一种基于金属橡胶的过滤排气消音装置

1.本实用新型涉及汽车排气消音设备技术领域，具体是一种基于金属橡胶的过滤排气消音装置。


背景技术：

2.目前的消音装置多是填充消音填料，以及多孔介质吸音等来进行消音，由于高温氧化吸声填料、水气渗透吸声填料等原因，以及多孔材料在潮湿环境中容易发生孔隙堵塞的情况，使材料发生变质，从而影响材料吸声性能。日常生活中，排气管进水或者受潮，时间久了容易对消声装置产生腐蚀，从而降低消声效果。另一方面，目前消音装置常利用微穿板孔原理来消音，因此需要设计的孔的直径很小，消音装置长时间使用后，气道很容易被积攒炭黑等燃烧废物堵塞，很难清理。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种基于金属橡胶的过滤排气消音装置，引入了金属橡胶作为消声元件，有效的解决了高温氧化、水气渗透等不利影响，以及多孔材料在潮湿环境中材料易于变质的问题，有效防止了管道堵塞。
4.本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
5.一种基于金属橡胶的过滤排气消音装置，包括筒状的消音外壳，所述消音外壳的前端设有进气盖体，后端设有出气盖体，所述进气盖体、出气盖体内均设有圆孔限位板，所述圆孔限位板上设有若干组内径不同的圆孔，所述消音外壳内自前向后依次第一金属橡胶块、消音管道，所述消音管道内自后向前依次设有背后空腔、第二金属橡胶块，所述第二金属橡胶块的后端设有阶梯孔。
6.优选的，所述进气盖体、出气盖体均与消音外壳可拆卸连接，且在进气盖体、出气盖体与消音外壳之间均设有密封件。
7.优选的，所述消音管道内设有与第二金属橡胶块相适应的定位圆管，所述定位圆管的后端的内侧设有限位环。
8.优选的，所述消音管道包括渐缩管道和固定于渐缩管道后端的直管道，所述渐缩管道的前端与消音外壳的内壁固定连接，所述渐缩管道的后端的外径小于渐缩管道的前端的外径，所述直管道的外径与渐缩管道的后端的外径相同且直管道的后端面与消音外壳的后端面位于同一面上。
9.优选的，所述渐缩管道的后端、直管道的前端均设有若干个通孔。
10.优选的，所述渐缩管道的外壁与消音外壳的内壁之间填充有金属橡胶消音层。
11.优选的，所述背后空腔的长度不小于直管道的长度的三分之一。
12.优选的，所述第一金属橡胶块的孔隙率为65％-75％，且金属丝的丝径小于1mm。
13.优选的，所述第二金属橡胶块、金属橡胶消音层的孔隙率均为75％-85％，且金属丝的丝径小于1mm。
14.优选的，所述第二金属橡胶块包括自前向后依次设置的柱状金属橡胶块和若干个内径不同的环状金属橡胶块。
15.对比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
16.1、本实用新型利用金属橡胶耐高低温、抗腐蚀、抗疲劳老化等特性有效的解决目前的填充消音填料高温氧化、水气渗透等不利影响，以及多孔材料在潮湿环境中材料易于变质的问题。并且通过对孔隙率的调整，有效防止了管道堵塞。
17.2、此外，金属橡胶材料在制备工艺上具有设备工装消耗小，制备成本较低等优点，基于金属橡胶天然的优势，本实用新型管道消音不仅制造成本低，结构简单，易于拆卸，而且消声性能好。
附图说明
18.附图1是本实用新型的结构示意图；
19.附图2是消音外壳的结构示意图；
20.附图3是第二金属橡胶块的结构示意图；
21.附图4是圆孔限位板的结构示意图。
22.附图中所示标号：1、消音外壳；2、进气盖体；3、出气盖体；4、圆孔限位板；5、第一金属橡胶块；6、消音管道；61、定位圆管；62、通孔；7、背后空腔；8、第二金属橡胶块；81、阶梯孔；9、金属橡胶消音层；
具体实施方式
23.下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所限定的范围。
24.现有技术中，金属橡胶作为一种纤维类多孔吸声材料，具有良好的环境适应性。金属橡胶是用特定的工艺方法制备而成的一种多孔弹性材料，其内部金属线匝相互交错勾连而形成互相连通的孔隙，且允许空气等流体通过，有效孔隙率高。金属橡胶材料从表面到内部有大量相互贯通且混乱的孔隙，比多孔铝等材料具有更高的吸声系数。
25.实施例：如附图1-4所示，本实用新型所述是一种基于金属橡胶的过滤排气消音装置，包括筒状的消音外壳1，所述消音外壳1的前端设有进气盖体2，后端设有出气盖体3，进气盖体2与汽车排气管连接，优选的，为了方便本实用新型的拆装与维护，所述进气盖体2、出气盖体3均与消音外壳1可拆卸连接，可在消音外壳1的前后两端加工外螺纹，在进气盖体2、出气盖体3上加工相应的内螺纹，且在进气盖体2、出气盖体3与消音外壳1之间均设有密封件，例如进行螺纹连接时，可以在螺纹处缠绕密封带，能够保证进气盖体2、出气盖体3与消音外壳1之间连接的密封性。所述进气盖体2、出气盖体3内均设有圆孔限位板4，所述圆孔限位板4上设有若干组内径不同的圆孔，如附图4所示，每组圆孔均沿着圆孔限位板4的轴心线环形阵列布置，进气盖体2、出气盖体3与圆孔限位板4之间均可采用焊接的方式连接。当尾气流过圆孔限位板4时，由于圆孔的导流作用使得进入的尾气和排出的尾气的流速减小，能够减小噪音。
