CN110425367A - 一种柱形消声器 - Google Patents

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黄福友
刘照智
刘忠明
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郭珣
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Abstract

本发明涉及一种柱形消声器，包括芯杆、左卡头、右卡头、左压盖、右压盖、内防护网、消音筒和外防护网，芯杆沿其轴线设有右端开口的气道，芯杆的周壁上设有分散布置的消音孔，左卡头通过其内螺纹旋装在芯杆的左端，右卡头设置在芯杆的右端并使两者一体制作，右卡头设有与气道右端口相通的进气接口，左压盖和右压盖对应安装在左卡头和右卡头上，内防护网、消音筒和外防护网由内至外套在芯杆的外围并卡装在左压盖和右压盖之间，内防护网与芯杆间隙设置，消音筒由高分子纤维缠绕多层制成。其具有结构简单、使用方便、适应压力范围宽、降噪效果好、通用性强的优点，且具有较小的体积排量比。

Description

一种柱形消声器
技术领域
本发明涉及一种消声器，具体涉及一种适用高中低压排气降噪处理的柱形消声器。
背景技术
在航空航天领域，火箭发射系统通常设有配气台和供气系统。配气台和供气系统排气时会产生很强的噪声，尤其是高压排气其产生的噪声高达130dB以上，若不加以降噪处理，很容易对工作在这种环境中的人员造成危害。现有的消声器主要分为两种，一种为应用在高压工况的抗性消声器，这类消声器不但体积较大，安装使用不便，且对高频噪声的降噪效果较差；另一种为应用在低压工况的阻性消声器，这类消声器的体积虽然较小，但其不适用高压排气的降噪处理，这两种消声器的压力适应范围均较小，影响了产品的通用性和使用范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种柱形消声器，其具有结构简单、使用方便、适应压力范围宽、降噪效果好、通用性强的优点，且具有较小的体积排量比。
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供的一种柱形消声器，包括芯杆、左卡头、右卡头、左压盖、右压盖、内防护网、消音筒和外防护网，所述芯杆沿其轴线设有右端开口的气道，芯杆的周壁上设有分散布置的消音孔，所述左卡头通过其内螺纹旋装在芯杆的左端，所述右卡头设置在芯杆的右端并使两者一体制作，右卡头设有与气道右端口相通的进气接口，所述左压盖和右压盖对应安装在左卡头和右卡头上，所述内防护网、消音筒和外防护网由内至外套在芯杆的外围并卡装在左压盖和右压盖之间，其中，内防护网与芯杆间隙设置，消音筒由高分子纤维缠绕多层制成。
进一步的，本发明一种柱形消声器，其中，所述左卡头的右半部外周壁上设有第一限位台和第二限位台，所述右卡头的左半部外周壁上设有与第一限位台和第二限位台对应的第三限位台和第四限位台，所述左压盖套在左卡头上并使其左侧顶在第一限位台上，所述右压盖套在右卡头上并使其右侧顶在第三限位台上，所述内防护网的左右端对应顶在左卡头的第二限位台和右卡头的第四限位台上，所述消音筒和外防护网的左右端对应顶在左压盖和右压盖上。
进一步的，本发明一种柱形消声器，其中，所述消音筒与内防护网和外防护网贴合设置。
进一步的，本发明一种柱形消声器，其中，所述内防护网由多层滤网压接或烧结制成。
进一步的，本发明一种柱形消声器，其中，所述外防护网由多层滤网压接或烧结制成。
进一步的，本发明一种柱形消声器，其中，所述左压盖的外缘设有向右延伸的左防护檐，左防护檐套在外防护网上。
