CN106467067A - 消声单元及工程车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种消声单元及工程车辆。消声单元包括：吸声层(3)和消声单元主体，在所述消声单元主体的壁面(10)上形成吸声消声区域，所述吸声层(3)设置于所述消声单元主体内对应于所述吸声消声区域的位置，所述吸声消声区域设有多个消声微孔(4)，且在所述吸声消声区域与所述吸声层(3)之间设有空隙层(6)。本发明在消声单元中设置了吸声层，并在吸声层所对应的吸声消声区域设置多个消声微孔，然后在吸声消声区域与吸声层之间设置空隙层。通过这样的结构设计来同时应用微孔共振、空隙消声和吸声层吸声的多重消声方式来获得良好的消声效果。

Description

消声单元及工程车辆

技术领域

本发明涉及降噪技术领域，尤其涉及一种消声单元及工程车辆。

背景技术

随着现代社会的进步，对于广泛应用于各项建筑施工的工程车辆所产生的严重噪声污染，各国纷纷制定并颁布法律法规来进行环境保护和污染治理，特别是针对工程机械产品设定噪声限值，避免噪声对人员和环境造成不利影响。

以扫路车为例，其以清扫工作的高效性及功能的多样化，广泛的为城市、高速公路等服务，但随之而来的扫路车噪声扰民问题也越发引人关注。扫路车作业时，风机噪声会依次进入风道件、连接管道、吸嘴等，极易在上述零部件或连接处产生泄漏，若未经处理则会对周围环境造成噪声污染。

为了尽量消除扫路车作业时的噪音污染，目前扫路车的消隔声经常采用的是简单贴附吸声材料的方式，但这种方式不但消声效果有限，而且长时间使用后消声效果下降明显。另一种常用方式是在扫路车的内壁面上设置吸声层或者吸声单元，但由于工程车辆的工况恶劣，常伴有明显的车体振动，且环境中灰尘多、水分多。这就使得安装于内壁面的吸声层或吸音单元在环境恶劣时非常容易失效，因此，这些现有的降噪方案并不太适合运用于工程车辆。

发明内容

本发明的目的是提出一种消声单元及工程车辆，能够获得良好的消声效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种消声单元，包括：吸声层和消声单元主体，在所述消声单元主体的壁面上形成吸声消声区域，所述吸声层设置于所述消声单元主体内对应于所述吸声消声区域的位置，所述吸声消声区域设有多个消声微孔，且在所述吸声消声区域与所述吸声层之间设有空隙层。

进一步的，所述吸声消声区域对应的壁面设有开口，在所述壁面内设有微孔消声层，多个所述消声微孔设置在所述微孔消声层上，且所述空隙层设置在所述微孔消声层和所述吸声层之间。

进一步的，多个所述消声微孔中的部分所述消声微孔的孔径和/或形状不同。

进一步的，多个所述消声微孔的截面孔径和/或截面形状均相同。

进一步的，所述消声微孔具有从靠近所述吸声消声区域对应的壁面的微孔下端到靠近所述吸声层的微孔上端逐渐变大的截面孔径。

进一步的，所述消声微孔的微孔下端的截面孔径为0.6～6mm，所述微孔上端的孔径为所述微孔下端的截面孔径的2～4倍。

进一步的，在所述空隙层内还设有多个垫块，多个所述垫块对所述吸声层起支撑作用。

进一步的，所述垫块设置在部分所述消声微孔内。

进一步的，所述垫块呈纺锤形，其下半部分卡入所述消声微孔，上半部分相对于所述消声微孔向上突出，并顶靠所述吸声层。

进一步的，所述垫块设置在所述消声微孔之外的空隙层内。

进一步的，所述吸声层靠近所述空隙层的一侧还设有防水防尘子层。

进一步的，所述吸声层由吸音棉或吸引织物构成，所述防水防尘子层为结皮或铝箔。

进一步的，所述消声单元主体包括凹槽部分和在所述凹槽部分上可拆装的盖体，所述盖体与所述凹槽部分形成容纳吸声层和空隙层的容腔。

进一步的，在所述盖体和所述凹槽部分之间还设有密封部件。

进一步的，在所述盖体上还设有把手。

为实现上述目的，本发明提供了一种工程车辆，包括前述的消声单元。

进一步的，所述消声单元设置在所述工程车辆的驾驶室、动力舱或者作业装置内。

基于上述技术方案，本发明在消声单元中设置了吸声层，并在吸声层所对应的吸声消声区域设置多个消声微孔，然后在吸声消声区域与吸声层之间设置空隙层。通过这样的结构设计来同时应用微孔共振、空隙消声和吸声层吸声的多重消声方式来获得良好的消声效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明消声单元的一实施例的剖面结构示意图。

