CN219194129U - 一种电梯轿厢降噪抑振多功能板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电梯轿厢降噪抑振多功能板，包括多个周期排布的单元结构，单元结构由吸声层和约束阻尼层串联集成，其中，吸声层包括从上至下依次设置的面板、格栅和背板，格栅内填充有泡沫材料，面板上设置有与格栅通道相对应的通孔一、通孔二、通孔三、通孔四、通孔五、通孔六、面板区域七、面板区域八和面板区域九，通孔的编号与格栅通道的长度相对应，通孔的编号越大其对应的格栅通道的长度越长。本实用新型采用上述结构的一种电梯轿厢降噪抑振多功能板，够实现吸声、抑振并兼顾隔声等功能，其不仅能够对低频宽带噪声进行吸收隔离，还能够抑制轿厢面板振动，多功能板整体厚度小，重量轻，能够满足电梯轿厢对低频宽带噪声治理的要求。

Description

一种电梯轿厢降噪抑振多功能板

技术领域

本实用新型涉及振动与噪声控制技术领域，特别是涉及一种电梯轿厢降噪抑振多功能板。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对电梯振动与噪声的控制要求越来越高。尤其在一些特殊场合，如重症病医院等，过大的噪声会引起病人不适或病情加重。并且，随着新的噪声环境保护法的实施，对电梯轿厢的低噪音要求越来越高。而对于超高速电梯，由于超高的速度及提升高度，控制电梯轿厢内的噪声则是一个很大的难题。电梯轿厢内的噪声主要来源于机房噪声、井道风噪以及轿厢壁本身产生的共振，然而，目前大多数公司采用加厚轿壁材质或是采用多层结构轿壁的方式来阻隔噪声，其存在的不足之处是：一方面会增加轿厢自重，另一方面由于轿厢必须提供满足标准所要求的通风量，所以井道内的噪声及气流势必会跟随通风路径传播进入轿厢内部。

为了实现轿厢安静且不过度增加轿厢重量，因此，研发一种能够实现吸声和阻尼抑振等多功能轻质薄层板十分必要。而现在已有的技术是采用吸声降噪材料对轿厢进行降噪处理，但现有技术中的轿厢吸声降噪材料功能单一，吸声降噪原理多基于传统多孔材料和微穿孔板吸声结构，其低频吸声降噪性能差。

多孔材料主要包括各种泡沫和纤维，其特点是材料内部有大量的、互相贯通的、向外敞开的微孔，即材料具有一定的透气性。多孔吸声材料的吸声机理是当声波入射到多孔材料时，引起孔隙中的空气振动。由于摩擦和空气的粘滞阻力，使一部分声能转变成热能。多孔材料对高频率声音吸声效果明显，即在高频区吸声系数较大，如果要增加低频吸声性能，则需要增加厚度，厚度每增加1倍，最大吸收频率向低频方向移动一个倍频程。材料厚度应大于λ/4为最佳，其中λ为最佳吸收频率下的波长，这导致低频吸声需要较大厚度和重量，一方面增加成本，另一方面不利于轿厢空间的利用。

微穿孔/缝板吸声材料是在打孔/缝的薄板(孔或缝的尺寸一般小于1mm)后面设置一定深度的密闭空腔，组成穿孔/缝板吸声结构。当入射声波频率和微穿孔/缝板固有频率一致时，穿孔/缝部分的空气就激烈振动，空气与孔/缝产生摩擦且空气存在粘滞阻力，使一部分声能转变成热能，加强了吸收效应，导致吸收峰。由于微穿孔/缝板吸声材料的吸声频率与背腔的深度有密切关系，若要实现较低的吸声频率，则需要较大的背腔深度，因此，整个结构的整体厚度通常也较大，整体厚度约为共振频率处声波波长的1/4。传统泡沫材料和微穿孔板吸声结构这些不足，导致电梯轿厢的低频噪声控制是一个难题。此外，电梯在关门、停机中出现的冲击导致轿厢壁板振动噪声也需要同时考虑。

因此，针对现有技术中的不足亟需提供一种能够满足低频降噪要求的吸声、抑振多功能薄层结构的多功能板。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电梯轿厢降噪抑振多功能板，够实现吸声、抑振并兼顾隔声等功能，其不仅能够对低频宽带噪声进行吸收隔离，还能够抑制轿厢面板振动，多功能板整体厚度小，重量轻，能够满足电梯轿厢对低频宽带噪声治理的要求。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种电梯轿厢降噪抑振多功能板，包括多个周期排布的单元结构，单元结构由吸声层和约束阻尼层串联集成，其中，吸声层包括从上至下依次设置的面板、格栅和背板，格栅内填充有泡沫材料，面板上设置有与格栅通道相对应的通孔一、通孔二、通孔三、通孔四、通孔五、通孔六、面板区域七、面板区域八和面板区域九，通孔的编号与格栅通道的长度相对应，通孔的编号越大其对应的格栅通道的长度越长，背板黏贴在格栅的下侧，约束阻尼层黏贴在背板的下侧。

