CN112696257A - 排气消音装置以及非道路作业系统 - Google Patents

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CN112696257A CN202011592920.9A CN202011592920A CN112696257A CN 112696257 A CN112696257 A CN 112696257A CN 202011592920 A CN202011592920 A CN 202011592920A CN 112696257 A CN112696257 A CN 112696257A
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李志平
赵新
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Abstract

本发明涉及消声降噪技术领域，公开了一种排气消音装置以及非道路作业系统，所述排气消音装置包括：壳体，所述壳体内设置有容置腔室，所述壳体的壁上设置有分别供气体进出的进气口和出气口；消音部，所述消音部设置于所述容置腔室内，所述消音部设置为能够供所述气体通过并衰减声波；以及阻挡部，所述阻挡部设置于所述容置腔室内，并且所述阻挡部设置为能够减缓所述气体通过所述容置腔室的速度。该排气消音装置具有能够减缓气体通过容置腔室的速度的阻挡部，从而能够提高发动机的排气系统的排气背压和温度。通过在非道路作业系统中设置上述排气消音装置，可提高非道路作业系统的排气系统的排气背压和温度，大大减少了机油渗漏出排气系统的现象。

Description

排气消音装置以及非道路作业系统
技术领域
本发明涉及消声降噪技术领域，具体地涉及一种排气消音装置以及非道路作业系统。
背景技术
发动机排气系统中通常设置有消声器，由此降低发动机排气时产生的噪音。消声器通常包括外筒体以及设置于外筒体内的隔音板，外筒体上设置有进气口和出气口，其中，外筒体的进气口与发动机燃烧室的出气口相连通。
针对非道路作业机械设备，在低转速和低负载的工况下，小功率(功率8kw-56kw)的发动机的排气系统的排气背压较低，发动机汽缸内温度和压力相应较低，活塞环达不到正常的膨胀状态，由此使得活塞环与汽缸壁之间存在间隙，这样，机油极易通过间隙进入到燃烧室内，但是由于燃烧室的温度较低，机油在此无法充分燃烧而被废气带走，滴落在机舱内和地上，造成机油损耗过高，并且缩短了整机维护保养周期，同时还会影响客户对整机的视觉观感。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种排气消音装置，该排气消音装置具有能够减缓所述气体通过所述容置腔室的速度的阻挡部，从而能够提高发动机的排气系统的排气背压和温度。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种排气消音装置，所述排气消音装置包括：
壳体，所述壳体内设置有容置腔室，所述壳体的壁上设置有分别供气体进出的进气口和出气口；
消音部，所述消音部设置于所述容置腔室内，所述消音部设置为能够供所述气体通过并衰减声波；以及
阻挡部，所述阻挡部设置于所述容置腔室内，并且所述阻挡部设置为能够减缓所述气体通过所述容置腔室的速度。
上述技术方案，通过在容置腔室内设置阻挡部，从而能够减缓气体通过容置腔室的速度，使得气体缓慢排出排气消音装置，由此增加了气体在排气消音装置内的停留时间，这样，当将排气消音装置安装于发动机的排气系统中时，能够增加发动机的排气系统的排气背压和温度，由此减少活塞环与汽缸壁之间的间隙，大大减少了机油通过间隙进入到燃烧室内的几率。另外，由于能够提高发动机的排气系统的温度，因此即便出现机油进入燃烧室内的现象，也能够使得机油在燃烧室内进行燃烧，这样，不仅减少了机油损耗，而且增加了维护保养周期，同时基本不会污染机舱。
优选地，所述阻挡部包括沿所述容置腔室的横截面设置的阻挡透气层，所述阻挡透气层能够减缓所述气体通过的速度；或者
