CN102865778B - 一种约束阻尼隔热隔音装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种约束阻尼隔热隔音装置，其特征在于：由密封的外壳和填充在所述外壳内的隔热隔音功能复合材料构成，其制备方法包括隔热隔音功能复合材料和外壳的制备、装配及密封。本发明保证了密封材料及隔热隔音板之间的可靠连接，实现了与发动机动力舱桁架端面及四周的双重密封，避免了与明火直接接触，阻燃性能好，抗振动能力强，且装配过程中利用螺接或铆接固定，避免了焊接变形，保证了隔热隔音效果。

Description

一种约束阻尼隔热隔音装置及其制备方法

技术领域

本发明涉及功能复合材料领域，具体涉及一种约束阻尼隔热隔音装置及其制备方法。

背景技术

坦克装甲车辆是轻型机械化部队和快速反应部队的主要装备，在反恐、维和等场合的应用日益广泛，随着发动机功率的增大，产生的热量和噪声越来越大，致使动力舱温度高达100℃以上，噪声高达117dB～121dB，导致驾驶舱温度高达50℃～70℃，乘员舱内温度达到40℃以上，噪音达到115dB以上，造成了极其恶劣的人机环境，对驾乘人员的身心健康造成极大危害，严重影响武器装备战术性能的正常发挥。

目前，对动力舱仅进行了简单、粗糙的隔音处理，即在动力舱面涂上一层阻尼胶体或采用在两金属板间机械地填充海绵、泡沫等多孔材料的隔板，而对整个动力舱的隔热几乎未采取任何有效的防护措施，隔热隔音性能不能满足要求，同时，由于是整体式结构，需进行焊接，拆装周期长，动力舱维修不便，而且密度大，不能满足车身整体减重要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隔热隔音性能好且拆装方便的约束阻尼隔热隔音装置。

本发明的另一个目的在于提供上述约束阻尼隔热隔音装置的制备方法。

本发明的目的是这样实现的，一种约束阻尼隔热隔音装置，其特征在于：由密封的外壳和填充在所述外壳内的隔热隔音功能复合材料构成。

上述隔热隔音功能复合材料包括隔热层、隔音层和阻尼层且相间设置。

上述外壳包括面板、加强板和设置在所述面板和加强板之间的卡条，所述加强板与卡条之间采用压条连接。

上述加强板里面设有一层隔热反射层、外面设有一层网状吸音层。

上述压条为Z型压条，所述外壳外面为密封胶条；所述面板、加强板、卡条及压条之间用连接件连接。

上述约束阻尼隔热隔音装置的制备方法，其特征在于：包括隔热隔音功能复合材料和外壳的制备，装配，密封及喷漆。

上述外壳用轻质金属及合金板制成，采用钣金成型工艺成型，所属隔热隔音功能复合材料与外壳四周采用压条压装连接，形成约束阻尼结构，使其整体密封在外壳内，外壳外面的密封胶条采用胶粘及卡装式复合连接在外壳上。

上所述隔热隔音功能复合材料的制备包括隔热层、隔音层及阻尼层材料下料；所述外壳的制备包括面板、卡条、压条和加强板的剪裁及卡条和压条的折弯；所述密封为将密封胶条粘合在装配好的外壳的外表面。

上述隔热层由低导热系数陶瓷材料和高反射率箔多层复合而成；上述隔音层由陶瓷纤维多孔疏松材料和轻质金属网组成；上述阻尼层由橡胶板或高压聚乙烯板组成；上述密封胶条采用耐高温、抗老化、高弹性材料。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明密封胶条与外壳之间采用胶粘及卡装式复合连接，保证了它们之间的可靠连接，实现了与发动机动力舱桁架端面及四周的双重密封；隔热隔音功能复合材料整体密封在外壳内，避免了与明火直接接触，阻燃性能好，抗振动能力强，且装配过程中利用螺接或铆接固定，避免了焊接变形，保证了隔热隔音效果。

2、本发明针对坦克装甲车辆动力舱隔热隔音的急需研制而成，外形美观，防油、防水、耐腐蚀，长时间使用不粉化，不脱落，现已大批量应用于256厂、616厂及北京北方车辆集团有限公司等单位的众多型号中。

3、本发明隔热隔音效果优良，达到了如下技术指标：

(1)平均密度： $\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}\≤0.58g/{\mathrm{cm}}^3;$

