专利名称：节能型低噪声气动凿岩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气动凿岩机，特别是一种用于矿山的节能型低噪声气动凿岩机。
目前，国内一般使用圆形橡胶罩作为气腿式凿岩机的消声器，该罩虽然能把凿岩机排气噪声降至103dB(A)，但这种消声结构存在对某些频率的消声零值。经在凿岩状态时测试，中高频噪声显著上升，比排气噪声高出10dB(A)以上。美国专利4079809号消声罩安装在RPD型和JOY型回转冲击式凿岩机上，凿岩机的排气通过消声罩的90°弧形孔道进入下一排气通道，并且没有圆形橡胶罩的扩张室结构。该装置能把凿岩机排气噪声从116dB(A)降至101dB(A)。但该罩平面截面积达330×191平方毫米，外形庞大。其罩壳安装采用“L”形连接支架，用螺栓紧固，装配费时，加工繁琐。在我国“凿岩机械与风动工具”(1980年第二期)期刊上公开了一种YG70型气动凿岩机小孔群和扩张室消声系统，该结构虽然能把排气噪声从121dB(A)降至107.5dB(A)，但要在整个消声缸体圆周壁上加工四排小孔，工艺性差，而且有上、下两个扩张室，外形臃肿，不很理想。
本发明的目的是提供一种安装有多重复合式消声结构的消声器、且能提高掘进速度的节能型低噪声气动凿岩机。
本发明的目的是这样实现的它包括凿岩机11、安装在凿岩机11上的消声缸体2及安装在消声缸体2内的活塞1，且在消声缸体2的缸壁上设有排气小孔，消声缸体2外装有消声罩7，消声罩7的排气出口倾斜向下，消声缸体2同消声罩7连接处为平面，仅只在消声缸体2与消声罩7内腔相连接的缸壁平面上分布有排气小孔4，在消声罩7靠排气出口方向通道上安装有横截通道的窗式档板，窗式档板上开有通孔。消声缸体2的缸壁上的排气小孔4有10个至150个。窗式档板有1块至8块，其上开有通孔，相邻两块挡板之间有扩张室间，相邻两块档板的通孔位置交错配置。消声罩7内套装圆形橡胶罩5，其位置在消声缸体2分布有排气小孔4的缸壁平面上。
综上所述，本发明的优点是本发明通过将共振型、扩张型和阻性消声结构溶为一体，通过对排气小孔和各气室结构的优化处理，使其在宽阔的频带内具有良好的消声特性。在凿岩机空运转工况下，排气噪声降至101dB(A)，达到了液压凿岩机的工作噪声级。在凿岩状态时，与单独配装圆形橡胶罩的凿岩机对比，总噪声级可降低5--7dB(A)(用气腿式凿岩机)，克服了单独配装圆形椽胶罩的凿岩机钻孔时中高额噪声急剧增高的缺陷。本消声节能器内部设计了一系列让排气通过的膨胀收缩气室，使气流既被冷却又被升温。在凿岩工况时，该罩仅其外壳扳出现薄霜，未发现冰块排出，很好地解决了凿岩机消声器工作时这一独特的物理现象。此外，该罩还具有耐高、低温，不怕油雾，水蒸汽和粉尘，即使气流中含有大量水份也能正常工作。由于消声罩的排气口向下，有利于凿岩机机头内机械运转部件的降温，有良好的使用性能。本消声节能器的内部结构具有积蓄气体能量，形成一定的背压的功能，故凿岩机活塞的冲击能有较大提高。经测试在凿岩状态下与配装圆形橡胶罩的样机对比，进尺速度提高15％以上。本多重复合式消声节能器具有消声频带宽、体积小(其平面截面积仅为108×230平方毫米)、高效率的特征，并且能应用于各种环境。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的主视图；图2是图1的俯视图；图3为图1的A向视图(带圆形橡胶罩)；图4为图1的B向视图(没有圆形橡胶罩)。
由图1至4可知，本发明采用如下述结构在消声缸体2的平面处有100个排气小孔，分10排，均匀分布。在平面上钻孔，工艺性好。圆形橡胶罩5内空腔是一个圆弧形空间，它套装在消声罩7内，并安装在布置有排气小孔4的消声缸体2的平面部位，使排气小孔4对着圆形橡胶罩5的内空腔。在圆形缘胶罩5的排气出口与消声罩7排气口之间，安装有两块窗式档板15和8。这两块窗式档板之间有一个空腔，窗式档板15的中用位置开有一个通孔，窗式档板8开有两个通孔，两块窗式档板的通孔位置交错配置。每块窗式档板的通孔面积为排气小孔4的总面积的0.1-3倍。消声罩7的排气出口倾斜向下，倾斜角20-30度。