所述阻挡部包括沿所述容置腔室的横截面设置的阻挡透气层，所述阻挡透气层能够减缓所述气体通过的速度，并且所述阻挡透气层具有能够吸附所述气体中的液体的吸附性。
优选地，所述阻挡透气层包括玻璃纤维层。
优选地，所述壳体呈筒状，所述消音部包括沿所述壳体的轴向间隔排列的多个隔板，多个所述隔板设置于所述容置腔室内并限定多个子腔室，所述隔板设置有能够使得相邻的所述子腔室流体连通的穿孔。
优选地，所述隔板设置有多个所述穿孔，多个所述穿孔均布于所述隔板。
优选地，相邻的所述隔板中，其中一个所述隔板的多个所述穿孔与另一个所述隔板的多个所述穿孔交错分布。
优选地，所述阻挡部设置于相邻的所述隔板之间；和/或
所述消音部和所述阻挡部设置于所述进气口和所述出气口之间。
优选地，所述排气消音装置包括设置于所述出气口处的出气管以及套设于所述出气管的远离所述出气口的一端的出口法兰盘，所述排气消音装置包括设置于所述出口法兰盘的端面的密封垫圈；和/或
所述排气消音装置包括设置于所述进气口处的进气管以及套设于所述进气管的远离所述进气口的一端的进口法兰盘，所述排气消音装置包括设置于所述进口法兰盘的端面的密封垫圈。
优选地，所述密封垫圈包括：
支撑体，所述支撑体设置有供所述气体通过的第一过孔；以及
一对弹性层，一对所述弹性层将所述支撑体夹置在一对所述弹性层之间，所述弹性层设置有与所述第一过孔相对应的第二过孔。
优选地，所述支撑体设置有容置孔，所述密封垫圈包括设置于所述容置孔内的密封件。
优选地，所述排气消音装置包括设置于所述出气口处的可伸缩排气管。
优选地，所述可伸缩排气管具有可伸缩管段，所述可伸缩管段的内壁设置有朝向所述可伸缩管段外突出的凹槽，所述凹槽呈螺旋状，所述凹槽沿所述可伸缩管段的轴向呈螺旋状延伸。
优选地，所述出口法兰盘设置有所述密封垫圈时；
所述可伸缩排气管具有进口，所述排气消音装置包括设置于所述进口处的装配法兰盘，所述装配法兰盘能够与设置于所述出口法兰盘的所述弹性层弹性接触。
本发明第二方面提供一种非道路作业系统，所述非道路作业系统中设置有本发明所提供的排气消音装置。通过在非道路作业系统中设置本发明所提供的排气消音装置，可提高非道路作业系统的发动机的排气系统的排气背压和温度，使得机油不易随尾气排出，即便机油随着尾气排出，由于非道路作业系统的发动机的排气系统的整体的温度升高，机油也能够在燃烧室和/或容置腔室内进行燃烧，大大减少了机油渗漏出发动机的排气系统的现象。
附图说明
图1是本发明优选实施方式的排气消音装置的整体结构示意图；
图2是图1所示的排气消音装置的剖面结构示意图；
图3是图2所示的排气消音装置的隔板的主视结构示意图；
图4是图2所示的排气消音装置的密封垫圈的立体结构示意图；
图5是图4所示的密封垫圈的支撑体的主视结构示意图；
图6是图2所示的排气消音装置的可伸缩排气管的立体结构示意图。
附图标记说明
10-排气消音装置；12-壳体；120-容置腔室；120a-子腔室；122a-出气管；122b-出口法兰盘；126-安装支架；128a-进气管；128b-进口法兰盘；14-消音部；140-隔板；142-穿孔；16-阻挡部；160-阻挡透气层；18-可伸缩排气管；180-可伸缩管段；182-第一直管段；184-第二直管段；186-装配法兰盘；19-密封垫圈；190-支撑体；192-第一过孔；194-弹性层；196-装配孔；196a-第一装配孔；196b-第二装配孔；198-容置孔。
具体实施方式
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指结合附图和实际应用中所示的方位理解，“内、外”是指部件的轮廓的内、外。
本发明提供了一种排气消音装置，结合图1和图2中所示，排气消音装置10包括壳体12、消音部14和阻挡部16。
