专利名称：一种铁路空调客车柴油机排气消声器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种消声器，特别涉及一种铁路空调客车柴油机排气消声器。
背景技术：
目前，铁路空调客车发电机组所用的柴油机有德国MTU12V183TA12型及美国康明斯KTA19-G2型等。配装的排气消声器有阻性消声器和阻抗复合结构消声器。如图1、图2所示，1和11是连接法兰，2是通气管，其两端开口，管壁上开有许多小孔，3和10是外端盖，4和9是内端盖，5是隔热材料，6是外壳体，7是内壳体，8是吸声材料。气流进入通气管2之后，利用管壁上的小孔与吸声材料吸声，降低噪声。这种消声器为阻性消声器，由于长度受到限制，消声量都不大，满足不了国家有关标准的要求。
实用新型内容针对现有技术的缺陷和不足，本实用新型的目的在于提供一种能有效提高消声量的铁路空调客车柴油机排气消声器。
本实用新型的技术方案如下一种铁路空调客车柴油机排气消声器，包括壳体、端盖、进气消声管和排气消声管，其关键在于壳体内部设置有中间消声管，该中间消声管和进、排气消声管均为一端开口，另一端封闭，在各消声管的管壁上开有小孔；三块隔板将壳体内部分隔成四个腔室，各腔室间由消声管或/和隔板上的通气孔连通，并且第I、IV腔室分别通过进、排气消声管与壳体外部连通。
所述进气消声管的封闭端与第二隔板连接，其开口端依次穿过第一隔板及前端盖伸出到壳体外；中间消声管的封闭端与第三隔板连接，其开口端依次穿过第二隔板及第一隔板伸入到第II腔室中；而排气消声管置于第IV腔室内，其开口端穿过后端盖伸出壳体外，在第一、三隔板上分别设有通气孔或通气管，通气孔或通气管的总面积小于中间消声管的总截面积。
所述各管管壁上的小孔的总面积大于各管的截面积。
所述各管的中心线与壳体的轴心线平行。
所述中间消声管上的小孔开在其置于第III腔室的管壁上。
所述中间消声管的数目为1～4根，其总截面积大于进气消声管的截面积。
所述壳体内部四个腔室的体积按大小排序为第I腔室体积＞第IV腔室体积＞第III腔室体积＞第II腔室体积。
本实用新型将壳体内部分隔成四个腔室，使得气流方向和声流方向不断改变，气流与声流分离，声波的衰减系数增大，排气噪声大大下降，发电机车厢左右两侧、乘务室等的噪声都降到很低，满足了国家有关法规的要求。
本实用新型具有设计合理、结构简单、实施容易、降噪效果好等优点。
图1为现有技术的结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为本实用新型的结构示意图。
图4为图3的A-A剖视图。
图5为图3的B-B剖视图。
具体实施方式
请看图3、图4、图5，本实用新型由外端盖2和12、内端盖4和13、外壳体5、内壳体6、进气消声管15、排气消声管11、中间消声管8和隔板7、9、10构成，内、外壳体之间以及内、外端盖之间填充有隔热材料3，隔热材料3采用硅酸铝泡沫板。壳体内部设置有中间消声管8，该中间消声管8和进、排气消声管均为一端开口，另一端封闭，在各消声管的管壁上开有小孔18；三块隔板7、9、10将壳体内部分隔成四个腔室，各腔室间由消声管或/和隔板上的通气孔连通，并且第I、IV腔室分别通过进、排气消声管与壳体外部连通。
从图3、图4、图5中还可进一步看出进气消声管15的封闭端与第二隔板9连接，其开口端依次穿过第一隔板7及前端盖伸出到壳体外，管壁上所开的小孔大部分分布在I腔室中，小部分分布在II腔室中；中间消声管8的封闭端与第三隔板10连接，其开口端依次穿过第二隔板9及第一隔板7伸入到第II腔室中；而排气消声管11置于第IV腔室内，其开口端穿过后端盖伸出壳体外，在第一、三隔板7、10上分别设有通气孔或通气管16、17，通气孔或通气管16、17的总面积小于中间消声管8的总截面积。所述各管管壁上的小孔18的总面积大于各管的截面积，各管的中心线与壳体的轴心线平行；中间消声管8上的小孔18开在其置于第III腔室的管壁上；中间消声管8的数目为1～4根，其总截面积大于进气消声管15的截面积；壳体内部四个腔室的体积按大小排序为第I腔室体积＞第IV腔室体积＞第III腔室体积＞第II腔室体积。
本实用新型可通过进气法兰1与发动机涡轮增压器出口处的消声器前管(含金属波纹软管)连接，排气消声管11通过排气法兰14与列车顶部的防雨罩连接，共同构成柴油机的排气系统，防雨罩通大气。
