CN204877594U - 一种扩张共振复合型消声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扩张共振复合型消声器，包括套筒，套筒一端封闭并沿径向插入进气管，另一端轴向设一出气管；套筒内依次平行地设置四块隔板，将套筒的内部分为五个腔室；内插管由第一腔室伸入第三腔室，穿孔管由第三腔室伸入第二腔室并由隔板Ⅰ封闭，中间管由第二腔室伸入第四腔室，共振腔插入管由第四腔室伸入第五腔室；进气管侧壁上设有多个通孔Ⅰ；穿孔管侧壁上位于第二腔室内的区域设有多个通孔II。本实用新型通过扩张与共振形式合理组合，大幅降低气流在低中频噪声的同时兼顾高频消声效果，获得较大的消声量及较宽的消声频段，有效降低排气噪声，同时此结构压力损失较小，对发动机功率损失的影响较小，设计合理，具有较好的应用前景。

Description

一种扩张共振复合型消声器

技术领域

本实用新型涉及减振降噪领域，具体是工程机械用一种扩张共振复合型消声器。

背景技术

消声器安装在发动机排气管上，主要作用是降低发动机的排气噪声，以降低驾驶室司机耳旁噪声以及对外界环境的声辐射，有效减少排气噪声，减轻噪声的环境污染，提高操作舒适性。

由于受到工程机械车辆安装空间的限制，现有的柴油机排气消声器设计中，为获得好的消声量，一般内部结构都比较复杂，排气背压大，造成发动机功率损失较大，耗油量大，污染环境。工程机械行业对噪声限制的要求也比较严格，发动机产生的噪声占整机产生噪声量的很大一部分，因而消声器的作用非常重要，但现有消声器低频噪声降噪效果普遍不理想，而低中频噪声是整机的主要噪声源。因此需要设计一款消声量大、排气背压小的消声器，在保证不降低发动机功率的同时，大幅提高消声器中低频段消声性能的设计方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有工程机械用柴油机消声器中存在的问题，克服上述不足，提供一种声传递损失大同时功率损失小，又能满足车辆安装空间的一种扩张共振复合型消声器，降低噪声的环境污染，以提高驾驶员操作舒适性。

为了解决现有技术问题，实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：包括一端封闭的套筒，套筒另一端轴向设置一出气管（12）；

套筒的内部由一端向另一端依次平行地设置隔板Ⅰ（3）、隔板Ⅱ（5）、隔板Ⅲ（7）和隔板Ⅳ（9），由隔板Ⅰ（3）、隔板Ⅱ（5）、隔板Ⅲ（7）和隔板Ⅳ（9）将套筒的内部依次分为第一腔室（2）、第二腔室（4）、第三腔室（6）、第四腔室（15）与第五腔室（13）；

内插管（20）由第一腔室（2）伸入至第三腔室（6），穿孔管（18）由第三腔室（6）伸入至第二腔室（4）并由隔板Ⅰ（3）封闭，中间管（8）由第二腔室（4）伸入至第四腔室（15），与中间管（8）同轴的共振腔插入管（10）由第四腔室（15）伸入至第五腔室（13）；

进气管（1）沿径向伸入至套筒内的第一腔室（2）中，进气管（1）侧壁上设有多个通孔Ⅰ（21）；

穿孔管（18）侧壁上位于第二腔室（4）内部的区域设有多个通孔II（19）。

内插管（20）与隔板Ⅰ（3）、隔板Ⅱ（5）连接在一起；内插管（20）入口穿过隔板Ⅰ（3）伸入至第一腔室（2）中，出口穿过隔板Ⅱ（5）伸入至第三腔室（6）中，出口伸入至第三腔室（6）中的长度为第三腔室（6）长度的1/2。

穿孔管（18）数量为1个，与隔板Ⅰ（3）、隔板Ⅱ（5）连接在一起，入口穿过隔板Ⅱ（5）伸入至第三腔室（6）中的长度为第三腔室（6）长度的1/3。

中间管（8）穿过隔板Ⅱ（5）和隔板Ⅲ（7）并与隔板Ⅱ（5）、隔板Ⅲ（7）连接在一起，入口穿过隔板Ⅱ（5）伸入至第二腔室（4）的长度为第二腔室（4）长度的1/9，出口穿过隔板Ⅲ（7）伸入至第四腔室（15）的长度为第四腔室（15）长度的1/2。

共振腔插入管（10）与隔板Ⅳ（9）连接在一起，入口伸入至第四腔室（15）的长度为第四腔室（15）长度的1/6，出口伸入至第五腔室（13）的长度为第五腔室（13）长度的1/2。