进一步的，本发明一种柱形消声器，其中，所述右压盖的外缘设有向左延伸的右防护檐，右防护檐套在外防护网上。
进一步的，本发明一种柱形消声器，其中，所述左卡头的左半部和右卡头的右半部均采用六角头结构。
进一步的，本发明一种柱形消声器，其中，所述消音孔沿芯杆的轴向设有多行且使其在芯杆的周向上均匀分布，相邻行的消音孔在芯杆的轴向上错位分布。
进一步的，本发明一种柱形消声器，其中，所述右卡头的进气接口周壁上设有内螺纹；所述左压盖、右压盖与外防护网之间通过消声筒挤压变形进行填充并实现左压盖、右压盖与外防护网之间的密封。
本发明一种柱形消声器与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置芯杆、左卡头、右卡头、左压盖、右压盖、内防护网、消音筒和外防护网，使芯杆沿其轴线设置右端开口的气道，并在芯杆的周壁上设置分散布置的消音孔，使左卡头通过其内螺纹旋装在芯杆的左端，使右卡头设置在芯杆的右端并使两者一体制作，且使右卡头设置与气道右端口相通的进气接口，将左压盖和右压盖对应安装在左卡头和右卡头上，将内防护网、消音筒和外防护网由内至外套在芯杆的外围并卡装在左压盖和右压盖之间，并使内防护网与芯杆间隙设置，使消音筒采用由高分子纤维缠绕多层制成的筒状结构。由此就构成了一种结构简单、使用方便、适应压力范围宽、降噪效果好、通用性强的柱形消声器。在实际应用中，将本发明通过右卡头的进气接口安装在供气系统的排气管上，排气时，供气系统中的气体就会依次通过芯杆、内防护网、消音筒和外防护网排放到大气中，并实现降噪目的。具体过程如下：气体由芯杆的气道流入消音孔时，因流通面积变化使噪声得到了消弱，并使气体得到了分散和均布；气体由芯杆的消音孔流入芯杆和内防护网之间的空隙时，不同流向的气流相互干扰、碰撞和混合，使气体得到了缓冲和再次分散；气体流经内防护网时，通过内防护网的网孔使低频噪声得到了削弱，并使气体得到了再次均布；气体经内防护网流入消音筒时，通过气体与高分子纤维接触摩擦使中高频噪声得到了削弱；气体最后流经外防护网并排放到大气中，通过内防护网的网孔使低频噪声得到了再次削弱。本发明通过抗性消声和阻性消声的综合结构设计，提高了消声器的适应压力范围，经实际应用表明，在0～35Mpa的气压范围内本发明均能起到较好的降噪效果，尤其是对于高压排气可将直排100～130dB的噪声降至70～80dB，且具有较小的体积排量比和直排流量与消音排放流量比，体积排量比可达0.1，直排流量与消音排放流量比可达1.4。
下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种柱形消声器作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明一种柱形消声器的正视图；
图2为本发明一种柱形消声器的俯视图；
图3为图1中的A-A向视图。
具体实施方式
首先需要说明的，本发明中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本发明的技术方案以及请求保护范围进行的限制。
如图1至图3所示本发明一种柱形消声器的具体实施方式，包括芯杆1、左卡头2、右卡头3、左压盖4、右压盖5、内防护网6、消音筒7和外防护网8。使芯杆1沿其轴线设置右端开口的气道11，并在芯杆1的周壁上设置分散布置的消音孔12。让左卡头2通过其内螺纹旋装在芯杆1的左端。让右卡头3设置在芯杆1的右端并使两者一体制作，且使右卡头3设置与气道11右端口相通的进气接口。将所述左压盖4和右压盖5对应安装在左卡头2和右卡头3上。将内防护网6、消音筒7和外防护网8由内至外套在芯杆1的外围并卡装在左压盖4和右压盖5之间，并使内防护网6与芯杆1间隙设置，使消音筒7采用由高分子纤维缠绕多层制成的筒状结构。