图2为本发明消声单元实施例中凹槽部分的结构示意图。

图3为本发明消声单元实施例中柔性材料层的结构示意图。

图4为本发明消声单元实施例中盖体的结构示意图。

图5为本发明消声单元实施例中垫块的结构示意图。

图6为本发明消声单元的另一实施例的剖面结构示意图。

图7为应用本发明消声单元实施例的扫路车的作业装置的结构示意图。

图8为应用本发明消声单元实施例的装载车的驾驶室的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，为本发明消声单元的一实施例的剖面结构示意图。在本实施例中，消声单元8包括：吸声层3和消声单元主体，在消声单元主体的壁面10上形成吸声消声区域，吸声层3设置于消声单元主体内对应于吸声消声区域的位置，吸声消声区域设有多个消声微孔4，且在吸声消声区域与吸声层3之间设有空隙层6。

本实施例在消声单元中设置了吸声层，并在吸声层所对应的吸声消声区域设置多个消声微孔，然后在吸声消声区域与吸声层之间设置空隙层。其中噪音在通过吸声消声区域的多个消声微孔时，能够根据微孔共振的原理消除部分频段的噪声，而通过消声微孔的噪声则会在空隙内多次反射或折射，与吸声材料多次发生作用，并由吸声层吸收能量，从而实现多重组合消声方式来实现良好的消声效果。

吸声层3能够实现噪声吸收的作用，通常可采用吸声材料来形成该层，例如多孔材质的吸音棉或者吸音织物。在吸声层3靠近空隙层6的一侧还可设置防水防尘子层(图中未示出)，该子层可以实现吸声层的防水防尘作用，并且不会对噪音与吸声层之间的作用造成显著影响。防水防尘子层优选采用结皮或铝箔。消声单元主体内部设置该吸声层3，并在其至少一侧壁面形成吸声消声区域，该区域通常对应着噪音传来的方向，消声单元主体可以是一体结构，或者是由多个部件组装后的结构。

图2、3、4示出了多部件组装构成消声单元主体的各个部件的结构形式。参考图1，消声单元8主体可具体包括凹槽部分1和在凹槽部分1上可拆装的盖体2，盖体2与凹槽部分1形成容纳吸声层3和空隙层6的容腔。图2所示的凹槽部分1可设计成具有径向凸缘的内凹形容器，以便容纳吸声层3，并形成空隙层6。相应的，与之进行拆装的盖体2可以将吸声层3保持在凹槽部分1的内部。凹槽部分1的外壁与周边其他部件之间优选采用圆弧过渡以降低风阻，并避免产生次生噪音。

在图1中，在消声单元8吸声消声区域对应的壁面10还可开设开口12，并在壁面10内设置微孔消声层5，将多个消声微孔4设置在微孔消声层5上，且空隙层6设置在微孔消声层5和吸声层3之间。在另一个实施例中，也可以直接在壁面上设置多个消声微孔，并由壁面和吸声层之间的间隙构成空隙层。微孔消声层可以根据不同的噪音频谱控制的要求进行更换，选择不同的穿孔率和层厚度会对频率范围造成影响。当然，根据使用情况(例如已达使用寿命或者出现堵塞情况等)进行更换。为了使噪声能够进入消声微孔，因此在壁面10上设置该开口12，以使噪音能够透过该壁面。

微孔消声层优选采用便于更换的柔性材料制成，例如弹性较好的橡胶或者尼龙，在其他实施例中，微孔消声层也可采用薄金属板等刚性材料制作，通过孔径较小的钻头以1％～3％的穿孔率进行穿孔操作，以形成多个消声微孔。

