阻抗复合式消声器及工程车辆的制作方法_2

文档序号:8781431阅读:来源:国知局
第二”等用语仅是为了方便描述,以区分具有相同名称的不同组成部件,并不表示先后或主次关系。
[0042]现有技术中的消声器在进气管14a和排气管4a的一端均焊有穿孔板,而且第一穿孔管15a的气体进入第二腔体8a,然后再进入第二穿孔管7a,都是通过第一穿孔管15a和第二穿孔管7a侧壁上的网孔进行流通。这种消声器中的网孔虽然能够实现降噪的效果,但是同时也增加了排气阻力,不利于气体的流动。
[0043]为了在降噪的同时减小气体的流动阻力,本实用新型提出了一种改进的阻抗复合式消声器,如图5所示,包括内壳体11和外壳体3,内壳体11和外壳体3之间填充有吸声材料2,内壳体11中设有进气腔体14、排气腔体18和主消声腔体,主消声腔体位于进气腔体14和排气腔体18之间;内壳体11和外壳体3上安装有进气管13和排气管4,进气管13的主进气口端伸入到进气腔体14内,排气管4的主排气口端伸入到排气腔体18内;主消声腔体内设有引导装置,能够引导气体在主消声腔体内形成迂回的流通路径。
[0044]其中,本文中所说的主进气口和主排气口均以内部腔室为基准进行定义,主进气口是指气体进入某腔室后所对应的一端的主要通气口,主排气口是指气体即将从某腔室排出时所对应的一端的主要通气口。例如:进气管13的主进气口是指位于进气腔体14内的一端开设的主要通气口,主进气口端是指开设有主进气口的一端;排气管4的主排气口是指位于排气腔体18内的一端开设的主要流通口,主排气口端是指开设有主排气口的一端,其它处的含义以此类推。
[0045]本实用新型的阻抗复合式消声器,通过在进气管和排气管上分别设置主进气口和主排气口,而不采用现有技术中穿孔板的通气结构,可以减小气体流通时的阻力,并且能够降低结构本身产生的流阻,减小气流再生噪声。
[0046]同时该消声器在主消声腔体内设有引导装置,能使得气体在消声器内部更好地循环,在不增加排气阻力的同时增加传递损失。而且引导装置可以引导气体在主消声腔体内形成迂回的流通路径,能够使声波在迂回的传递路径中通过大小腔体的变换实现抗性消声,对中低频的噪声吸收效果更好;对于高频的噪声,可以通过设置在内壳体和外壳体之间的吸声材料来吸收。该消声器的上述优点都可以有效地降低工程车辆的机外噪声,提高整机性能。
[0047]在本实用新型的一个实施例中,阻抗复合式消声器还包括:设置在内壳体11中的第一隔板9和第三隔板5,第一隔板9和内壳体11之间形成进气腔体14,第三隔板5和内壳体11之间形成排气腔体18,第一隔板9和第三隔板5之间形成主消声腔体。在一种具体的结构中,消声器的内壳体11和外壳体3的横截面均为圆形,相应地,第一隔板9和第三隔板5可以平行于内壳体11和外壳体3的横截面设置,但不限于这种布置方式,根据壳体的不同形状,也可以相适应地调整隔板的形状和设置方向。
[0048]在本实用新型的另一个实施例中,如图5和图6所示,引导装置包括:设置在主消声腔体内的至少一个第一管8和至少一个第二管6,第一管8能够连通进气腔体14和主消声腔体,第二管6能够连通排气腔体18和主消声腔体;第一管8的主进气口端和第二管6的主排气口端之间形成供气体在主消声腔体内迂回流通的路径。
[0049]在一种实现形式中,上一实施例中的第一管8的一端与进气腔体14连通,另一端与排气腔体18隔离;第二管6的一端与排气腔体18连通,另一端与进气腔体14隔离;第一管8的侧壁上设有主进气口,第二管6的侧壁上设有主排气口,主进气口和主排气口位于非正对位置。
[0050]这是对现有技术保持腔体格局不变的情况下进行的改进,仍设置三个腔体,但是要去除进气管和排气管上焊接的穿孔板,并在原先的第一穿孔管15a和第二穿孔管7a的侧壁分别开设主进气口和主排气口,用来代替传统的气体只能通过网孔在第二腔体8a内流通的方案,可以减小气体在流动过程中的阻力。另外,由于主进气口和主排气口位于非正对位置,这样气体在流动过程中就会形成迂回的传播路径,可以达到较好的消声降噪效果。
[0051]在另外一种实现形式中,可以将消声器内部分隔为四个腔体,如图5和图6所示,主消声腔体内设有第二隔板7,第二隔板7将主消声腔体分隔成第一主消声腔体15和第二主消声腔体17,且第二隔板7上设有将第一主消声腔体15和第二主消声腔体17连通的通气孔20。其中,通气孔20可以为开设在第二隔板7的尺寸较大的圆孔或其它形状的孔,对其数量也不作限制,通气孔20能够将第一主消声腔体15和第二主消声腔体17形成连通的腔室,这样气体能够在消声器内部结构中更顺畅地循环,增加传递损失,但是还能达到不增加排气阻力。而且噪声在传递的过程中,不断发生从管到腔体,再由腔体到管的流通截面变换,从而优化抗性消声的效果。
