CN110459393A - 一种吸隔声复合件和一种变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种吸隔声复合件和一种变压器，其中吸隔声复合件包括:约束阻尼隔声组件，包括依次叠设的刚性基层、弹性阻尼层和刚性约束层；以及阻抗复合吸声组件，叠设于所述刚性基层上，包括依次叠设的多孔吸声单元和共振吸声单元，所述共振吸声单元包括微穿孔板和第一空腔。通过设置有约束阻尼隔声组件，其中弹性阻尼层起调节刚性基层低频频段隔声量的作用，刚性约束层起提升弹性阻尼层降噪效果的作用；通过设置有多孔吸声单元和共振吸声单元，其中共振吸声单元调节多孔吸声单元低频频段吸声量的作用，以匹配于变压器发出的噪声特性；其中随着第一空腔厚度的增加，吸声系数曲线的波峰逐渐向低频段移动，有利于低频吸声。
Description
技术领域
本发明涉及噪声污染防治技术领域，具体涉及一种吸隔声复合件和一种变压器。
背景技术
近年来，随着城市化进程的加快，土地资源逐渐紧张，越来越多的变电站深入到城市中心区域，变电站距离周边居民的距离大幅缩减，对周边居民的影响极大。变电站的噪声主要是由主变压器产生，频率低，波长大，衰减慢，穿透强，为了有效降低主变压器噪声对周边环境的影响，在油箱外侧安装吸隔声复合件是切实可行的方法之一。
吸隔声复合件是将隔声材料按所需尺寸切割成一定规格，在其内侧加装一定厚度的吸声材料制成。现场应用时，在油箱外部对吸隔声复合件进行组装，与油箱外壳进行连接，形成降噪外壳，从而降低变压器发出的噪声。目前，常规吸隔声复合件中使用的吸声材料通常为多孔吸声材料，并在其内侧加装穿孔板，隔声材料通常为金属隔声板。其中多孔吸声材料，对于中、高频噪声有较好的吸附能力，但由于其低频吸声系数较低，与变压器发出的噪声特性并不匹配；以及金属隔声板的低频隔声量较低，与变压器发出的噪声特性也不匹配，最终导致吸隔声复合件的整体降噪效果有限，推广使用受限。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的吸隔声复合件和变压器发出的噪声特性并不匹配的缺陷，从而提供一种吸隔声复合件。
一种吸隔声复合件，包括:
约束阻尼隔声组件，包括依次叠设的刚性基层、弹性阻尼层和刚性约束层；
以及阻抗复合吸声组件，叠设于所述刚性基层上，包括依次叠设的多孔吸声单元和共振吸声单元，其中多孔吸声单元包括多孔吸声层，所述共振吸声单元包括微穿孔板和第一空腔，第一连接件连接所述多孔吸声层与所述微穿孔板以在三者之间形成所述第一空腔。
进一步地，所述微穿孔板为金属板，所述微穿孔板的厚度大于等于0.5毫米且小于等于1毫米，所述微穿孔板上的孔径为大于等于0.5毫米且小于等于1毫米，所述微穿孔板上的孔间距为大于等于5毫米且小于等于15毫米。
进一步地，所述第一空腔的厚度大于等于1厘米且小于等于10厘米。
进一步地，所述多孔吸声单元还包括第二空腔，第二连接件连接所述刚性基层与所述多孔吸声层以在三者之间形成所述第二空腔。
进一步地，所述多孔吸声层为纤维材料层，其中纤维材料为玻璃棉、岩棉、聚酯纤维棉中的任意一种。
进一步地，所述第二空腔的厚度大于等于1厘米且小于等于10厘米。
进一步地，所述刚性基层和所述刚性约束层均为金属板，所述弹性阻尼层为橡胶板。
进一步地，所述刚性基层的金属板的厚度为大于等于1毫米且小于等于2毫米，所述橡胶板的厚度为大于等于3毫米且小于等于6毫米。
进一步地，所述第一连接件和所述第二连接件均为方钢。
一种变压器，包括：
变压器主体；
以及如上述的吸隔声复合件，所述吸隔声复合件设置于所述变压器主体的外侧。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的一种吸隔声复合件，包括:约束阻尼隔声组件，包括依次叠设的刚性基层、弹性阻尼层和刚性约束层；以及阻抗复合吸声组件，叠设于所述刚性基层上，包括依次叠设的多孔吸声单元和共振吸声单元，其中多孔吸声单元包括多孔吸声层，所述共振吸声单元包括微穿孔板和第一空腔，第一连接件连接所述多孔吸声层与所述微穿孔板以在三者之间形成所述第一空腔。此结构的一种吸隔声复合件，通过设置有约束阻尼隔声组件，其中弹性阻尼层起调节刚性基层低频频段隔声量的作用，刚性约束层起提升弹性阻尼层降噪效果的作用；通过设置有多孔吸声单元和共振吸声单元，其中共振吸声单元调节多孔吸声单元低频频段吸声量的作用，能够有效提高了低频频段的吸声系数并拓展吸收频带宽度，以匹配于变压器发出的噪声特性；其中随着第一空腔厚度的增加，吸声系数曲线的波峰逐渐向低频段移动，有利于低频吸声。
