CN102926851B - 用于工程机械的抗性消声器结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于工程机械的抗性消声器结构，筒体内通过纵向设置的前隔板和后隔板将筒体由前到后依次分为相互独立的腔室Ⅰ、腔室Ⅱ、腔室Ⅲ；进气管，出气管和消音筒沿筒体轴向布置，进气管与腔室Ⅰ连通，出气管与腔室Ⅲ连通；消音筒主体位于腔室Ⅱ内，该消音筒前后端口分别将腔室Ⅰ和腔室Ⅲ相连通；消音筒为沿横向中心线上下对称的直流流线型穿孔管，位于腔室Ⅰ中的消音筒部分沿中心线的截面包括上下对称的第一曲线段，位于腔室Ⅱ中的消音筒主体部分沿中心线的截面包括上下对称的相互连接的第二曲线段和第三曲线段，第一曲线段和第二曲线段通过直线段相连，第三曲线段的末端也通过直线段延伸至腔室Ⅲ中。其结构合理，气流再生噪声小。

Description

用于工程机械的抗性消声器结构
技术领域
本发明涉及一种新型消声器结构，尤其是一种用于工程机械的抗性消声器结构。
背景技术
抗性消声器是现有的控制工程机械噪声的主要途径之一，消声器设计水平的提高对于提升我国工程机械整机质量有重要的意义，插入损失和压力损失是评价消声器消声性能和空气动力性能的两个非常重要的评价指标。设计研究改进消声器，使其在增加传递损失的同时，确保压力损失在发动机要求的范围以内成为减少噪声的重要手段。
汽车工程2008年（第30卷）第3期《汽车消声器优化设计与综合评价指数》简单描述过一种消声器内部结构的优化，使用了一种直颈锥管消声元件。直颈锥管是由球台形收缩段、直颈管和锥形扩散管组成。应用锥管消声元件优化消声器结构后，在底盘空间允许的情况下增大了消声器的容积及质量，消声器的消声效果大幅提高。但该结构对于中高频的消声效果不明显，并且没有有效控制排气背压。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理，声学性能好，使用寿命长，气流再生噪声小，对发动机排气低、中、高频噪声的消声效果明显的用于工程机械的抗性消声器结构。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种用于工程机械的抗性消声器结构，包括筒体、进气管、出气管和消音筒，所述筒体内通过纵向设置的前隔板和后隔板将筒体由前到后依次分为相互独立的腔室Ⅰ、腔室Ⅱ、腔室Ⅲ；所述进气管，出气管和消音筒沿筒体轴向布置，进气管与腔室Ⅰ连通，出气管与腔室Ⅲ连通；所述消音筒的主体位于腔室Ⅱ内，且该消音筒的前后端口分别将腔室Ⅰ和腔室Ⅲ相连通；所述消音筒为沿横向中心线上下对称的直流流线型穿孔管，位于腔室Ⅰ中的消音筒部分沿中心线的截面包括上下对称的第一曲线段，位于腔室Ⅱ中的消音筒主体部分沿中心线的截面包括上下对称的相互连接的第二曲线段和第三曲线段，第一曲线段和第二曲线段通过直线段相连，第三曲线段的末端也通过直线段延伸至腔室Ⅲ中。
所述第一曲线段的坐标表达式为
y＝-x2/9                                (1)
式中：x的特征为0≤x≤15，单位为mm。
所述第二曲线段的坐标表达式为
x＝y2/10                            (2)
式中：y的特征为0≤y≤30，单位为mm。
所述第三曲线段坐标表达式为
y＝-x2/25                           (3)
式中：x的特征为0≤x≤25，单位为mm。
所述消音筒的穿孔率控制为16.5%±2%，消音筒上设有若干直径为5mm的小孔。
本发明的有益效果是，(1)消音筒体采取流线型轮廓，因此具有较好的空气动力学性能，降低了结构产生的流阻，同时减小气流再生噪声；(2)穿孔率的选择经过多轮试验仿真，结合流体动力学性能和消声性能的考察指标，取得较为合理的范围。在产生较低的排气背压的同时，极大地提高了全频段消声量，得到了很好的消声效果。
附图说明
图1是本发明主视图；
图2是图1中A-A向截面剖视图；
图3是图1中B-B向截面剖视图；
其中1进气管，2腔室Ⅰ，3前隔板，4腔室Ⅱ，5消音筒，6后隔板，7腔室Ⅲ，8出气管，9筒体，10.第一曲线段，11.第二曲线段，12.第三曲线段。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1、图2所示，用于工程机械的新型抗性消声器结构，包括筒体9、进气管1，出气管8，所述筒体9内通过前隔板3和后隔板6依由前到后次将筒体分为腔室Ⅰ2、腔室Ⅱ4、腔室Ⅲ7；消音筒5的主体部分设置于腔室Ⅱ4内，且该消音筒5的前后端口分别将腔室Ⅰ2和腔室Ⅲ7相连通；所述消音筒5为沿横向中心线上下对称的直流流线型穿孔管，位于腔室Ⅰ2中的消音筒部分沿中心线的截面包括上下对称的第一曲线段10，位于腔室Ⅱ4中的消音筒主体部分沿中心线的截面包括上下对称的相互连接的第二曲线段11和第三曲线段12，第一曲线段10和第二曲线段11通过直线段相连，第三曲线段12的末端也通过直线段延伸至腔室Ⅲ7中。
进气管1，出气管8和消音筒5沿筒体9轴向布置，进气管1与腔室Ⅰ2连通，出气管8与腔室Ⅲ7连通。
消音筒5为直流穿孔管，在腔室Ⅰ2中截面边界曲线控制为y＝-x2/9，式中：x的特征为0≤x≤15，单位为mm，在腔室Ⅱ4中前部截面边界曲线控制为x＝y2/10，式中：y的特征为0≤y≤30，单位为mm，在腔室Ⅱ4中后部截面边界曲线控制为y＝-x2/25，式中：x的特征为0≤x≤25，单位为mm。
消音筒5的穿孔率为16.5%±2%，消音筒5上的小孔直径为5mm。
使用时，进气管1排出的气体进入腔室Ⅰ2，气体由消音筒5进入腔室Ⅱ4，在腔室Ⅱ4中进行膨胀后进入腔室Ⅲ7，最后气流由出气管8排出。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (1)