26.所述消音外壳1内自前向后依次第一金属橡胶块5、消音管道6，消音管道6的总体长度为消音外壳1的三分之二，消音外壳1剩余的三分之一全部填充第一金属橡胶块5。进气盖体2、消音外壳1、消音管道6以及出气盖体3均同轴布置。
27.优选的，所述消音管道6包括前端大后端小的渐缩管道和焊接在渐缩管道的后端的直管道，所述渐缩管道的前端焊接在消音外壳1的内壁上，所述渐缩管道的后端的外径小于渐缩管道的前端的外径，所述直管道的外径与渐缩管道的后端的外径相同且直管道的后端面与消音外壳1的后端面位于同一面上。所述渐缩管道的外壁与消音外壳1的内壁之间填充有金属橡胶消音层9。
28.进一步的，所述渐缩管道的后端、直管道的前端均设有若干个通孔62，使得进入消音管道6的尾气，一部分能通过通孔62进入金属橡胶消音层9，另一部分经消音管道6进入第二金属橡胶块8。
29.所述消音管道6内自后向前依次设有背后空腔7、第二金属橡胶块8，所述第二金属橡胶块8的后端设有阶梯孔81，采用阶梯背后空腔结构，可一定程度上改善低频吸声性能，并且由于吸声材料的安装空间有限，采用背后空腔的设计能够实现减重需求。
30.优选的，为了便于第二金属橡胶块的安装，所述消音管道6内焊接有与第二金属橡胶块8相适应的定位圆管61，所述定位圆管61的后端的内侧设有限位环，限位环与定位圆管61之间采用一体式结构，限位环的内径小于第二金属橡胶块8的外径，所述定位圆管61位于消音管道6的直管道内且位于通孔62的后侧。优选的，为了便于第二金属橡胶块的制作，所述第二金属橡胶块8包括自前向后依次设置的柱状金属橡胶块和若干个内径不同的环状金属橡胶块，且不同环状金属橡胶块的厚度不同，将柱状金属橡胶块和若干个内径不同的环状金属橡胶块依次填充在定位圆管61内后，即完成第二金属橡胶块的制作。
31.优选的，所述背后空腔7的长度不小于消音管道6的直管道的长度的三分之一，能够使得共振峰往低频移动，提高了低频吸声性能，其效果相当于增加了材料厚度，且空腔厚度较大时仍存在共振现象。
32.优选的，所述第一金属橡胶块5的孔隙率为65％-75％，且金属丝的丝径小于1mm，可首先对进入的尾气进气粗过滤，并且同时进行初级消音处理。
33.优选的，所述第二金属橡胶块8、金属橡胶消音层9的孔隙率均为75％-85％，且金属丝的丝径小于1mm，能够对剩余尾气进一步进行过滤和消音处理，从而达到消音目的。由于第二金属橡胶块8的金属丝设置直径比较细，小于1mm，使得金属丝与空气的接触面积增加，增大了黏滞摩擦与热传导损耗。当第二金属橡胶块8的厚度比较厚时，能够使得声波在材料内的传播距离增加，致使增大了声波在材料内的衰减，从而提高低频吸声性能。而当厚度较大时，声波在材料内可近似为无反射传播，大部分声波在材料表面被吸收。
34.本实用新型使用时，尾气通过排气管进入进气盖体2内部，气体首先经过进气盖体2内的圆孔限位板4，当尾气流过进气盖体2内的圆孔限位板4时，由于圆孔限位板4上圆孔的导流作用使得进入的尾气流速减小，减小噪音。经过减速的尾气进入第一金属橡胶块5，第一金属橡胶块5的孔隙率为65％-75％，且丝径比较细，小于1mm，当声波入射到第一金属橡胶块5内部时，使孔隙中的空气运动，与金属线匝发生摩擦，由于空气的黏滞性和热传导效应，声能转化为热能耗散掉，第一金属橡胶块5首先对进入的尾气进气粗过滤，并且同时进行初级消音处理。初步除尘后的尾气进入消音管道6，一部分通过消音管道6设置的通孔62，
进入金属橡胶消音层9，一部分沿着消音管道6的直管道进入第二金属橡胶块8,金属橡胶消音层9和第二金属橡胶块8的孔隙率为75％-85％，对剩余尾气进一步进行过滤和消音处理，并且通过设计的背后空腔7使得共振峰往低频移动，提高了低频吸声性能，从而进一步达到吸声的目的。被处理后的尾气最后通过出气盖体3内圆孔限位板4的导流作用，使得尾气慢速排出，从而达到消音目的。
35.本实用新型为解决现有技术中的不足，引入了金属橡胶作为消声元件。由于金属橡胶的吸湿性小(一般小于5％)，故对其吸声性能影响不大，并且金属橡胶耐高低温、抗腐蚀、抗疲劳老化等优点有效的解决的高温氧化、水气渗透等不利影响。另外由于金属橡胶其孔隙率可控，易于制成各种复杂的形状。所以通过对其孔隙率进行调整可以有效的对废气颗粒物进行过滤，防止了消音管道堵塞。此外金属橡胶材料在制备工艺上具有设备工装消耗小，制备成本较低等优点，基于金属橡胶天然的优势，本实用新型不仅制造成本低，结构简单，易于拆卸，而且消声性能好。