2.本发明提供的一种吸隔声复合件，所述微穿孔板为金属板，所述微穿孔板的厚度大于等于0.5毫米且小于等于1毫米，所述微穿孔板上的孔径为大于等于0.5毫米且小于等于1毫米，所述微穿孔板上的孔间距为大于等于5毫米且小于等于15毫米。所述第一空腔的厚度大于等于1厘米且小于等于10厘米。所述多孔吸声层为纤维材料层，其中纤维材料为玻璃棉、岩棉、聚酯纤维棉中的任意一种。所述第二空腔的厚度大于等于1厘米且小于等于10厘米。所述刚性基层和所述刚性约束层均为金属板，所述弹性阻尼层为橡胶板。所述刚性基层的金属板的厚度为大于等于1毫米且小于等于2毫米，所述橡胶板的厚度为大于等于3毫米且小于等于6毫米。此结构的一种吸隔声复合件，通过在上述的材料参数、空腔的工艺参数进行调整来实现对变压器不同噪声频段的抑制，从而可实现100-500Hz的平均吸声系数不低于0.65，降噪系数NRC不低于0.75，100-500Hz的平均隔声量不低于25dB，计权隔声量不低于40dB，可满足变压器的降噪需要。
3.本发明提供的一种变压器，所述多孔吸声单元还包括第二空腔，第二连接件连接所述刚性基层与所述多孔吸声层以在三者之间形成所述第二空腔。此结构的一种吸隔声复合件，通过设置有第二空腔，随着第二空腔厚度的增加，吸声系数曲线的波峰逐渐向低频段移动，即第二空腔厚度的增加有利于低频吸声，其中第二空腔向低频段移动的速度略快于第一空腔向低频段移动的速度。
4.本发明提供的一种变压器，包括：变压器主体；以及如上述的吸隔声复合件，所述吸隔声复合件设置于所述变压器主体的外侧。此结构的一种变压器，由于包括上述的吸隔声复合件，因而自然具有因包括上述的吸隔声复合件所带来的一切优点。
附图说明
为了更清楚地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作简单地介绍，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为本发明的实施例中提供的吸隔声复合件的结构示意图；
图2为图1所示的显示约束阻尼隔声组件、多孔吸声层和微穿孔板的结构示意图；
附图标记说明：
1-刚性约束层，2-弹性阻尼层，3-刚性基层，4-第二空腔，5-多孔吸声层，6-第一空腔，7-微穿孔板，8-吸隔声复合件。
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，所描述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，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另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，也可以是可拆卸连接，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。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本发明提供一种变压器，其包括变压器主体和如图1所示的吸隔声复合件8，吸隔声复合件8固定连接于变压器主体主机的外侧。具体地，变压器主体的外壁面的外侧上焊接有角铁，吸隔声复合件8固设于角铁。其中吸隔声复合件8包括约束阻尼隔声组件和阻抗复合吸声组件，阻抗复合吸声组件靠近变压器主体的外侧设置。具体地，且阻抗复合吸声组件，可采用方钢进行连接，约束阻尼隔声组件可采用粘接方式进行连接。当然吸隔声复合件8也可用于对处变压器之外的其他装置等进行降噪。
约束阻尼隔声组件包括依次叠设的刚性基层3、弹性阻尼层2和刚性约束层1，约束阻尼隔声组件可通过硫化一体成型制成。