所述中间管（8）和共振腔插入管（10）均为多个且一一对应，沿圆周均匀分布。

所述穿孔管（18）数量为1个，位于套筒的中心轴上。

所述内插管（20）为多个，沿圆周均匀分布。

所述隔板Ⅰ（3）、隔板Ⅱ（5）、隔板Ⅲ（7）和隔板Ⅳ（9）均沿套筒的径向设置，与套筒内壁相连接固定。

所述套筒包括外筒（11）与内筒（22），外筒（11）与内筒（22）之间填充有隔热材料（17），减少热量从外筒传入发动机舱引起舱内温度过高。

由发动机排出的气流进入进气管后依次通过第一腔室、第三腔室、第二腔室与第四腔室，部分气流进入第五腔室形成共振，实现排气噪声的降低，最后由出气管排出。第一腔室、第二腔室为穿孔扩张腔，依靠气流与孔周围的摩擦消耗高频声能；第三腔室与第四腔室为普通扩张腔，依靠管道截面突变引起的反射和干涉降低排气噪声；第五腔室为共振腔，通过插入管与第四腔室连通形成赫姆霍兹共振腔，通过共振吸收大量声能，从而降低低频排气噪声。

有益效果是：本实用新型的消声器通过扩张与共振形式合理组合，大幅降低气流在低中频噪声的同时兼顾高频消声效果，获得较大的消声量及较宽的消声频段，有效降低排气噪声，同时此结构压力损失较小，对发动机功率损失的影响较小，设计合理，具有较好的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的结构立体结构图。

图中：1、进气管；2、第一腔室；3、隔板Ⅰ；4、第二腔室；5、隔板II；6、第三腔室；7、隔板Ⅲ；8、中间管；9、隔板Ⅳ；10、共振腔插入管；11、外筒；12、出气管；13、第五腔室；14、共振腔插入管；15、第四腔室；16、中间管；17、隔热材料；18、穿孔管；19、通孔Ⅱ；20、内插管；21、通孔Ⅰ；22、内筒；23、外端盖；24、内端盖。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示：本实用新型一种阻抗复合型消声器，包括外筒11、内筒22、外端盖23、内端盖24、进气管1、出气管12、隔板Ⅰ3、隔板Ⅱ5、隔板Ⅲ7、隔板Ⅳ9、穿孔管18、中间管8、16、共振腔插入管10、14、内插管20等。

外筒11套设于内筒22外部，并与内筒22同轴，外筒11与内筒22之间填充有隔热材料17。

外筒11与内筒22的一端分别由外端盖23与内端盖24封闭，并且在该端设置有沿径向伸入内筒22直达内筒22内壁的进气管1，另一端轴向设置一出气管12。

内筒22的内部由一端向另一端依次平行地设置隔板Ⅰ3、隔板Ⅱ5、隔板Ⅲ7、隔板Ⅳ9，由隔板Ⅰ3、隔板Ⅱ5、隔板Ⅲ7、隔板Ⅳ9将内筒22的内部依次分为第一腔室2、第二腔室4、第三腔室6、第四腔室15与第五腔室13。隔板Ⅰ3、隔板Ⅱ5、隔板Ⅲ7、隔板Ⅳ9均沿内筒22的径向设置，与内筒22内壁相连接固定。

进气管1伸入至第一腔室2中，进气管1内部中空，侧壁上位于第一腔室2内部的区域开设有多个均匀分布的长圆形通孔Ⅰ21。

出气管12的入口端伸入第四腔室15中，出口端延伸至内筒22与外筒11的外部。

所述的内插管20为数个，内部中空，穿过隔板Ⅰ3、隔板Ⅱ5，并与隔板Ⅰ3、隔板Ⅱ5焊接在一起，入口穿过隔板Ⅰ3伸入至第一腔室2中，出口穿过隔板Ⅱ5伸入至第三腔室6中，沿圆周均匀分布，内插管20伸入第三腔室6的出口长度为第三腔室6长度的1/2左右。

所述的穿孔管18数量为1个，内部中空，穿过隔板Ⅱ5，并与隔板Ⅰ3、隔板Ⅱ5焊接在一起，入口穿过隔板Ⅱ5伸入至第三腔室6中的长度为第三腔室长度的1/3左右，出口端焊接于隔板Ⅰ3上并由隔板Ⅰ3形成封闭。在穿孔管18侧壁上位于第二腔室4内部的区域开设有多个长圆形的通孔Ⅱ19，通孔Ⅱ19沿穿孔管18圆周均匀排列。较佳地，穿孔管18与内筒22同轴，位于多个内插管20围成的圆的中心上。

所述的中间管8、16为多个，内部中空，穿过隔板Ⅱ5、隔板Ⅲ7并与隔板Ⅱ5、隔板Ⅲ7焊接在一起，沿圆周均匀分布，入口穿过隔板Ⅱ5伸入至第二腔室4的长度为第二腔室长度的1/4左右，出口穿过隔板Ⅲ7伸入至第四腔室15的长度为第四腔室15长度的1/2左右。