壳体12内设置有容置腔室120，壳体12可呈筒状，优选地，壳体12可呈圆筒状，壳体12的两端可形成为封闭端，壳体12的壁上设置有分别供气体如发动机所排放的尾气进出的进气口和出气口；消音部14设置于容置腔室120内，消音部14设置为能够供气体通过并衰减声波，可以理解的是，当气体通过消音部14时，消音部14能够衰减气体通过时所产生的声波，由此实现降噪；阻挡部16设置于容置腔室120内，并且阻挡部16设置为能够减缓气体通过容置腔室120的速度。通过在容置腔室120内设置阻挡部16，从而能够减缓气体通过容置腔室120的速度，使得气体缓慢排出排气消音装置10，由此增加了气体在排气消音装置10内的停留时间，这样，当将排气消音装置10安装于发动机的排气系统中时，能够增加发动机的排气系统的排气背压和温度，由此减少活塞环与汽缸壁之间的间隙，大大减少了机油通过间隙进入到燃烧室内的几率。另外，由于能够提高发动机的排气系统的温度，因此即便出现机油进入燃烧室内的现象，也能够使得机油在燃烧室内进行燃烧，不会随废气排出而污染机舱。该排气消音装置10尤其适用于小功率如功率为8kw-56kw的发动机。
为了便于安装壳体12，可在壳体12上设置安装支架126，通过安装支架126可将壳体12安装于待安装面。
阻挡部16可包括沿容置腔室120的横截面设置的阻挡透气层160，其中，容置腔室120可呈圆筒状，也就是说，阻挡透气层160可沿容置腔室120的径向设置，阻挡透气层160可呈圆盘状，阻挡透气层160能够减缓气体通过的速度，可以理解的是，阻挡透气层160不会完全阻挡气体，只是减缓了气体通过的速度。
另外，阻挡透气层160可具有能够吸附气体中的液体的吸附性，例如，阻挡透气层160具有能够吸附发动机所排放的尾气中的机油的吸附性，这样，即便出现了机油渗漏到容置腔室120内的情况，在发动机的排气系统的整体温度得到提升而使得容置腔室120内的温度达到机油的燃点时，由阻挡透气层160所吸附的机油进行燃烧，由此基本不会出现机油泄漏到发动机的排气系统外的情况。
其中，阻挡透气层160的材质并不受到特别的限制，可根据实际需求进行选择，例如，阻挡透气层160可包括玻璃纤维层。
需要说明的是，壳体12可呈筒状，优选地，壳体12可呈圆筒状。结合图2和图3中所示，消音部14可包括沿壳体12的轴向间隔排列的多个如两个隔板140，多个隔板140可设置于容置腔室120内并限定多个子腔室120a，可以理解的是，多个隔板140可沿壳体12的轴向间隔排布，彼此相邻的隔板140可共同限定相应的子腔室120a，隔板140可设置有能够使得相邻的子腔室120a流体连通的穿孔142，当气体进入到容置腔室120内时，气体可通过隔板140的穿孔142依次经过相应的子腔室120a，最终由出气口排出。另外，需要说明的是，阻挡透气层160可设置于相应的子腔室120a内。
为了进一步提高降噪效果，如图3中所示，可在隔板140上设置多个穿孔142，多个穿孔142可均布于隔板140。需要说明的是，穿孔142的孔径可设置为使得气体通过隔板140时发生衍射现象，同时，衍射的声波经过隔板140和壳体12反射，使声波相互叠加，实现降噪效果。
相邻的隔板140中，其中一个隔板140的多个穿孔142与另一个隔板140的多个穿孔142交错分布，需要说明的是，隔板140具有多个穿孔142所形成的穿孔区域以及未设置有穿孔142的封闭区域，相邻的隔板140中，其中一个隔板140的穿孔142可投影于另一个隔板140的封闭区域。
为了提高对气体中的液体如机油的吸附，阻挡部16可设置于相邻的隔板140之间，也就是说，阻挡部16可限定于相邻的隔板140之间，这样，当阻挡部16为阻挡透气层160时，阻挡透气层160可压紧于相邻的隔板140之间，由此，可使得阻挡透气层160更好的吸附机油。
另外，消音部14和阻挡部16可设置于进气口和出气口之间，这样，可进一步提高降噪效果，同时还能够进一步提高发动机的排气系统的排气背压和温度，这样，可大大减少机油的渗漏。
如图1中所示，排气消音装置10可包括设置于出气口处的出气管122a以及套设于出气管122a的远离出气口的一端的出口法兰盘122b，排气消音装置10可包括设置于出口法兰盘122b的端面的密封垫圈19，这样，当出口法兰盘122b在与设置于其他部件如排气管路的法兰盘进行连接时，可使得出口法兰盘122b与排气管路的法兰盘密封连接，由此可提高连接处的密封性，从而能够进一步提高发动机的排气系统的排气背压和温度。