通过以上结构设置就构成了一种结构简单、使用方便、适应压力范围宽、降噪效果好、通用性强的柱形消声器。在实际应用中，将本发明通过右卡头3的进气接口安装在供气系统的排气管上，排气时，供气系统中的气体就会依次通过芯杆1、内防护网6、消音筒7和外防护网8排放到大气中，并实现降噪目的。具体过程如下：气体由芯杆1的气道11流入消音孔12时，因流通面积变化使噪声得到了消弱，并使气体得到了分散和均布；气体由芯杆1的消音孔12流入芯杆1和内防护网6之间的空隙时，不同流向的气流相互干扰、碰撞和混合，使气体得到了缓冲和再次分散；气体流经内防护网6时，通过内防护网6的网孔使低频噪声得到了削弱，并使气体得到了再次均布；气体经内防护网6流入消音筒7时，通过气体与高分子纤维接触摩擦使中高频噪声得到了削弱；气体最后流经外防护网8并排放到大气中，通过外防护网8的网孔使低频噪声得到了再次削弱，且通过外防护网8的过滤作用可保证排放到大气中的气体不含多余物。本发明通过抗性消声和阻性消声的综合结构设计，提高了消声器的适应压力范围，经实际应用表明，在0～35Mpa的气压范围内，本发明提供的柱形消声器均能起到很好的降噪效果，尤其是对于高压排气可将直排100～130dB的噪声降至70～80dB，且具有较小的体积排量比和直排流量与消音排放流量比，体积排量比可达0.1，直排流量与消音排放流量比可达1.4。本发明通过让左卡头2旋装在芯杆1的左端，让右卡头3与芯杆1一体制作，并使内防护网6、消音筒7和外防护网8卡装在左压盖4和右压盖5之间，提高了拆装的便捷性，有利于维护和更换零部件；通过让内防护网6与芯杆1间隙设置，使两者之间产生空腔结构，可充分保证芯杆1的抗性消声功能，且有利于气体分散和缓冲；通过让消音筒7采用由高分子纤维缠绕多层制成的筒状结构，使其具备了较高的致密度和强度以及较好的弹性，装配时通过挤压即可实现两端的密封，不需额外设置密封结构即可保证其阻性消声功能。在实际应用中，本发明通常让消音筒7与内防护网6和外防护网8贴合设置，以增强结构的稳定性。需要说明的是，上述体积排量比是指消声器体积与排量之比，对于相同的排量，体积排量比越小表示可以将消声器做的越小，有利于安装使用和降低成本；上述直排流量与消音排放流量的比值大小代表着消声器的性能优劣，对于相同的直排流量，比值越小表示需要的消声器数量越少。
作为具体实施方式，本发明在左卡头2的右半部外周壁上设置了第一限位台21和第二限位台22，在右卡头3的左半部外周壁上设置了与第一限位台21和第二限位台22对应的第三限位台31和第四限位台32。装配时，将左压盖4套在左卡头2上并使其左侧顶在第一限位台21上，将右压盖5套在右卡头3上并使其右侧顶在第三限位台31上，并使内防护网6的左右端对应顶在左卡头2的第二限位台22和右卡头3的第四限位台32上，使消音筒7和外防护网8的左右端对应顶在左压盖4和右压盖5上。这一设置具有结构简单、稳固牢靠、拆装方便的优点。为增强结构的稳固性，本具体实施方式在左压盖4的外缘设置了向右延伸的左防护檐41，并使左防护檐41套在外防护网8上；在右压盖5的外缘设置了向左延伸的右防护檐51，并使右防护檐51套在外防护网8上。为提高拆装和连接操作的便利性，本具体实施方式使左卡头2的左半部和右卡头3的右半部均采用了六角头结构，并在右卡头3的进气接口周壁上设置了内螺纹。为保证消声性能，避免排气中的多余物排入大气，本具体实施方式使左压盖4、右压盖5与外防护网8之间通过消声筒7挤压变形进行填充并实现左压盖4、右压盖5与外防护网8之间的密封。