(2)隔热性能：在不高于35℃的环境温度下，当热面温度为150℃时，冷面距其表面30～50mm处的温度不高于50℃；

(3)隔音性能：在声源噪声为105～130dB，测量环境背景噪声不大于75dB的环境下，隔音量不小于20dB。

附图说明

图1为本发明实施例结构示意图；

图2为本发明实施例工艺流程图；

图3为本发明实施例隔热性能测试曲线。

具体实施方式

实施例1，一种约束阻尼隔热隔音装置，由密封的外壳和填充在外壳内的隔热隔音功能复合材料构成，外壳包括面板4、加强板14和设置在面板4和加强板14之间的卡条3，加强板14与卡条3之间采用压条1连接；隔热隔音功能复合材料包括隔热层、隔音层和阻尼层且相间设置。

该约束阻尼隔热隔音装置的制备方法：外壳用轻质金属及合金板制成，采用钣金成型工艺成型；隔热层由低导热系数陶瓷材料、高反射率箔多层复合而成，隔音层由陶瓷纤维多孔疏松材料和轻质金属网组成，阻尼层由橡胶板或高压聚乙烯板组成，密封胶条采用耐高温、抗老化、高弹性材料；隔热隔音功能复合材料与外壳四周采用压条1压装连接，形成约束阻尼结构，使其整体密封在金属外壳内，外壳外面采用密封胶条2密封。

实施例2，一种约束阻尼隔热隔音装置，由密封的外壳和填充在外壳内的隔热隔音功能复合材料构成，外壳包括面板4、加强板14和设置在面板4和加强板14之间的卡条3，加强板14与卡条4之间采用压条1连接；隔热隔音功能复合材料包括隔热层、隔音层和阻尼层且相间设置，隔热层包括隔热层I 8、隔热层II 10、隔热层III12和隔热反射层13，隔音层包括隔热吸音层7和网状吸音层15，所述阻尼层包括阻尼层I 6、阻尼层II 9和阻尼层III11；压条1为Z型压条，面板4、加强板14、卡条3及压条1之间用连接件连接，外壳外面为密封胶条2。

本实施例制备方法：外壳用轻质金属及合金板制成，采用钣金成型工艺成型；具体制备步骤为1)根据产品尺寸制备面板、卡条、压条、加强板，通过剪板机对轻质合金板进行剪裁，用分规划出折边线，在折弯机上延着折边线折弯，保证折后的相邻边互相垂直；2)将隔热层、隔音层及阻尼层材料剪裁下料、铺设、裁剪后进行装配，装配顺序为：(1)在面板4内腔底部均匀涂覆粘合剂；(2)将阻尼层I 6放到面板4上，并压实；(3)将隔热吸音层7放入阻尼层I 6上，铺平；(4)将对隔热层I 8放入隔热吸音层7阻尼层上，铺平；(5)将阻尼层II9放到隔热层I 8上，压实；(6)将隔热层II 10放到阻尼层II9上，压实；(7)将阻尼层III11放到隔热层II 10上，压实；(8)将隔热层III12放到阻尼层III11上，压实；(9)将反射层13放到隔热层III12上，压实；(10)装加强板14，(11)在加强板14上放上网状吸音层，(12)用压条将隔热隔音功能复合材料与外壳四周压装连接，形成约束阻尼结构，使其整体密封在金属外壳内；3)去除外壳外表面的油污；4)将密封胶条2粘合在外壳压板外表面上，每件产品使用整条密封条，接头应注意平整、无间隙，且接头避免在角部；5)用砂布或砂纸对外壳面板进行表面粗化处理；6)通过空压机供气，用喷枪对外壳面板进行喷漆处理；7)喷漆后产品在通风处自然表干，经检验合格后入库。

本实施例所用折弯机、剪板机及空压机的型号见下表1。

表1本实施例设备仪器明细

序号	设备、仪器、工装名称	型号规格	备注
				1	液压摆式剪板机	QC12Y-6×4000
2	液压板料折弯机	WC67Y-100/4000
				3	空压机	EV-51

本实施例隔热隔音板性能的测定：

1)平均密度

用称重法间接测量，即用精度不低于10g的台秤称量单台车动力舱所有约束阻尼隔热隔音装置的重量，并计算各自的体积，分别求和后再相除即得平均密度：

$\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}=\frac{\underset{i-1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{m}_i}{\underset{i-1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{V}_i}---\left(1\right)$

式中：-平均密度，g/cm³；

m_i-第i张隔热隔音装置的重量，g；

V_i-第i张隔热隔音装置的体积，cm³；

N-组成该台车的隔热隔音装置数量。

对于某型装甲车辆，单台车动力舱需约束阻尼隔热隔音装置6个，测得其质量和体积如表2所示。求得其平均密度为0.53g/cm³。

)隔热性能

在不高于35℃的环境温度下，用电阻炉加热隔热隔音装置，设定加热温度为(150±5)℃，用热电偶连续采集隔热隔音装置热面及冷面温度。在冷面一侧靠近中间及边缘处共采集a、b、c三个点。待热面及冷面的温度达到平衡时，读取此时a、b、c三点的温度。