消声罩7的成型板13为整体盒式结构，用0.5-5毫米钢板制成，盖板12与之用螺栓连接。压板10是消声罩7的排气出口的斜板。用以压紧固定盖在排气口处的耐油橡胶板9。为使圆形橡胶罩5在消声罩7内不移位，以保证圆形像胶罩口与窗式档板中心线重合，用螺栓6将圆形橡胶罩固定在消声罩7上。消声罩7同消声缸体2的连接方式有两种一种情况是有圆形椽胶罩5时，当圆形橡胶罩5内孔的凸筋卡进消声缸体2排气口连接部的外环槽后，通过喉箍3紧固。喉箍3是标准件，铝制的。第二种情况是不用圆形橡胶罩5时，借助螺钉将消声罩7的成型板13紧固在消声缸体2排气口连接部外圆端面14上。窗式挡板15、8采用耐油椽胶板制造，将已开有通孔的耐油橡胶板沿长度方向的两例边弯成凹形，其上每边各有两孔，用螺栓安装在消声罩成型板13上。
工作原理在凿岩机11工过程中，当活塞1回程时，将排气通过排气小孔4排出，每个小孔的效果相当一个连续的单个共振吸振器，小孔的穿孔率、孔距等决定了共振消声的频率。此阶段主要消除中、高频段噪声。排气小扎4排出的气体通过消声缸体2进入圆形橡胶罩5的内腔。进入此内腔的排气从被压缩状态突然转向膨胀，假定此时发生绝热过程，故吸收了大量的热，有可能在室内壁上出现结冰。在排气继续向前传播的通道上，为提高消声量，又设置了两道窗式档板15和8，它们用橡胶制造，构成外接管双腔式。排气经过窗口档板15中部通孔将被压缩引起摩擦和产生阻力，使一部分噪声声能转化为热能并波及扩张室内温度；又由于在排气作用下，窗口档板15始终处于强烈的振动状态，所以档板15和消声罩7壁上不会有冰聚集。未通过窗口档板15的排气重被反射到圆形橡胶罩内腔，并与排气小孔4排出的气流发生碰撞和相互干涉；另一方面，两个相位相反的反射声波相通，其振幅就会相互抵消或者减弱，既消耗了噪声能量又降低了气流的速度能。使圆形橡胶罩5内腔的脉动气流趋于稳定，达到了积蓄能量进而对消声缸体内的工作气流产生调制作用。通过窗式档板15的排气进入通道(即窗式挡板15和8之间的空腔)扩张腔进行再一次膨胀，降温后又进入第二道窗式档板8。窗式档板8有左右对称的两个孔。这种结构是为了避免排气的直线运动，使气流迂回折转，降低速度能。此外两个通道扩张腔的长度是不等的，以适应不同的消声频率，改善消声节能器的特性；噪声能量的衰减和消声罩7的壁不结冰的原因如前所述相同。这样，来自排气小孔4的排气噪声经过多次衰减，通过倾斜式压板10出口排出罩外，这种出口是冰块的安全通道。
权利要求
1.一种节能型低噪声气动凿岩机，它包括凿岩机[11]、安装在凿岩机[11]上的消声缸体[2]及安装在消声缸体[2]内的活塞[1]，且在消声缸体[2]的缸壁上设有排气小孔，其特征在于消声缸体[2]外装有消声罩[7]，消声罩[7]的排气出口倾斜向下，消声缸体[2]同消声罩[7]连接处为平面，仅只在消声缸体[2]与消声罩[7]内腔相连接的缸壁平面上分布有排气小孔[4]，在消声罩[7]靠排气出口方向通道上安装有横截通道的窗式档板，窗式档板上开有通孔。
2.根据板利要求1所述节能型低噪声气动凿岩机，其特征是消声缸体[2]的缸壁上的排气小孔[4]有10个至150个。
3.根据板利要求1所述节能型低噪声气动凿岩机，其特征是窗式档板有1块至8块，其上开有通孔，相邻两块挡板之间有扩张室间，相邻两块档板的通孔位置交错配置。
4.根据板利要求1所述节能型低噪声气动凿岩机，其特征是消声罩[7]内套装圆形橡胶罩[5]，其位置在消声缸体[2]分布有排气小孔[4]的缸壁平面上。
全文摘要
本发明公开了一种节能型低噪声气动凿岩机,它安装了多重复合式消声节能器,该消声节能器的消声缸体外装有消声罩,消声缸体与消声罩结合处的缸壁上有排气小孔群,在消声罩排气通道上安装有窗式挡板,使从排气小孔群排出的气体经多次膨胀、压缩使排气噪声多次衰减。采用上述结构的节能型低噪声气动凿岩机,具有消声频带宽、体积小、高效率和节能等特点,适合在各种环境状况下工作。
文档编号F01N1/08GK1361345SQ0012676
公开日2002年7月31日 申请日期2000年12月27日 优先权日2000年12月27日
发明者姜继尚 申请人:姜继尚