优选的，面板、格栅和背板的材质为工程塑料或铝板，多孔材料为聚氨酯泡沫或玻璃棉，约束阻尼层为均匀实心阻尼橡胶层或带结构的阻尼橡胶层。

优选的，约束阻尼层表面涂特种胶并用防粘纸贴敷封装。

优选的，多功能板产品尺寸根据实际安装需要将单元结构周期排布，其中x方向可排布m个，y方向可排布n个，当m＝n时，多功能板产品为长宽相等，多功能板产品为方形，当m≠n时，多功能板产品为长宽不相等，多功能板产品为长方形。

优选的，通孔一、通孔二、通孔三、通孔四、通孔五和通孔六的孔径范围均为0.5mm-2mm。

优选的，通孔一位于单元结构的中心位置，通孔二的位置为由通孔一向左偏置w+δ，通孔三由通孔一向右偏置w+δ，通孔四由通孔二向后偏置w+δ，通孔五由通孔四向左和向后分别偏置w+δ，通孔六由通孔三向右偏置w+δ，其中w为内部格栅通道宽度，δ为格栅壁厚。

优选的，通孔一到通孔六对应格栅通道的长度按照通孔一到通孔六对应格栅通道的长度按照l＝nw+(n-1)δmm递增，其中l为格栅通道的长度，n为通孔的编号。

优选的，通孔一对应的格栅通道为正方形，通孔一对应的格栅通道长度为10mm，通孔六对应的格栅通道的长度为65mm。

优选的，通孔三和通孔六对应的格栅通道为弯折的L形结构。

优选的，面板区域七、面板区域八和面板区域九中心线上均布3-7个吸声孔。

因此，本实用新型采用上述结构的一种电梯轿厢降噪抑振多功能板，将吸声降噪和减振功能集成一体，在实现低频吸声性能的同时，在中高频也具有良好的吸声性能，同时，也具有良好的抑振功能，多功能板整体厚度小，重量轻，能够满足电梯轿厢对低频宽带噪声治理的要求，为电梯轿厢降噪提供了一种良好的技术途径。同时，本实用新型同样可用于电梯井道内的降噪，减少电梯噪声对居民生活的影响。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1是本实用新型一种电梯轿厢降噪抑振多功能板实施例的示意图；

图2是本实用新型一种电梯轿厢降噪抑振多功能板单元结构的示意图；

图3是本实用新型一种电梯轿厢降噪抑振多功能板单元结构的爆炸图；

图4是本实用新型一种电梯轿厢降噪抑振多功能板单元结构面板的平面图；

图5是本实用新型一种电梯轿厢降噪抑振多功能板单元结构格栅的平面图。

附图标记：

1、单元结构；2、吸声层；201、面板；202、格栅；203、背板；3、约束阻尼层；4、通孔一；5、通孔二；6、通孔三；7、通孔四；8、通孔五；9、通孔六；10、面板区域七；11、面板区域八；12、面板区域九；13、吸声孔；14、格栅通道。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。

除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例

请参阅图1至图5，如图所示，本实用新型提供了一种电梯轿厢降噪抑振多功能板，包括多个周期排布的单元结构1，多功能板产品尺寸根据实际安装需要将单元结构1周期排布，其中x方向可排布m个，y方向可排布n个，当m＝n时，多功能板产品为长宽相等，多功能板产品为方形，当m≠n时，多功能板产品为长宽不相等，多功能板产品为长方形。图1是本实用新型一种电梯轿厢降噪抑振多功能板实施例的示意图，所示功能板的单元结构1按3×3周期排列构成。

单元结构1由吸声层2和约束阻尼层3串联集成，其中，吸声层2包括从上至下依次设置的面板201、格栅202和背板203，格栅202内填充有泡沫材料。面板201、格栅202和背板203的材质为铝板，材料参数为密度，杨氏模量70GPa，泊松比0.33，使制得的多功能板具有重量轻的特点。面板201上可根据需要制作各种颜色和图案。