需要说明的是，在实际应用中，本发明中通常让内防护网6采用具有一定空隙率的滤网经压接或烧结成型的结构形式，在保证其对低频噪声削弱功能和气体过滤功能的基础上，提高了耐气流冲击强度，增强了结构的稳定性。同理，本发明让外防护网8采用了具有一定空隙率的滤网经压接或烧结成型的结构形式，以保证其对低频噪声的削弱功能和气体过滤功能，避免排放到大气中的气体含有多余物。另外，为简化结构和工艺，本发明让消音孔12沿芯杆1的轴向设置了多行且使其在芯杆1的周向上均匀分布，并使相邻行的消音孔12在芯杆1的轴向上错位分布，以提高气体分散和均布效果。
以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域技术人员依据本发明的技术方案做出的各种变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种柱形消声器，其特征在于，包括芯杆(1)、左卡头(2)、右卡头(3)、左压盖(4)、右压盖(5)、内防护网(6)、消音筒(7)和外防护网(8)，所述芯杆(1)沿其轴线设有右端开口的气道(11)，芯杆(1)的周壁上设有分散布置的消音孔(12)，所述左卡头(2)通过其内螺纹旋装在芯杆(1)的左端，所述右卡头(3)设置在芯杆(1)的右端并使两者一体制作，右卡头(3)设有与气道(11)右端口相通的进气接口，所述左压盖(4)和右压盖(5)对应安装在左卡头(2)和右卡头(3)上，所述内防护网(6)、消音筒(7)和外防护网(8)由内至外套在芯杆(1)的外围并卡装在左压盖(4)和右压盖(5)之间，其中，内防护网(6)与芯杆(1)间隙设置，消音筒(7)由高分子纤维缠绕多层制成。
2.根据权利要求1所述的一种柱形消声器，其特征在于，所述左卡头(2)的右半部外周壁上设有第一限位台(21)和第二限位台(22)，所述右卡头(3)的左半部外周壁上设有与第一限位台(21)和第二限位台(22)对应的第三限位台(31)和第四限位台(32)，所述左压盖(4)套在左卡头(2)上并使其左侧顶在第一限位台(21)上，所述右压盖(5)套在右卡头(3)上并使其右侧顶在第三限位台(31)上，所述内防护网(6)的左右端对应顶在左卡头(2)的第二限位台(22)和右卡头(3)的第四限位台(32)上，所述消音筒(7)和外防护网(8)的左右端对应顶在左压盖(4)和右压盖(5)上。
3.根据权利要求2所述的一种柱形消声器，其特征在于，所述消音筒(7)与内防护网(6)和外防护网(8)贴合设置。
4.根据权利要求3所述的一种柱形消声器，其特征在于，所述内防护网(6)由多层滤网压接或烧结制成。
5.根据权利要求3所述的一种柱形消声器，其特征在于，所述外防护网(8)由多层滤网压接或烧结制成。
6.根据权利要求3所述的一种柱形消声器，其特征在于，所述左压盖(4)的外缘设有向右延伸的左防护檐(41)，左防护檐(41)套在外防护网(8)上。
7.根据权利要求3所述的一种柱形消声器，其特征在于，所述右压盖(5)的外缘设有向左延伸的右防护檐(51)，右防护檐(51)套在外防护网(8)上。
8.根据权利要求3所述的一种柱形消声器，其特征在于，所述左卡头(2)的左半部和右卡头(3)的右半部均采用六角头结构。
9.根据权利要求3所述的一种柱形消声器，其特征在于，所述消音孔(12)沿芯杆(1)的轴向设有多行且使其在芯杆(1)的周向上均匀分布，相邻行的消音孔(12)在芯杆(1)的轴向上错位分布。
10.根据权利要求3所述的一种柱形消声器，其特征在于，所述右卡头(3)的进气接口周壁上设有内螺纹；所述左压盖(4)、右压盖(5)与外防护网(8)之间通过消声筒(7)挤压变形进行填充并实现左压盖(4)、右压盖(5)与外防护网(8)之间的密封。
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