專(zhuān)利名稱：鐵路空調(diào)客車(chē)柴油機(jī)排氣消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種消聲器，特別涉及鐵路空調(diào)客車(chē)柴油發(fā)電機(jī)組柴油機(jī)排氣消聲器。
背景技術(shù)：
目前，鐵路空調(diào)客車(chē)發(fā)電機(jī)組所用的柴油機(jī)有德國(guó)MTU12V183TA12型及美國(guó)康明斯KTA19-G2型等。康明斯KTA19-G2型柴油機(jī)的功率范圍在336KW/1500r/min～370KW/1500r/min之間，配裝的排氣消聲器一般都采用阻性結(jié)構(gòu)，也有采用阻抗復(fù)合型的。如圖1、圖2所示，1和14為連接法蘭，3和11為外端蓋，4和10為內(nèi)端蓋，13為進(jìn)氣管，9為隔板，7為吸聲材料，12為隔熱材料，6為外殼體，8為內(nèi)殼體，2為排氣管，5為管壁上所開(kāi)的小孔，開(kāi)孔率≥20％。氣體從發(fā)動(dòng)機(jī)出來(lái)后經(jīng)進(jìn)氣管13進(jìn)入I腔膨脹，然后經(jīng)排氣管2吸聲后排出。這種消聲器的插入損失很小，一般只有幾分貝到十幾分貝的消聲量，滿足不了國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能有效提高插入損失的鐵路空調(diào)客車(chē)柴油機(jī)排氣消聲器。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種鐵路空調(diào)客車(chē)柴油機(jī)排氣消聲器，包括殼體、端蓋、隔板、進(jìn)氣消聲管和排氣消聲管，其關(guān)鍵在于殼體內(nèi)部由隔板分隔成至少三個(gè)腔室，首、尾腔室分別通過(guò)進(jìn)氣消聲管和排氣消聲管與殼體外部連通，中間腔室內(nèi)設(shè)置有管壁上開(kāi)孔的中間消聲管，該中間消聲管一端開(kāi)口，另一端封閉，其開(kāi)口端穿過(guò)所在腔室的隔板伸入到前一腔室中；在靠近殼體尾部的隔板上設(shè)有通氣孔或通氣管。
所述殼體內(nèi)部設(shè)置有第一中間消聲管和第二中間消聲管，中間消聲管和進(jìn)、排氣消聲管均為一端開(kāi)口，另一端封閉，在各消聲管的管壁上開(kāi)有小孔；三塊隔板將殼體內(nèi)部分隔成四個(gè)腔室，進(jìn)氣消聲管和排氣消聲管分別置于I、IV腔室內(nèi)，其開(kāi)口端伸出殼體外，而第一中間消聲管和第二中間消聲管分別置于II、III腔室內(nèi)，其開(kāi)口端分別伸入到前一腔室中；在第三隔板上設(shè)有將第III、IV腔室連通的通氣孔或通氣管。
所述各管管壁上的小孔的總面積大于各管的截面積。
所述進(jìn)氣消聲管的中心線與殼體的軸心線垂直，第一中間消聲管、第二中間消聲管和排氣消聲管的中心線分別與殼體的軸心線平行。
所述第一中間消聲管的數(shù)目為兩個(gè)，其開(kāi)口端伸入腔室I中，封閉端固定在第二隔板上。
所述第一中間消聲管或第二中間消聲管的總截面積大于進(jìn)氣消聲管的截面積。
所述第三隔板上下兩端各設(shè)有一個(gè)通氣孔或通氣管，通氣孔或通氣管的總截面積大于進(jìn)氣消聲管的截面積。
所述殼體內(nèi)部四個(gè)腔室的體積按大小排序?yàn)榈贗腔室體積＞第IV腔室體積＞第III腔室體積＞第II腔室體積。
所述端蓋為圓弧外凸形。
本實(shí)用新型將殼體內(nèi)部分隔成至少三個(gè)腔室，各腔室內(nèi)設(shè)置管壁開(kāi)孔的消聲管，使得氣流方向和聲流方向不斷改變，氣流與聲流部分脫離，產(chǎn)生相位差，聲波的衰減系數(shù)增大，排氣噪聲大大下降，發(fā)電機(jī)左右兩側(cè)、乘務(wù)室等的噪聲都降到很低，滿足了國(guó)家有關(guān)法規(guī)的要求。
本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)施容易、降噪效果好等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖。