所述的共振腔插入管10、14为多个，内部中空，穿过隔板Ⅳ9并与隔板Ⅳ9焊接在一起，沿圆周均匀分布，且与多个中间管8、16一一相对应的同轴，入口伸入至第四腔室15的长度为第四腔室15长度的1/4左右，出口伸入至第五腔室13的长度为第五腔室13长度的1/2左右。较佳地，共振腔插入管10、14的直径小于中间管8、16的直径。

由发动机排出的气流进入进气管1后，通过进气管1上的通孔Ⅰ21进入第一腔室2，通过内插管20进入第三腔室6，经穿孔管18的通孔Ⅱ19折返进入第二腔室4，穿过中间管8、16进入第四腔室15，部分空气从第四腔室15经共振腔插入管10、14进入第五腔室13形成共振，实现排气噪声的降低，最后第四腔室15中剩余的空气由出气管12排出。

如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案，如将长圆孔改为圆孔等。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、尺寸变化、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种扩张共振复合型消声器，其特征在于，

包括一端封闭的套筒，套筒另一端轴向设置一出气管（12）；

套筒的内部由一端向另一端依次平行地设置隔板Ⅰ（3）、隔板Ⅱ（5）、隔板Ⅲ（7）和隔板Ⅳ（9），由隔板Ⅰ（3）、隔板Ⅱ（5）、隔板Ⅲ（7）和隔板Ⅳ（9）将套筒的内部依次分为第一腔室（2）、第二腔室（4）、第三腔室（6）、第四腔室（15）与第五腔室（13）；

内插管（20）由第一腔室（2）伸入至第三腔室（6），穿孔管（18）由第三腔室（6）伸入至第二腔室（4）并由隔板Ⅰ（3）封闭，中间管（8）由第二腔室（4）伸入至第四腔室（15），与中间管（8）同轴的共振腔插入管（10）由第四腔室（15）伸入至第五腔室（13）；

进气管（1）沿径向伸入至套筒内的第一腔室（2）中，进气管（1）侧壁上设有多个通孔Ⅰ（21）；

穿孔管（18）侧壁上位于第二腔室（4）内部的区域设有多个通孔II（19）。

2.根据权利要求1所述的一种扩张共振复合型消声器，其特征在于，内插管（20）与隔板Ⅰ（3）、隔板Ⅱ（5）连接在一起；内插管（20）入口穿过隔板Ⅰ（3）伸入至第一腔室（2）中，出口穿过隔板Ⅱ（5）伸入至第三腔室（6）中，出口伸入至第三腔室（6）中的长度为第三腔室（6）长度的1/2。

3.根据权利要求1、2所述的一种扩张共振复合型消声器，其特征在于，穿孔管（18）数量为1个，与隔板Ⅰ（3）、隔板Ⅱ（5）连接在一起，入口穿过隔板Ⅱ（5）伸入至第三腔室（6）中的长度为第三腔室（6）长度的1/3。

4.根据权利要求1所述的一种扩张共振复合型消声器，其特征在于，中间管（8）穿过隔板Ⅱ（5）和隔板Ⅲ（7）并与隔板Ⅱ（5）、隔板Ⅲ（7）连接在一起，入口穿过隔板Ⅱ（5）伸入至第二腔室（4）的长度为第二腔室（4）长度的1/9，出口穿过隔板Ⅲ（7）伸入至第四腔室（15）的长度为第四腔室（15）长度的1/2。

5.根据权利要求1、4所述的一种扩张共振复合型消声器，其特征在于，共振腔插入管（10）与隔板Ⅳ（9）连接在一起，入口伸入至第四腔室（15）的长度为第四腔室（15）长度的1/6，出口伸入至第五腔室（13）的长度为第五腔室（13）长度的1/2。

6.根据权利要求1所述的一种扩张共振复合型消声器，其特征在于，所述中间管（8）和共振腔插入管（10）均为多个且一一对应，沿圆周均匀分布。

7.根据权利要求1所述的一种扩张共振复合型消声器，其特征在于，所述穿孔管（18）数量为1个，位于套筒的中心轴上。

8.根据权利要求1所述的一种扩张共振复合型消声器，其特征在于，所述内插管（20）为多个，沿圆周均匀分布。

9.根据权利要求1所述的一种扩张共振复合型消声器，其特征在于，所述隔板Ⅰ（3）、隔板Ⅱ（5）、隔板Ⅲ（7）和隔板Ⅳ（9）均沿套筒的径向设置，与套筒内壁相连接固定。

10.根据权利要求1所述的一种扩张共振复合型消声器，其特征在于，所述套筒包括外筒（11）与内筒（22），外筒（11）与内筒（22）之间填充有隔热材料（17）。