其中可设置：刚性基层3和刚性约束层1均为金属板，弹性阻尼层2为橡胶板。其中在下文中称刚性基层3的金属板为第一金属板，刚性约束层1的金属板为第二金属板。第一金属板的厚度、第二金属板的厚度均为大于等于1毫米且小于等于2毫米，橡胶板的厚度为大于等于3毫米且小于等于6毫米。具体地，橡胶板可为丁基橡胶或是丁腈橡胶等的阻尼橡胶；第一金属板可为钢板或铝板等金属板，第二金属板可为钢板或铝板等金属板。
如图1所示，阻抗复合吸声组件叠设于刚性基层3上，具体包括依次叠设的多孔吸声单元和共振吸声单元。其中多孔吸声单元包括如图2所示的多孔吸声层5和第二空腔4，共振吸声单元包括如图2所示的微穿孔板7和第一空腔6。作为另一种可替换的实施方式，可以不设置有第二空腔4。
本实施例中多孔吸声层5为纤维材料层，纤维材料为玻璃棉、岩棉、聚酯纤维棉中的任意一种；其中纤维材料的面密度为大于等于500g/m2且小于等于2500g/m2，且纤维材料层的厚度大于等于1厘米且小于等于15厘米。
以及可设置：微穿孔板7为金属板，微穿孔板7的厚度为大于等于0.5毫米且小于等于1毫米，微穿孔板7上的孔径为大于等于0.5毫米且小于等于1毫米，微穿孔板7上的孔间距为大于等于5毫米且小于等于15毫米。
其中第一连接件连接多孔吸声层5与微穿孔板7以在三者之间形成第一空腔6。具体可设置，多孔吸声层5和微穿孔板7之间通过设置有方钢使二者之间形成第一空腔6，方钢设置于多孔吸声层5和微穿孔板7的周向边沿之间并分别与多孔吸声层5和微穿孔板7固定连接。其中第一空腔6的厚度大于等于1厘米且小于等于10厘米。
其中第二连接件连接刚性基层3与多孔吸声层5以在三者之间形成第二空腔4。具体地，刚性基层3和多孔吸声层5之间通过设置有方钢使二者之间形成第二空腔4，方钢设置于基层3和多孔吸声层5的周向边沿之间并分别与基层3和多孔吸声层5固定连接。其中第二空腔4的厚度大于等于1厘米且小于等于10厘米。需要说明的是，在图1中仅显示了第一空腔6和第二空腔4的位置关系。
在本实施例中，刚性基层3和刚性约束层1均为厚度为1毫米的钢板，弹性阻尼层2为厚度为3毫米的丁基橡胶板；微穿孔板7为厚度为0.8毫米，孔径为1毫米，孔间距为5毫米的钢制微穿孔板；纤维材料层为聚酯纤维棉层，聚酯纤维棉层的面密度为2000g/m2且厚度为5厘米；第一空腔6的厚度为10厘米，第二空腔4的厚度10厘米。
实施例2
本实施例提供一种变压器，其包括变压器主体和如图1所示的吸隔声复合件8，吸隔声复合件8设置于变压器主体的外侧，其中吸隔声复合件8的结构与实施例1中的提供的吸隔声复合件8的结构相同，但是吸隔声复合件8的材料、尺寸与实施例1中的吸隔声复合件8的材料、尺寸存在的区别。
在本实施例中，刚性基层3和刚性约束层1均为厚度为1毫米的钢板，弹性阻尼层2为厚度为4毫米的丁基橡胶板；微穿孔板7为厚度为0.5毫米，孔径为1毫米，孔间距为15毫米的铝制微穿孔板；纤维材料层为聚酯纤维棉层，聚酯纤维棉层的面密度为500g/m2且厚度为5厘米；第一空腔6的厚度为5厘米，第二空腔4的厚度5厘米。
实施例3
本实施例提供一种变压器，其包括变压器主体和如图1所示的吸隔声复合件8，吸隔声复合件8设置于变压器主体的外侧，其中吸隔声复合件8的结构与实施例1中的提供的吸隔声复合件8的结构相同，但是吸隔声复合件8的材料、尺寸与实施例1中的吸隔声复合件8的材料、尺寸存在的区别。
在本实施例中，刚性基层3和刚性约束层1均为厚度为1.5毫米的钢板，弹性阻尼层2为厚度为5毫米的丁基橡胶板；微穿孔板7为厚度为1毫米，孔径为0.83毫米，孔间距为12.5毫米的钢制微穿孔板；纤维材料层为玻璃棉层，玻璃棉层的面密度为1500g/m2且厚度为5厘米；第一空腔6的厚度为7.5厘米，第二空腔4的厚度7.5厘米。
对比例
吸声的测试环境：按照国家标准GB/T18696.2-2002《声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量第2部分：传递函数法》；
隔声的测试环境：按照国家标准GB/T19889.3-2005《声学建筑和建筑构件隔声测量第3部分：建筑构件空气声隔声的实验室测量》；
参照对象：以吸声单元为单一的多孔吸声单元，其中具体设置多孔吸声单元为10厘米玻璃棉层为第一参照对象；以隔声单元为单一的金属板，其中具体设置金属板依次为1毫米的金属板、2毫米的金属板、3毫米的金属板为第二参照对象；
