述复合型消声器可以按照如下方式组装：首先，安装小孔消声单元3至阀箱的排气口；其次，把中层消声单元2套装到小孔消声单元3外侧；再次，把外层消声单元1套装到中层消声单元2外侧，调整位置，使外层消声单元1、中层消声单元2、小孔消声单元3三部分保持基本同心，固定外层消声单元1至地面基础上，用螺栓把复合型消声器外层消声单元1的端盖固定。

本发明实施例中，所述外层消声单元1包括：外筒壳体、外筒壳体两端的端盖及外层消声单元支架；所述外筒壳体由一定厚度的钢板或不锈钢板卷成筒状，两端设有端盖并焊有配合固定端盖的端盖联接环；端盖与外筒壳体的内壁粘贴吸声材料或隔声材料；整个外层消声单元通过外层消声单元支架固定在地面基础之上。

所述中层消声单元2包括：中层消声单元端盖和泡沫金属；所述泡沫金属加工成圆筒状，通过玻璃胶或硅胶固定在中层消声单元端盖上，使泡沫金属与外层消声单元和小孔消声单元之间存在一定的间隙。

所述小孔消声单元3包括：一级小孔喷注消声单元和二级小孔降压消声单元；

所述二级小孔降压消声单元由降压管和联接螺栓焊接而成，联接螺栓与阀箱排气口连接；降压管上加工有多个一定大小的通孔，通孔沿降压管径向和轴向均布，轴向上相邻小孔错位加工，成梅花孔；相邻通孔间的孔距不低于2倍的通孔直径；一级小孔喷注消声单元形状为圆筒状，套装在二级降压消声单元外侧，两端都设有端盖；圆筒上加工有多个一定大小的通孔；通孔沿圆筒径向和轴向均布，轴向上相邻小孔错位加工，成梅花孔；相邻通孔间的孔距不低于4倍的通孔直径。

为了便于理解，下面结合附图2-4对外层消声单元1、中层消声单元2以及小孔消声单元做详细说明。

一、外层消声单元。

如图2所示，为外层消声单元的示意图，(a)、(b)分别为俯视图、侧视图。图2中101为外层消声单元第一端盖，102为端盖隔声或吸声材料，103为端盖联接环，104为外筒壳体，105为外筒壳体内壁隔声或吸声材料，106为外层消声单元第二端盖，107和108为联接螺栓和弹垫，109为防雨防尘板，110为外层消声单元支架。

本发明实施例中，所述外筒壳体104由一定厚度(例如，1mm～5mm厚)的钢板或不锈钢板卷成筒状，两端设有端盖(101、106)并焊有配合固定端盖的端盖联接环103；端盖与外筒壳体的内壁粘贴吸声材料或隔声材料(102、105)；整个外层消声单元通过外层消声单元支架110固定在地面基础之上。

本发明实施例中，吸声材料或隔声材料一般为不锈钢金属棉或金属丝网或金属丝绒或多孔玻璃棉或泡沫金属管或隔声毡或聚脂纤维等材料。

为了使阀箱排气顺畅，所述外筒壳体104的底部开设了排气口，为了防止雨水进入至复合型消声器内侧，外筒壳体104的底部配合设有防雨防尘板109。

二、中层消声单元。

如图3所示，为中层消声单元的示意图，图3中201为中层消声单元端盖，202为通孔型泡沫金属。所述泡沫金属加工成圆筒状，圆筒状的泡沫金属为通孔型，壁厚可以为5mm～20mm，通过玻璃胶或硅胶固定在中层消声单元端盖上，使泡沫金属与外层消声单元和小孔消声单元之间存在一定的间隙。

通过图3中的中层消声单元端盖201，可以保证图2中外层消声单元的隔声或吸声材料105与图3中的中层消声单元泡沫金属202之间的间隙，示例性的，间隙距离为10mm～100mm。通过这样的结构可进一步提高降噪效果。

三、小孔消声单元。

如图4所示，为小孔消声单元的示意图，图4中301为联接螺栓，302为二级小孔降压消声单元，303为小孔消声单元第一端盖，304为端盖联接板，305为一级小孔喷注消声单元，306为耐油橡胶垫，307为小孔消声单元第二端盖，308和309为联接螺栓和弹垫。

图4中，联接螺栓301与阀箱的排气口联接，二级小孔降压消声单元302为加工多个一定大小(例如，直径为)通孔的降压管，通孔数量由阀箱排气管口的面积决定；例如，降压管上的小孔总面积不低于1.5倍阀箱排气管口的面积。

图4中，一级小孔喷注消声单元形状为圆筒状，圆筒上加工有多个一定大小(例如，直径为)的通孔，通孔数量由二级小孔降压消声单元302的总面积决定；例如，一级小孔喷注消声单元小孔总面积不低于1.5倍降压管上小孔总面积。

图4中，小孔消声单元第一端盖303和端盖联接板304焊接在降压管上，一级小孔喷注消声单元305套装在降压管外侧，用螺栓308配合小孔消声单元第二端盖307把一级小孔喷注消声单元305封装。

图4中，只要拆除小孔消声单元第二端盖307的螺栓308和弹垫309，可以拆一级小孔喷注消声单元305，方便清洗一级小孔喷注消声单元和二级小孔降压消声单元。

本发明实施例中，中层消声单元中的圆筒状的泡沫金属可以开槽或不开槽；优选的，考虑到驼峰车辆减速器现场使用环境比较恶劣，灰尘多，湿度多变，而且还有润滑油份，使用一段时间后易堵住排气口，从而影响车辆减速器的动作时间。因此，圆筒状的泡沫金属上开有槽，槽的总面积不低于1.5倍图4中的一级小孔喷注消声单元305的总面积；示例性的，可以在筒体上开有3～8个槽，宽度为3mm～10mm，长度为250mm～500mm。

同时，还要求外层消声单元的外筒壳体底部排气口面积不低于3倍的一级小孔喷注消声单元小孔总面积。

此外，复合型消声器设计为拆卸更换容易，只要拆除图2中外层消声单元的端盖螺栓107和108，就可以方便更换中层消声单元。

上述结构的消声降噪的原理如下：首先，在二级小孔降压消声单元302作用下，对阀箱排气口进行降压，同时进行辅助消声；然后在一级小孔喷注消声单元305作用下进行移频，将敏感频段的噪声移至人耳听不见的高频段，从而进一步降低排气噪声；图3中的中层消声单元的泡沫金属与图2中的外层消声单元外筒壳体104间形成空隙，进一步吸收图4中的一级小孔喷注消声单元305的高频段噪声，通过图2中的吸声或隔声材料105，能使复合型消声器降噪效果达到设计的要求。

本发明实施例提供的复合型消声器能方便安装到现有车辆减速器的控制阀箱上，消声器拆卸清洗方便；消声效果在20分贝以上，解决铁路车辆减速器动作时控制阀箱的排空噪声，保护驼峰调车场周边居民的居住环境和职工的身心健康。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。