工作原理当发动机排出的高温、高压、高速脉气流通过发动机涡轮增压器及消声器前管进入消声器进气消声管15时，大部分气体通过进气消声管15后段管壁上的小孔18进入第I腔室中膨胀、缓冲，小部分气流通过该管前段管壁上的小孔18进入第II腔室中膨胀，并与经第一隔板7上的通气孔或通气管16从第I腔室中流出的气流成干涉作用，气流在第I腔室中膨胀，声波部分被过滤，漏过的声波在以后的各腔室中逐次被过滤，使噪声减少。接着，第II腔室中的气流从中间消声管8的开口端进入中间消声管8内，并通过中间消声管8后段管身上的小孔18喷入第III腔室膨胀、缓冲，然后再从第三隔板10上的通气孔或通气管17流入第IV腔室膨胀，最后由排气消声管11管壁上的小孔吸入并排出大气。由于进气消声管15、中间消声管8、排气消声管11与壳体内的四个腔室构成串联或部分并联，各腔室的体积又是第I腔室体积＞第IV腔室体积＞第III腔室体积＞第II腔室体积，并成比例关系，在各消声管及其管壁上小孔的节流作用下，各腔室都有“蓄气蓄压”作用，因此，进入壳体内的高速脉动气流被改造为较稳定的低速气流，从而降低了噪声。
各消声管将气流的流动方向改变90°，因而流经壳体的气流流动方向共改变90°×7＝630°。气流及声波的方向不断改变，使气流与声流分离，并且部分气流与声流成180°，这样，声波的衰减系数增大，噪声大大降低。
中间消声管8及进、排气消声管均采用喷吸流结构，将一大股气流分散成几百股小气流，声波传递时受到孔壁的摩擦作用，使噪声降低；同时，采用小孔喷注代替大管喷注，能将频率上移，即能使低频噪声移至中、高频噪声，便于消声，而将中、高频噪声上移至人耳听不到的超高频，起到降低噪声的作用。另外，各消声管上小孔喷出的气流有时间差，声波也有相位差，也能抵消一部分噪声。
综上所述，本实用新型是采用气流流通截面积优化技术，将高速脉动的气流改变为较稳定的低速气流，来达到减少噪声的目的；为了便于消声，采用小孔喷注，将低频噪声移至中、高频，并多次改变气流流动方向，使气流与声流分离，气体流动所产生的时间差，声波也有相位差，使声波的波峰与波谷相互抵消一部分，从而大大减少了噪声。
权利要求1.一种铁路空调客车柴油机排气消声器，包括壳体、端盖、进气消声管(15)和排气消声管(11)，其特征在于壳体内部设置有中间消声管(8)，该中间消声管(8)和进、排气消声管均为一端开口，另一端封闭，在各消声管的管壁上开有小孔(18)；三块隔板(7、9、10)将壳体内部分隔成四个腔室，各腔室间由消声管或/和隔板上的通气孔连通，并且第I、IV腔室分别通过进、排气消声管与壳体外部连通。
2.根据权利要求1所述的一种铁路空调客车柴油机排气消声器，其特征在于所述进气消声管(15)的封闭端与第二隔板(9)连接，其开口端依次穿过第一隔板(7)及前端盖伸出到壳体外；中间消声管(8)的封闭端与第三隔板(10)连接，其开口端依次穿过第二隔板(9)及第一隔板(7)伸入到第II腔室中；而排气消声管(11)置于第IV腔室内，其开口端穿过后端盖伸出壳体外，在第一、三隔板(7、10)上分别设有通气孔或通气管(16、17)，通气孔或通气管(16、17)的总面积小于中间消声管(8)的总截面积。
3.根据权利要求1所述的一种铁路空调客车柴油机排气消声器，其特征在于所述各管管壁上的小孔(18)的总面积大于各管的截面积。
4.根据权利要求1或3所述的一种铁路空调客车柴油机排气消声器，其特征在于所述各管的中心线与壳体的轴心线平行。
5.根据权利要求1所述的一种铁路空调客车柴油机排气消声器，其特征在于所述中间消声管(8)上的小孔(18)开在其置于第III腔室的管壁上。
6.根据权利要求1或5所述的一种铁路空调客车柴油机排气消声器，其特征在于所述中间消声管(8)的数目为1～4根，其总截面积大于进气消声管(15)的截面积。
7.根据权利要求1所述的一种铁路空调客车柴油机排气消声器，其特征在于所述壳体内部四个腔室的体积按大小排序为第I腔室体积＞第IV腔室体积＞第III腔室体积＞第II腔室体积。
专利摘要本实用新型公开了一种铁路空调客车柴油机排气消声器，包括壳体、端盖、进气消声管和排气消声管，壳体内部设置有中间消声管，该中间消声管和进、排气消声管均为一端开口，另一端封闭，在各消声管的管壁上开有小孔；三块隔板将壳体内部分隔成四个腔室，各腔室间由消声管或/和隔板上的通气孔连通，并且第I、IV腔室分别通过进、排气消声管与壳体外部连通。本实用新型将壳体内部分隔成四个腔室，使得气流方向和声流方向不断改变，气流与声流分离，声波的衰减系数增大，排气噪声大大下降，发电机车厢左右两侧、乘务室等的噪声都降到很低，满足了国家有关法规的要求。它具有设计合理、结构简单、实施容易、降噪效果好等优点。
文档编号F01N1/08GK2809235SQ20052000968
公开日2006年8月23日 申请日期2005年7月27日 优先权日2005年7月27日
发明者林辉江 申请人:林辉江