对比对象：以实施例1至实施例3中的吸隔复合件为对比对象；
其中表1显示对比对象和第一参照对象在不同频率下的吸声系数；表2显示对比对象和第二参照对象在不同频率下的隔声量和计权隔声量。
表1
表2
分析表1，并得出结论：实施例1-3在100-500Hz的平均吸声系和降噪系数NRC均明显高于10厘米玻璃棉，为此本发明有利于100Hz至500Hz以下中低频的降噪；而由于变压器的噪声是以100Hz为基频的500Hz以下中低频噪声为主，由此可见，本发明有利于变压器的降噪。
分析表2，并得出结论：实施例1-3在100-500Hz的平均隔声量和计权隔声量均明显高于1毫米的钢板、2毫米的钢板、3毫米的钢板，为此本发明有利于100Hz至500Hz以下中低频的降噪；而由于变压器的噪声是以100Hz为基频的500Hz以下中低频噪声为主，由此可见，本发明有利于变压器的降噪。
本发明的一种吸隔声复合件，通过设置有约束阻尼隔声组件，其中弹性阻尼层2起调节刚性基层3低频频段隔声量的作用，刚性约束层1起提升弹性阻尼层2降噪效果的作用；通过设置有多孔吸声单元和共振吸声单元，其中共振吸声单元调节多孔吸声单元低频频段吸声量的作用，能够有效提高了低频频段的吸声系数并拓展吸收频带宽度，以匹配于变压器发出的噪声特性；其中随着第一空腔6厚度的增加，吸声系数曲线的波峰逐渐向低频段移动，有利于低频吸声；通过设置有第二空腔4，随着第二空腔4厚度的增加，吸声系数曲线的波峰逐渐向低频段移动，即第二空腔4厚度的增加有利于低频吸声，其中第二空腔4向低频段移动的速度略快于第一空腔6向低频段移动的速度；通过在上述的材料参数、空腔的工艺参数进行调整来实现对变压器不同噪声频段的抑制，从而可实现100-500Hz的平均吸声系数不低于0.65，降噪系数NRC不低于0.75，100-500Hz的平均隔声量不低于25dB，计权隔声量不低于40dB，可满足变压器的降噪需要。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种吸隔声复合件，其特征在于，包括:
约束阻尼隔声组件，包括依次叠设的刚性基层、弹性阻尼层和刚性约束层；
以及阻抗复合吸声组件，叠设于所述刚性基层上，包括依次叠设的多孔吸声单元和共振吸声单元，其中多孔吸声单元包括多孔吸声层，所述共振吸声单元包括微穿孔板和第一空腔，第一连接件连接所述多孔吸声层与所述微穿孔板以在三者之间形成所述第一空腔。
2.根据权利要求1所述的一种吸隔声复合件，其特征在于，所述微穿孔板为金属板，所述微穿孔板的厚度大于等于0.5毫米且小于等于1毫米，所述微穿孔板上的孔径为大于等于0.5毫米且小于等于1毫米，所述微穿孔板上的孔间距为大于等于5毫米且小于等于15毫米。
3.根据权利要求2所述的一种吸隔声复合件，其特征在于，所述第一空腔的厚度大于等于1厘米且小于等于10厘米。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种吸隔声复合件，其特征在于，所述多孔吸声单元还包括第二空腔，第二连接件连接所述刚性基层与所述多孔吸声层以在三者之间形成所述第二空腔。
5.根据权利要求4所述的一种吸隔声复合件，其特征在于，所述多孔吸声层为纤维材料层，其中纤维材料为玻璃棉、岩棉、聚酯纤维棉中的任意一种。
6.根据权利要求4所述的一种吸隔声复合件，其特征在于，所述第二空腔的厚度大于等于1厘米且小于等于10厘米。
7.根据权利要求4任意一项所述的一种吸隔声复合件，其特征在于，所述刚性基层和所述刚性约束层均为金属板，所述弹性阻尼层为橡胶板。
8.根据权利要求7所述的一种吸隔声复合件，其特征在于，所述刚性基层的金属板的厚度为大于等于1毫米且小于等于2毫米，所述橡胶板的厚度为大于等于3毫米且小于等于6毫米。
9.根据权利要求4所述的一种吸隔声复合件，其特征在于，所述第一连接件和所述第二连接件均为方钢。
10.一种变压器，其特征在于，包括：
变压器主体；
以及如权利要求1-9任意一项所述的吸隔声复合件，所述吸隔声复合件设置于所述变压器主体的外侧。
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