[0052]这个实施例中,对于第一管8和第二管6的布局形式可以选取如下形式,第一管8的两端分别与进气腔体14和第二主消声腔体17连通;第二管6的两端分别与第一主消声腔体15和排气腔体18连通。优选地,第二隔板7平行或者垂直于第一隔板9与第三隔板5设置,这样可以方便于第一管8和第二管6的加工和固定,但是在空间受到限制时,也可以按照其他倾斜角度布置。
[0053]在一种较为常用的实施方式中,即图5所示的实施例,第二隔板7平行于第一隔板9与第三隔板5设置,第一管8的两端焊接固定在第一隔板9和第二隔板7之间,第二管6的两端焊接固定在第二隔板7和第三隔板5之间,当然也可以采用其它的固定手段。在第二隔板7上开设有大圆孔作为通气孔20,将第一主消声腔体15和第二主消声腔体17连通。
[0054]优选地,如图6所示的横向截面示意图、图8所示的B — B截面示意图和图9所示的C 一 C截面示意图,第二管6在第二主消声腔体17内水平间隔设置三个,第一管8在第一主消声腔体15内斜对角设置两个,通气孔20在第二隔板7的另一个斜对角上开设两个。对于所有的实施例,第一管8、第二管6和通气孔20的直径、数量和具体布局位置,均可以根据实际中对降噪和减小阻力这两个指标的要求进行设计,只要使所有的管和孔布置尽量均匀即可。
[0055]在另一种实施方式中,第二隔板7垂直于第一隔板9与第三隔板5设置,主消声腔体被分隔为上下两个腔体,第一管8和第二管6可以设计为弯折的结构来实现需要的连通关系,这种方式实质上与图5所示的实施例相同,只是在管的弯折处较图5所示的结构会产生一些附加阻力。另外,也可以采用类似于图1所示的结构,将第一管8和第二管6的两端焊接固定在第一隔板9和第三隔板5之间,第一管8的一端与进气腔体14连通,另一端与排气腔体18隔离,第二管6的一端与排气腔体18连通,另一端与进气腔体14隔离;并且在第一管8和第二管6的外壁上开设非对正的孔作为主进气口和主排气口,形成迂回的传播路径,同时第二隔板7上开设通气孔20。
[0056]为了进一步增加噪声传递过程中的损失,消声器中可以设置两个以上的第二隔板7,相邻的两个第二隔板7之间至少设有一个过渡管,每个第二隔板7上至少设有一个通气孔20,这样在主消声腔体内就形成了多个第二主消声腔体17,可以使气体传播时实现更加迂回的路径,进一步增加传递损失,从而强化降噪效果。
[0057]对于上述实施例,工程人员可以根据需求将进气管13的主进气口和排气管4的主排气口设置在管的端面,这是比较常规的做法,也可以将主进气口和主排气口设置在管的侧壁面上。
[0058]在上述的实施例中,进气管13、排气管4、第一管8和第二管6的外壁上开设有多个微孔。开设微孔是为了提高气体在消声器内的流动性,提高消声器的空气动力学性能。微孔可以在这些管的外壁上均匀或随机分布,孔的形状、尺寸和布局密度可以根据消声器的结构参数和内部气流特性进行设计,也可在不断的工程实践中进行摸索。其中,在微孔为圆孔的实施例中,直径较小的孔我们可以称之为微孔,例如直径在0.5mm?Imm之间的孔,但是根据管的粗细,可以选择开设直径合适的微孔,不限于此优选范围。
[0059]本实用新型的阻抗式复合消声器除了对抗性消声方式进行改进,一些实施例还对现有技术中的阻性消声结构进行优化。现有技术中的消声器虽然在内壳体12a和外壳体3a之间填充吸声材料2a,但是由于内壳体12a完全将吸声材料2a包覆,使得吸声材料2a不能很好地发挥作用,降噪效果不明显。
[0060]而本实用新型的实施例在内壳体11上开设有网孔,这样气体可以通过网孔进入吸声材料2,实现更充分的接触,利用吸声材料2中的空隙造成气流的摩擦与粘滞,利用气流的节流与扩张,降低气流的振动,起到很好的消声作用。对与上述的实施例,气体在迂回传递的路径中,可以更多地与吸声材料2接触,实现阻性消声,对高频噪声有着很好的吸收作用,这种实施例对全频段的噪声都能起到很好的降噪效果。
[0061]优选地,内壳体11和外壳体3均由薄板卷圈拼焊形成,可以是整体形式,也可以是左右开口形式。
[0062]进一步地,对于左右开口形式的外壳,该阻抗式复合消声器还包括:左端盖I和右端盖12,左端
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