图3中的微孔消声层5上的多个消声微孔4中的部分消声微孔4的孔径和/或形状不同，直观看来，靠右侧的消声微孔的孔径更大，而左侧的消声微孔的孔径较小。形状上除了可采用圆形，也可以采用椭圆、多边形等其他孔横截面形状。采用不同的孔径和/或形状的消声微孔能够消除噪声中的不同频率分量，从而获得更好的消声效果。而在另一个实施例中，也可以使多个消声微孔4的截面孔径和/或截面形状均相同，这将会降低制造难度，降低制造成本。

在图4所示的盖体结构中，盖体2除了可以包括覆盖凹槽部分1的板状结构之外，还可以在板状结构的一侧设置能够嵌入到凹槽部分1中的凸起结构23，以使盖体2与凹槽部分1形成更稳固的装配关系，而在另一侧则可设置把手21，以方便使用者搬送或安装消声单元。为了保证吸声层3的吸声效果，还可以在在盖体2和凹槽部分1之间设置密封部件9，例如密封圈，可将密封圈设置在凸起结构23的周向轮廓与凹槽部分1的内壁之间。

为了使盖体2和凹槽部分1实现可拆装的连接关系，可以在盖体2上设置通孔22(或者螺栓孔)，并在凹槽部分1上设置通孔11(或者螺栓孔)，利用螺栓可将盖体2与凹槽部分1连接，并可通过螺栓进一步安装到需要降低噪音的位置。通过盖体2和凹槽部分1的可拆装关系，使得吸声层以及微孔消声层的更换、维护保养成为可能，用户根据使用时间定期将吸声层或微孔消声层取出进行维护保养，或者将已失效的吸声层或微孔消声层更换掉，这解决了吸声单元长时间使用性能下降的缺陷。

在微孔消声层5上，消声微孔4的截面孔径优选从靠近吸声消声区域对应的壁面10的微孔下端到靠近吸声层3的微孔上端逐渐变大。消声微孔4的微孔下端的截面孔径优选为0.6～6mm，微孔上端的孔径优选为微孔下端的截面孔径的2～4倍。通过这些截面孔径的选择可以获得更好的消声效果，避免因孔径尺寸不合适而导致的消声效果显著下降。

为了维持空隙层6的间隙，优选在空隙层6内设置多个垫块7，该多个垫块7对吸声层3起支撑作用。图5为本发明消声单元实施例中垫块的结构示意图。结合图1，垫块7可以设置在部分消声微孔4内。这样相当于消声微孔4为垫块7提供了安装座，从而实现垫块7对吸声层3的稳定支撑作用，这样可不采用其他的垫块7的安装固定方式。垫块7可具体设计为纺锤形，并将其下半部分71卡入消声微孔4，上半部分72相对于消声微孔4向上突出，并顶靠吸声层3。垫块7的作用是支撑吸声层3以形成空隙层6，因此垫块7可以采用其他能够实现支撑作用的外形/结构/材质，例如呈纺锤的橡胶块等。

垫块7也可以设置在消声微孔4之外的空隙层6内，例如在图6所示的另一个消声单元实施例中，该消声单元8’中的垫块7不占用消声微孔4，因此其消声共振的效果更佳。在图6实施例中，还省去了盖体2的使用，此时需要将吸声层3以过盈配合的方式设置在凹槽部分1的内腔中。

本发明还提供了一种工程车辆，包括上述消声单元任一种实施例。这里的工程车辆可以是扫路车、装载机或者其他工程车辆。而本发明消声单元在工程车辆中使用时能够获得良好的消声效果，而且其作为一个稳定的整体能够抵抗振动明显、工况恶劣的环境，而且在长时间使用时可以及时进行维护更换。相比于吸音棉等贴设在壁面的现有方式，本发明消声单元抗静压能力更强，不易被吹走。

当消声单元应用在工程车辆时，可以将消声单元8(或者8’)设置在工程车辆的驾驶室B、动力舱或者作业装置A内。以图7为例，该结构为扫路车的作业装置A。该作业装置A包括风机A3、风道件A1和软管A2。风机A3的进出口和风道件A1内可设置一个或者多个上述消声单元8(或者8’)，该风机A3所产生的噪音可以由进出口位置和风道件A1中的消声单元8(或者8’)进行吸收和消除，这是一种通过控制噪声传播途径角度的消声过程。