另外，排气消音装置10可包括设置于进气口处的进气管128a以及套设于进气管128a的远离进气口的一端的进口法兰盘128b，排气消音装置10可包括设置于进口法兰盘128b的端面的密封垫圈19，这样，进口法兰盘128b可与连接于进口法兰盘128b处的法兰盘进行密封连接，进一步提高了发动机的排气系统的排气背压和温度。
结合图4和图5中所示，密封垫圈19可包括支撑体190和一对弹性层194，支撑体190设置有供气体通过的第一过孔192，支撑体190可大致呈环状，一对弹性层194可将支撑体190夹置于一对弹性层194之间，弹性层194可设置有与第一过孔192相对应的第二过孔，弹性层194可大致呈环状，通过设置弹性层194，可使得彼此相互连接的法兰盘弹性接触，由此可进一步提高连接处的密封性。其中，弹性层194可包括无石棉纤维层，支撑体190可包括不锈钢片。
可在密封垫圈19上设置装配孔196，通过装配孔196可将密封垫圈19安装于进口法兰盘128b或者出口法兰盘122b。可以明白的是，可在支撑体190上设置第一装配孔196a，可在弹性层194上设置与相应的第一装配孔196a相对应的第二装配孔196b，第一装配孔196a和第二装配孔196b可共同形成装配孔196。
为了进一步提高密封垫圈19的密封性，可在支撑体190上设置容置孔198，密封垫圈19可包括设置于容置孔198内的密封件，例如可在容置孔198内填充密封件如无石棉纤维。优选地，可在支撑体190上设置多个容置孔198，多个容置孔198可均匀设置于支撑体190，这样，大大提高密封垫圈19的密封性。
结合图1和图6中所示，可在出气口处设置可伸缩排气管18，可以明白的是，可伸缩排气管18可沿可伸缩排气管18的长度方向进行伸缩，这样，可根据空间状况调节可伸缩排气管18，从而便于安装发动机的排气系统。
可伸缩排气管18具有可伸缩管段180，可伸缩管段180的内壁设置有朝向可伸缩管段180外突出的凹槽，凹槽可呈螺旋状，凹槽可沿可伸缩管段180的轴向呈螺旋状延伸，通过设置呈螺旋状延伸的凹槽，不仅实现了可伸缩管段180的可伸缩性，而且进一步减少了机油在可伸缩排气管18处的渗漏。具体来讲，可伸缩管段180可为螺纹式波纹管。
可伸缩排气管18具有进口，排气消音装置10可包括设置于进口处的装配法兰盘186，装配法兰盘186能够与设置于出口法兰盘122b的弹性层194弹性接触，由此，装配法兰盘186能够与出口法兰盘122b的密闭连接，进一步提高了发动机的排气系统的排气背压和温度，使得机油能够进行燃烧，不易出现机油渗出的现象。
为了便于安装可伸缩排气管18，可在可伸缩管段180的两端分别设置第一直管段182和第二直管段184，其中，第一直管段182的远离可伸缩管段180的一端可形成为进口，装配法兰盘186可套设于第一直管段182的外部。另外，可在第二直管段184外套设法兰盘，法兰盘可与其他部件的法兰盘进行连接。
本发明提供了一种非道路作业系统，非道路作业系统中设置有本发明所提供的排气消音装置10。通过在非道路作业系统中设置本发明所提供的排气消音装置10，可提高非道路作业系统的发动机的排气系统的排气背压和温度，使得机油不易随尾气排出，即便机油随着尾气排出发动机汽缸，由于非道路作业系统的发动机的排气系统的整体的温度升高，也能够在燃烧室和/或容置腔室120内进行燃烧，大大减少了机油渗漏出发动机的排气系统的现象。其中，非道路作业系统可包括高空作业平台、塔式起重机、挖机、装载机、平地机。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种排气消音装置，其特征在于，所述排气消音装置(10)包括：
壳体(12)，所述壳体(12)内设置有容置腔室(120)，所述壳体(12)的壁上设置有分别供气体进出的进气口和出气口；
消音部(14)，所述消音部(14)设置于所述容置腔室(120)内，所述消音部(14)设置为能够供所述气体通过并衰减声波；以及