1.一种用于工程机械的抗性消声器结构，包括筒体、进气管、出气管和消音筒，所述筒体内通过纵向设置的前隔板和后隔板将筒体由前到后依次分为相互独立的腔室Ⅰ、腔室Ⅱ、腔室Ⅲ；所述进气管，出气管和消音筒沿筒体轴向布置，进气管与腔室Ⅰ连通，出气管与腔室Ⅲ连通；所述消音筒的主体位于腔室Ⅱ内，且该消音筒的前后端口分别将腔室Ⅰ和腔室Ⅲ相连通；其特征是，所述消音筒为沿横向中心线上下对称的直流流线型穿孔管，位于腔室Ⅰ中的消音筒部分沿中心线的截面包括上下对称的第一曲线段，位于腔室Ⅱ中的消音筒主体部分沿中心线的截面包括上下对称的相互连接的第二曲线段和第三曲线段，第一曲线段和第二曲线段通过直线段相连，第三曲线段的末端也通过直线段延伸至腔室Ⅲ中；
所述第一曲线段的坐标表达式为
y＝-x2/9
式中：x的特征为0≤x≤15，单位为mm；
所述第二曲线段的坐标表达式为
x＝y2/10
式中：y的特征为0≤y≤30，单位为mm；
所述第三曲线段的坐标表达式为
y＝-x2/25
式中：x的特征为0≤x≤25，单位为mm；
所述消音筒的穿孔率为16.5％±2％，消音筒上设有若干直径为5mm的小孔。
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