一种加装共振式消声器的局部矿用轴流式通风机的制作方法

本发明涉及局部矿用轴流式通风机节能降噪的技术领域，尤其涉及一种加装共振式消声器的局部矿用轴流式通风机。

背景技术：

为了降低轴流式通风机的气动噪声，世界各国都在做出不懈的努力，随着科技的进步及机械制造水平的提高，机械噪声和电磁噪声逐渐降低，但是气动噪声并未得到明显的改善。人们通过不同的技术手段对通风机进行降噪，从最基础的加装隔音罩到改变其内部的叶片形状及叶片的安装角度都在为通风机降噪做出努力。

隔音罩的制作原理较为简单，被广泛应用于机械的降噪，但阻尼材料本身存在一定的局限性也受到温度及湿度的影响。通过优化叶片的结构参数和设计新叶片来改变轴流式通风机气动特性，用以降低轴流式通风机气动噪声，但改变叶片结构参数和设计新叶片都会改变轴流式通风机结构动力学特性，使问题变得复杂，使影响因素增加，加大了研究困难。

本发明提供的在局部矿用轴流式通风机的ⅱ级机体的机壳外壁加装穿孔结构共振式消声器，设计原理简单，对通风机结构动力学特性影响不大。本发明主要通过加装穿孔结构共振式消声器来降低气动噪声,将流体通过通风机机壳上的小孔流入共振式消声器，在共振腔内发生共振效应，从而消耗噪声的能量减少噪声向外的传播,这种穿孔结构共振式消声器应用到通风机的降噪问题上为局部矿用轴流式通风机降噪途径的探索积累实验和设计经验。

技术实现要素：

本发明在局部矿用轴流式通风机的机壳外加装穿孔结构共振式消声器，在兼顾通风机性能和节能降噪并且尽量控制成本的前提下对通风机的降噪设备进行改进设计，降低通风机的气动噪声，在共振腔内以共振的形式减少噪声的能量，改善噪声在通风机的噪音问题。

本发明提供的一种加装共振式消声器的局部矿用轴流式通风机，其机壳外加装穿孔结构共振式消声器，机壳与消声器之间有贯通的小孔以让流体流过，以共振的形式消耗噪声的能量达到降噪的效果。具体参数如下：共振式消声器长度为l=1m、小孔直径d=10mm、小孔轴向间距d=30mm，周向平均分布12个，总穿孔个数为396个、开孔率为δ=1%；

本发明提供的一种加装共振式消声器的局部矿用轴流式通风机，包括穿孔结构共振式消声器、集风器、ⅰ级机体、ⅰ级叶轮、ⅱ级叶轮、ⅱ级机体、隔爆型三相异步电动机、消声扩散锥；集风器与ⅰ级机体和ⅱ级机体依次构成了局部矿用轴流式通风机的外壳，通风机叶片分别固定在叶轮上依次构成ⅰ级叶轮和ⅱ级叶轮，ⅰ级叶轮位于所属的ⅰ级机体内，ⅱ级叶轮位于ⅱ级机体内，消声扩散锥位于ⅱ级叶轮的后部，隔爆型三相异步电动机分别驱动ⅰ级叶轮和ⅱ级叶轮转动，穿孔结构共振式消声器加装在ⅱ级叶轮处的ⅱ级机体的外壁。

本发明提供的一种加装在局部矿用轴流式通风机ⅱ级机体的机壳外壁上的穿孔结构共振式消声器，在通风机的机壳处通过流体在消声器的共振腔内共振使声能被部分消除从而降低噪音。工艺较为简单，不需要较为复杂的处理手段，便于一体化设计。同时，本发明具有较大的可调空间，可根据不同的型号需要进行结构的调整，也可调整声衬微孔的分布、大小等，同时也可以测定通风机的主要噪声频率，有针对性的设计消声器的结构以达到更好的消声效果。对于同一型号的通风机具有较为相似的工作频率和结构特点，可规模化生产。

附图说明

为了更清楚的说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本发明实施例提供的加装共振式消声器的局部矿用轴流式通风机结构示意图；