阻挡部(16)，所述阻挡部(16)设置于所述容置腔室(120)内，并且所述阻挡部(16)设置为能够减缓所述气体通过所述容置腔室(120)的速度。
2.根据权利要求1所述的排气消音装置，其特征在于，所述阻挡部(16)包括沿所述容置腔室(120)的横截面设置的阻挡透气层(160)，所述阻挡透气层(160)能够减缓所述气体通过的速度；或者
所述阻挡部(16)包括沿所述容置腔室(120)的横截面设置的阻挡透气层(160)，所述阻挡透气层(160)能够减缓所述气体通过的速度，并且所述阻挡透气层(160)具有能够吸附所述气体中的液体的吸附性。
3.根据权利要求2所述的排气消音装置，其特征在于，所述阻挡透气层(160)包括玻璃纤维层。
4.根据权利要求1所述的排气消音装置，其特征在于，所述壳体(12)呈筒状，所述消音部(14)包括沿所述壳体(12)的轴向间隔排列的多个隔板(140)，多个所述隔板(140)设置于所述容置腔室(120)内并限定多个子腔室(120a)，所述隔板(140)设置有能够使得相邻的所述子腔室(120a)流体连通的穿孔(142)。
5.根据权利要求4所述的排气消音装置，其特征在于，所述隔板(140)设置有多个所述穿孔(142)，多个所述穿孔(142)均布于所述隔板(140)；
优选地，相邻的所述隔板(140)中，其中一个所述隔板(140)的多个所述穿孔(142)与另一个所述隔板(140)的多个所述穿孔(142)交错分布。
6.根据权利要求4所述的排气消音装置，其特征在于，所述阻挡部(16)设置于相邻的所述隔板(140)之间；和/或
所述消音部(14)和所述阻挡部(16)设置于所述进气口和所述出气口之间。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的排气消音装置，其特征在于，所述排气消音装置(10)包括设置于所述出气口处的出气管(122a)以及套设于所述出气管(122a)的远离所述出气口的一端的出口法兰盘(122b)，所述排气消音装置(10)包括设置于所述出口法兰盘(122b)的端面的密封垫圈(19)；和/或
所述排气消音装置(10)包括设置于所述进气口处的进气管(128a)以及套设于所述进气管(128a)的远离所述进气口的一端的进口法兰盘(128b)，所述排气消音装置(10)包括设置于所述进口法兰盘(128b)的端面的密封垫圈(19)。
8.根据权利要求7所述的排气消音装置，其特征在于，所述密封垫圈(19)包括：
支撑体(190)，所述支撑体(190)设置有供所述气体通过的第一过孔(192)；以及
一对弹性层(194)，一对所述弹性层(194)将所述支撑体(190)夹至于一对所述弹性层(194)之间，所述弹性层(194)设置有与所述第一过孔(192)相对应的第二过孔。
9.根据权利要求8所述的排气消音装置，其特征在于，所述支撑体(190)设置有容置孔(198)，所述密封垫圈(19)包括设置于所述容置孔(198)内的密封件。
10.根据权利要求7所述的排气消音装置，其特征在于，所述排气消音装置(10)包括设置于所述出气口处的可伸缩排气管(18)。
11.根据权利要求10所述的排气消音装置，其特征在于，所述可伸缩排气管(18)具有可伸缩管段(180)，所述可伸缩管段(180)的内壁设置有朝向所述可伸缩管段(180)外突出的凹槽，所述凹槽呈螺旋状，所述凹槽沿所述可伸缩管段(180)的轴向呈螺旋状延伸。
12.根据权利要求10所述的排气消音装置，其特征在于，所述出口法兰盘(122b)设置有所述密封垫圈(19)时；
所述可伸缩排气管(18)具有进口，所述排气消音装置(10)包括设置于所述进口处的装配法兰盘(186)，所述装配法兰盘(186)能够与设置于所述出口法兰盘(122b)的所述弹性层(194)弹性接触。
13.一种非道路作业系统，其特征在于，所述非道路作业系统中设置有权利要求1-12中任意一项所述的排气消音装置(10)。
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