测得的隔热性能曲线如图3所示，热面(曲线N)温度为151.5℃，冷面(曲线a，b，c)最高温度为35.1℃，达到了技术指标的要求。

)隔音性能

将测试室与声源室B的隔音门封闭，启动声源室A和声源室B内的设备。在测试室侧墙窗口(395mm×405mm)位置，用噪声检测仪测试噪声源的声压级值L_P0(应在105dB～130dB范围内)，测量三次取平均值用隔热隔音装置封闭窗口，再用噪音检测仪在相同位置测试屏蔽后的噪声声压级值L_P1，测三次，取平均值然后按式(2)计算出隔热隔音装置的隔音性能。

${\mathrm{\ΔL}}_P=\stackrel{\‾}{L_{P0}}-\stackrel{\‾}{L_{P1}}---\left(2\right)$

式中：ΔL_P-隔音量，dB；

-声源平均声压级，dB；

-屏蔽后的噪声声压级值，dB。

经测试，约束阻尼隔热隔音装置的隔音量为 ${\mathrm{\ΔL}}_P=\stackrel{\‾}{L_{P0}}-\stackrel{\‾}{L_{P1}}=114.8\mathrm{dB}-85.3\mathrm{dB}$

$=29.5\mathrm{dB}$

表2单台车动力舱所用隔热隔音装置的质量和体积测试结果

	1	2	3	4	5	6
							mi(g)	4737	4731	4735	4736	4735	4734
Vi(cm3)	8902	8898	8899	8900	8901	8899

Claims (6)

1.一种约束阻尼隔热隔音装置，其特征在于：由密封的外壳和填充在所述外壳内的隔热隔音功能复合材料构成；所述隔热隔音功能复合材料包括隔热层、隔音层和阻尼层且相间设置；所述隔热层包括隔热层Ⅰ（8）、隔热层Ⅱ（10）、隔热层Ⅲ（12）和隔热反射层（13），所述隔音层包括隔热吸音层（7）和网状吸音层（15），所述阻尼层包括阻尼层Ⅰ（6）、阻尼层Ⅱ（9）和阻尼层Ⅲ（11）；所述隔热层、隔音层和阻尼层是这样相间设置的：从外至内依次为隔热层Ⅲ（12）、阻尼层Ⅲ（11）、隔热层Ⅱ（10）、阻尼层Ⅱ（9）、隔热层Ⅰ（8）、隔热吸音层（7）和阻尼层Ⅰ（6）；所述外壳包括面板（4）、加强板（14）和设置在所述面板（4）与加强板（14）之间的卡条（3），所述加强板（14）与卡条（3）之间采用压条（1）连接；所述卡条（3）为U型卡条，所述压条（1）为Z型压条，所述外壳外面为密封胶条（2）；所述面板（4）、加强板（14）、卡条（3）及压条（1）之间用连接件连接。

2.如权利要求1所述的约束阻尼隔热隔音装置，其特征在于：所述加强板（14）里面设有一层隔热反射层（13）、外面设有一层网状吸音层（15）。

3.如权利要求1-2任一项所述的约束阻尼隔热隔音装置的制备方法，其特征在于：包括隔热隔音功能复合材料和外壳的制备、装配及密封。

4.如权利要求3所述的约束阻尼隔热隔音装置的制备方法，其特征在于：所述外壳用轻质金属及合金板制成，采用钣金成型工艺成型，所述隔热隔音功能复合材料与外壳四周采用压条压装连接，形成约束阻尼结构，使其整体密封在外壳内，外壳外面的密封胶条采用胶粘及卡装式复合连接在外壳上。

5.如权利要求4所述的约束阻尼隔热隔音装置的制备方法，其特征在于：所述隔热隔音功能复合材料的制备包括隔热层、隔音层及阻尼层材料下料；所述外壳的制备包括面板、卡条、压条和加强板的剪裁及卡条和压条的折弯；所述密封为将密封胶条粘合在装配好的外壳的外表面。

6.如权利要求5所述的约束阻尼隔热隔音装置的制备方法，其特征在于：所述隔热层由低导热系数陶瓷材料和高反射率箔多层复合而成；所述隔音层由陶瓷纤维多孔疏松材料和轻质金属网组成；所述阻尼层由橡胶板或高压聚乙烯板组成；所述密封胶条采用耐高温、抗老化、高弹性材料。