背板203黏贴在格栅202的下侧，背板203厚度为δ₂，背板203厚度可由结构整体刚度调控需要决定。背板203大小由实际多功能板产品的大小尺寸决定。约束阻尼层3黏贴在背板203的下侧。约束阻尼层3的厚度为δ₃，最终多功能板产品的厚度为面板201厚度δ₁、格栅202高度h，背板203厚度δ₂以及约束阻尼层3橡胶厚度δ₃总和，即多功能板总厚度为δ₁+h+δ₂+δ₃。实际产品多功能板产品中面板201、格栅202、背板203以及约束阻尼层3大小相同，外边缘对齐。

图2是本实用新型一种电梯轿厢降噪抑振多功能板单元结构的示意图，如图2所示，单元结构1的面板201的厚度为δ₁＝1mm，格栅202的宽度w＝10mm、高h＝6mm、壁厚δ＝1mm，背板203厚度δ₂＝1mm，约束阻尼层3厚度δ₃＝2mm，此时单元结构1的总厚度为10mm，厚度较小，重量较轻。功能板单元结构1的尺寸为，长×宽×厚尺寸为66mm×66mm×10mm。考虑将实际多功能板中最外围格栅202的厚度增加到，多功能板产品中单元按周期排列，最终面板201产品长×宽×厚尺寸199mm×199mm×10mm。据此，功能板整体的面板201和背板203长×宽×厚尺寸均为199mm×199mm×1mm。格栅202长×宽×厚尺寸199mm×199mm×6mm。约束阻尼层3长×宽×厚尺寸为199mm×199mm×2mm。即本实用新型的多功能板整体厚度较小。

图3是本实用新型一种电梯轿厢降噪抑振多功能板单元结构的爆炸图；

图4是本实用新型一种电梯轿厢降噪抑振多功能板单元结构面板的平面图；

图5是本实用新型一种电梯轿厢降噪抑振多功能板单元结构格栅的平面图，如图所示，面板201上设置有与格栅通道14相对应的通孔一4、通孔二5、通孔三6、通孔四7、通孔五8、通孔六9、面板区域七10、面板区域八11和面板区域九12，通孔一4、通孔二5、通孔三6、通孔四7、通孔五8和通孔六9的孔径为0.6mm，也可根据吸声频率表设计成其他直径尺寸，每个孔的直径可不一样。

通孔一4位于单元结构1的中心位置，通孔二5的位置为由通孔一4向左偏置w+δ，通孔三6由通孔一4向右偏置w+δ，通孔四7由通孔二5向后偏置w+δ，通孔五8由通孔四7向左和向后分别偏置w+δ，通孔六9由通孔三6向右偏置w+δ，其中w为内部格栅通道14宽度，δ为格栅202壁厚。面板201上孔的编号与其内部格栅202形成的通道的长度对应，面板201上孔的编号越大，对应的内部格栅202形成的通道长度越长。根据新的超材料理论，格栅通道14越长，越有利于低频吸声，通过不同长度、截面的格栅202与不同孔径的优化组合，可实现低频宽带吸声。

通孔的编号与格栅通道14的长度相对应，通孔的编号越大其对应的格栅通道14的长度越长，有效吸声频率逐步降低。通孔一4到通孔六9对应格栅通道14的长度按照l＝nw+(n-1)δmm递增，其中l为格栅通道14的长度，n为通孔的编号。通孔一4对应的格栅通道14为正方形，其长度最小，为10mm，通孔一4的吸声频率相对较高；通孔六9对应的格栅通道14的长度最长，为65mm，通孔六9的吸声频率最低。通孔一4至通孔六9与内部格栅202不同长度形成不同频率的吸声，通孔三6和通孔六9对应的格栅通道14为弯折的L形结构，组合后可拓展低频吸声频段。

面板区域七10、面板区域八11和面板区域九12中心线上均布4个吸声孔13，根据吸声频段和面板201结构整体刚度需要，每个面板201区可设计不同数目的孔、孔径大小、孔形状以及对应格栅202内部填充多孔材料的性能。多孔材料为聚氨酯泡沫或玻璃棉，与面板201和格栅202相配合，通过孔径、孔间距以及内部多孔泡沫材料参数设计，提高多功能板在中高频的吸声性能。并且面板201内部格栅通道14宽度依然是w，格栅202壁厚为δ，其并不会因填充多孔材料发生变化。面板201下方的格栅202单元中填充泡沫材料，综合利用了多孔吸声、亥姆霍兹共振吸声，进一步的提高多功能板在中高频的吸声性能。

为了使得单元面板201周期延拓，保持格栅202厚度均为δ，面板201单元所有外侧格栅202的厚度取δ/2，单个面板201单元的大小尺寸为6(w+δ)。在实际应用中，可结合应用场景并根据面板201尺寸制备限制等，确定实际面板201的尺寸，进而选择用多少个面板201单元周期延拓，形成一定大小的实际样品，如实际面板201需要单元周期延拓3×3个，则产品面板201尺寸为边长18(w+δ)的方形块。考虑将实际产品面板201最外围格栅202的厚度增加到δ，最终面板201产品为边长为18w+19δ的方形块。