图2本发明实施例提供的穿孔结构共振式消声器的结构示意图；

图3本发明实施例提供的加装共振式消声器的局部矿用轴流式通风机噪声计算截面布置示意图；

图4本发明实施例提供的加装共振式消声器的局部矿用轴流式通风机每个噪声计算截面的噪声计算点布置示意图；

图5为本发明实施例提供的加装共振式消声器的局部矿用轴流式通风机和未加装共振式消声器的局部矿用轴流式通风机在截面1上每个噪声计算点最大声压级的对比分析图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以足可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接：可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明提供的一种加装共振式消声器的局部矿用轴流式通风机，包括穿孔结构共振式消声器、集风器、ⅰ级机体、ⅰ级叶轮、ⅱ级叶轮、ⅱ级机体、隔爆型三相异步电动机、消声扩散锥，集风器与ⅰ级机体和ⅱ级机体依次构成了局部矿用轴流式通风机的外壳，通风机叶片分别固定在叶轮上依次构成ⅰ级叶轮和ⅱ级叶轮，ⅰ级叶轮位于所属的ⅰ级机体内，ⅱ级叶轮位于所属的ⅱ级机体内，消声扩散锥位于所属的ⅱ级叶轮的后部，隔爆型三相异步电动机分别驱动ⅰ级叶轮和ⅱ级叶轮转动，穿孔结构共振式消声器加装在所属的ⅱ级叶轮处的ⅱ级机体的外壁。

如图2所示，本发明提供的一种加装共振式消声器的局部矿用轴流式通风机，其中穿孔结构共振式消声器的几何参数包括共振式消声器长度l=1m、小孔直径d=10mm、小孔轴向间距d=30mm，周向平均分布12个，总穿孔个数为396个、开孔率为δ=1%。

如图3所示，为了准确全面计算加装共振式消声器局部矿用轴流式通风机的降噪效果，分别在加装共振式消声器与未加装消声器的通风机二级叶轮尾迹区域0~1m范围内的四个平面进行噪声计算。由于本设计的消声器的设计尺寸为1m，所以噪声计算点的选择均在消声器设计范围内，设置四个截面进行噪声计算，其中每个截面相距200mm，且把进风口到出风口的四个截面依次命名为截面1、截面2、截面3、截面4。截面1距通风机进风口的距离分别为2480mm，截面2距通风机进风口的距离分别为2680mm，截面3距通风机进风口的距离分别为2880mm，截面4距通风机进风口的距离分别为3080mm。

如图4所示，在所选取的截面上以旋转轴心为圆心，在其径向方向上分别取7个噪声计算点，且噪声计算点离圆心的距离分别为270mm、290mm、310mm、330mm、350mm、370mm、390mm，每相邻两个噪声计算点相距20mm。

对每个噪声计算点的数据进行分析，通过fft变换得到噪声频谱图。对比加装共振式消声器与未加装消声器的局部矿用轴流式通风机的噪声频谱图发现在高频区的降噪效果较好，低频降噪效果较弱。在额定转速的情况下，加装共振式消声器的局部矿用轴流式通风机主要针对频率为2500hz及以上的高频噪声进行降噪。加装共振式消声器的局部矿用轴流式通风机的最大声压级为147.24db，未加装消声器的局部矿用轴流式通风机的最大声压级为149.25db，噪声降低了2.01db。如图5所示，以截面1为例，通过对未加装和加装共振式消声器的局部矿用轴流式通风机截面1上每个噪声计算点的最大声压级进行对比分析，可以明显看到加装共振式消声器的局部矿用轴流式通风机的每个噪声计算点的最大声压级均降低，且平均降低了2.05%，由此证明加装共振式消声器局部矿用轴流式通风机起到了降噪的效果。

本发明通过对局部矿用轴流式通风机加装共振式消声器，在兼顾通风机性能的前提下，改善通风机机壳附近流体的紊流状态，在共振腔内以共振的形式消除噪音的能量，减少噪音向外传播，从而达到降噪消音的效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述符实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。