图8示出的是装载车的驾驶室B，消声单元8(或者8’)可以设置在驾驶室B的顶板B1和/或侧后板B2上，以有效降低司机耳旁噪音的角度来降低噪声的影响。经试验，如果单一使用吸声材料粘贴的方式能够降低司机位置的噪音0.8dB(A)，而采用本发明的消声单元则可以降低1.6dB(A)，因此降噪效果非常明显。本试验仅为示例性作用，并非对消声单元及工程车辆的结构或者性能参数的限制。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (17)

1.一种消声单元(8，8’)，其特征在于，包括：吸声层(3)和消声单元主体，在所述消声单元主体的壁面(10)上形成吸声消声区域，所述吸声层(3)设置于所述消声单元主体内对应于所述吸声消声区域的位置，所述吸声消声区域设有多个消声微孔(4)，且在所述吸声消声区域与所述吸声层(3)之间设有空隙层(6)。

2.根据权利要求1所述的消声单元(8，8’)，其特征在于，所述吸声消声区域对应的壁面(10)设有开口(12)，在所述壁面(10)内设有微孔消声层(5)，多个所述消声微孔(4)设置在所述微孔消声层(5)上，且所述空隙层(6)设置在所述微孔消声层(5)和所述吸声层(3)之间。

3.根据权利要求2所述的消声单元(8，8’)，其特征在于，多个所述消声微孔(4)中的部分所述消声微孔(4)的孔径和/或形状不同。

4.根据权利要求2所述的消声单元(8，8’)，其特征在于，多个所述消声微孔(4)的截面孔径和/或截面形状均相同。

5.根据权利要求2所述的消声单元(8，8’)，其特征在于，所述消声微孔(4)具有从靠近所述吸声消声区域对应的壁面(10)的微孔下端到靠近所述吸声层(3)的微孔上端逐渐变大的截面孔径。

6.根据权利要求5所述的消声单元(8，8’)，其特征在于，所述消声微孔(4)的微孔下端的截面孔径为0.6～6mm，所述微孔上端的孔径为所述微孔下端的截面孔径的2～4倍。

7.根据权利要求1所述的消声单元(8，8’)，其特征在于，在所述空隙层(6)内还设有多个垫块(7)，多个所述垫块(7)对所述吸声层(3)起支撑作用。

8.根据权利要求7所述的消声单元(8)，其特征在于，所述垫块(7)设置在部分所述消声微孔(4)内。

9.根据权利要求8所述的消声单元(8)，其特征在于，所述垫块(7)呈纺锤形，其下半部分(71)卡入所述消声微孔(4)，上半部分(72)相对于所述消声微孔(4)向上突出，并顶靠所述吸声层(3)。

10.根据权利要求7所述的消声单元(8’)，其特征在于，所述垫块设置在所述消声微孔(4)之外的空隙层(6)内。

11.根据权利要求1所述的消声单元(8，8’)，其特征在于，所述吸声层(3)靠近所述空隙层(6)的一侧还设有防水防尘子层。

12.根据权利要求11所述的消声单元(8，8’)，其特征在于，所述吸声层(3)由吸音棉或吸引织物构成，所述防水防尘子层为结皮或铝箔。

13.根据权利要求1所述的消声单元(8)，其特征在于，所述消声单元主体包括凹槽部分(1)和在所述凹槽部分(1)上可拆装的盖体(2)，所述盖体(2)与所述凹槽部分(1)形成容纳吸声层(3)和空隙层(6)的容腔。

14.根据权利要求13所述的消声单元(8)，其特征在于，在所述盖体(2)和所述凹槽部分(1)之间还设有密封部件(9)。

15.根据权利要求13所述的消声单元(8)，其特征在于，在所述盖体(2)上还设有把手(21)。

16.一种工程车辆，其特征在于，包括权利要求1～15任一所述的消声单元(8，8’)。

17.根据权利要求16所述的工程车辆，其特征在于，所述消声单元(8，8’)设置在所述工程车辆的驾驶室(B)、动力舱或者作业装置(A)内。