约束阻尼层3为均匀实心阻尼橡胶层或带结构的阻尼橡胶层。橡胶层在实际使用中起到约束阻尼的作用，其内部可设计不同空腔结构，以提升约束阻尼层3的结构阻尼和对电梯轿厢振动的抑制效果。将约束阻尼层3与背板203黏合，并在约束阻尼层3另一面涂特种胶，并用防粘纸贴敷封装，防止干胶。在实际使用中，揭掉防粘纸，可将本产品黏贴在需要降噪的电梯轿厢壁板表面，实现对轿厢振动抑制，减弱电梯轿厢因外界冲击引起的模态振动，进而对轿厢内部噪声进行吸收耗散，从而降低轿厢内部噪声，实现轿厢降噪抑振等多种功能。

因此，本实用新型采用上述结构的一种电梯轿厢降噪抑振多功能板，根据最新的超材料低频吸声理论、传统多孔板+泡沫吸声、振动控制理论，对多功能板的吸声、抑振性能等多功能进行协同综合设计，将吸声降噪和减振功能集成一体，在实现低频吸声性能的同时，在中高频也具有良好的吸声性能，同时，也具有良好的抑振功能，多功能板整体厚度小，重量轻，能够满足电梯轿厢对低频宽带噪声治理的要求，为电梯轿厢降噪提供了一种良好的技术途径。同时，本实用新型同样可用于电梯井道内的降噪，减少电梯噪声对居民生活的影响。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电梯轿厢降噪抑振多功能板，其特征在于：包括多个周期排布的单元结构，单元结构由吸声层和约束阻尼层串联集成，其中，吸声层包括从上至下依次设置的面板、格栅和背板，格栅内填充有泡沫材料，面板上设置有与格栅通道相对应的通孔一、通孔二、通孔三、通孔四、通孔五、通孔六、面板区域七、面板区域八和面板区域九，通孔的编号与格栅通道的长度相对应，通孔的编号越大其对应的格栅通道的长度越长，背板黏贴在格栅的下侧，约束阻尼层黏贴在背板的下侧。

2.根据权利要求1所述的一种电梯轿厢降噪抑振多功能板，其特征在于：面板、格栅和背板的材质为工程塑料或铝板，多孔材料为聚氨酯泡沫或玻璃棉，约束阻尼层为均匀实心阻尼橡胶层或带结构的阻尼橡胶层。

3.根据权利要求1所述的一种电梯轿厢降噪抑振多功能板，其特征在于：约束阻尼层表面涂特种胶并用防粘纸贴敷封装。

4.根据权利要求1所述的一种电梯轿厢降噪抑振多功能板，其特征在于：多功能板产品尺寸根据实际安装需要将单元结构周期排布，其中x方向可排布m个，y方向可排布n个，当m＝n时，多功能板产品为长宽相等，多功能板产品为方形，当m≠n时，多功能板产品为长宽不相等，多功能板产品为长方形。

5.根据权利要求1所述的一种电梯轿厢降噪抑振多功能板，其特征在于：通孔一、通孔二、通孔三、通孔四、通孔五和通孔六的孔径范围均为0.5mm-2mm。

6.根据权利要求1所述的一种电梯轿厢降噪抑振多功能板，其特征在于：通孔一位于单元结构的中心位置，通孔二的位置为由通孔一向左偏置w+δ，通孔三由通孔一向右偏置w+δ，通孔四由通孔二向后偏置w+δ，通孔五由通孔四向左和向后分别偏置w+δ，通孔六由通孔三向右偏置w+δ，其中w为内部格栅通道宽度，δ为格栅壁厚。

7.根据权利要求6所述的一种电梯轿厢降噪抑振多功能板，其特征在于：通孔一到通孔六对应格栅通道的长度按照l＝nw+(n-1)δmm递增，其中l为格栅通道的长度，n为通孔的编号。

8.根据权利要求7所述的一种电梯轿厢降噪抑振多功能板，其特征在于：通孔一对应的格栅通道为正方形，通孔一对应的格栅通道长度为10mm，通孔六对应的格栅通道的长度为65mm。

9.根据权利要求1所述的一种电梯轿厢降噪抑振多功能板，其特征在于：通孔三和通孔六对应的格栅通道为弯折的L形结构。

10.根据权利要求1所述的一种电梯轿厢降噪抑振多功能板，其特征在于：面板区域七、面板区域八和面板区域九中心线上均布3-7个吸声孔。

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