圖3為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3的B-B剖視圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)看圖3、圖4，本實(shí)用新型由外端蓋3和16、內(nèi)端蓋2和15、外殼體12、內(nèi)殼體18、進(jìn)氣消聲管13、排氣消聲管4、中間消聲管和隔板構(gòu)成，內(nèi)、外殼體之間以及內(nèi)、外端蓋之間填充有隔熱材料14，殼體和端蓋共同構(gòu)成密封空間，并起隔聲作用。內(nèi)殼體18和內(nèi)端蓋2、15可用2mm鋼板或不銹鋼制成，外殼體12和外端蓋3、16用0.5～1.0mm不銹鋼板制成，起裝飾美觀和保護(hù)泡沫狀硅酸鋁板材隔熱材料的作用。殼體內(nèi)部由隔板分隔成至少三個(gè)腔室，首、尾腔室分別通過(guò)進(jìn)氣消聲管13和排氣消聲管4與殼體外部連通，中間腔室內(nèi)設(shè)置有管壁上開(kāi)孔的中間消聲管，該中間消聲管一端開(kāi)口，另一端封閉，其開(kāi)口端穿過(guò)所在腔室的隔板伸入到前一腔室中；在靠近殼體尾部的隔板上設(shè)有通氣孔或通氣管6。
本實(shí)施例中，殼體內(nèi)部設(shè)置有第一中間消聲管10和第二中間消聲管7，第一中間消聲管10、第二中間消聲管7和進(jìn)、排氣消聲管均為一端開(kāi)口，另一端封閉，在各消聲管的管壁上開(kāi)有小孔11；隔板5、8和9將殼體內(nèi)部分隔成四個(gè)腔室，進(jìn)氣消聲管13和排氣消聲管4分別置于I、IV腔室內(nèi)，其開(kāi)口端伸出殼體外，在其開(kāi)口端上分別連接有進(jìn)氣法蘭17和排氣法蘭1，而第一中間消聲管10和第二中間消聲管7分別置于II、III腔室內(nèi)，其開(kāi)口端分別伸入到前一腔室中；在第三隔板5上設(shè)有將第III、IV腔室連通的通氣孔或通氣管6。
從圖3、圖4中還可進(jìn)一步看出各管管壁上的小孔11的總面積大于各管的截面積，進(jìn)氣消聲管13的中心線與殼體的軸心線垂直，第一中間消聲管10、第二中間消聲管7和排氣消聲管4的中心線分別與殼體的軸心線平行，并且第一中間消聲管10或第二中間消聲管7的總截面積大于進(jìn)氣消聲管13的截面積。第一中間消聲管10的數(shù)目為兩個(gè)，其開(kāi)口端伸入腔室I中，封閉端固定在第二隔板8上。在第三隔板5上下兩端各設(shè)有一個(gè)通氣孔或通氣管6，通氣孔或通氣管6的總截面積大于進(jìn)氣消聲管13的截面積。所述殼體內(nèi)部四個(gè)腔室的體積按大小排序?yàn)榈贗腔室體積＞第IV腔室體積＞第III腔室體積＞第II腔室體積，端蓋采用圓弧外凸形，改善剛度和消聲性能。
本實(shí)用新型可通過(guò)進(jìn)氣法蘭17與KTA19-G2型柴油機(jī)渦輪增壓器出口處的消聲器前管(含金屬波紋軟管)連接，排氣消聲管4通過(guò)列車(chē)頂部用排氣法蘭1與防雨罩連接，共同構(gòu)成柴油機(jī)的排氣系統(tǒng)，防雨罩通大氣。
工作原理當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)排出的高溫、高壓、高速脈動(dòng)的氣流通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器及消聲器前管進(jìn)入消聲器進(jìn)氣消聲管13時(shí)，氣流被進(jìn)氣消聲管13管壁上的小孔11分散成幾百股小氣流，進(jìn)入第I腔室中膨脹、緩沖，氣流流動(dòng)方向改變90°；接著，氣流從第一中間消聲管10的開(kāi)口端進(jìn)入第一中間消聲管10內(nèi)，并從第一中間消聲管10管壁上的小孔11噴出，進(jìn)入第II腔室膨脹、緩沖，氣流流向又被改變90°；同理，氣流進(jìn)入第二中間消聲管7，經(jīng)第二中間消聲管7管壁上的小孔11噴入到第III腔室中膨脹、緩沖，然后再通過(guò)第三隔板5上的通氣孔或通氣管6進(jìn)入第IV腔室中膨脹、緩沖，最后由排氣消聲管4上的小孔吸入并通過(guò)其開(kāi)口端排出殼體外。由于進(jìn)氣消聲管13、第一中間消聲管10、第二中間消聲管7、通氣孔或通氣管6、排氣消聲管4與殼體內(nèi)的四個(gè)腔室構(gòu)成串聯(lián)或部分并聯(lián)，各腔室的體積又是第I腔室體積＞第IV腔室體積＞第III腔室體積＞第II腔室體積，并成比例關(guān)系，在各消聲管和小孔的節(jié)流作用下，各腔室起到“蓄氣蓄壓”作用，進(jìn)入殼體內(nèi)的高速脈動(dòng)氣流便被改造為較穩(wěn)定的低速氣流，達(dá)到了減少噪聲的目的；各消聲管將氣流的流動(dòng)方向改變90°，因而流經(jīng)殼體的氣流流動(dòng)方向共改變90°×7＝630°。由于氣流方向與聲波方向的不斷改變，氣流與聲流部分脫離，產(chǎn)生相位差，聲波的衰減系數(shù)增大，同樣達(dá)到了減少噪聲的目的；又由于消聲管采用噴、吸流結(jié)構(gòu)，有移頻作用，將低頻移至中、高頻，便于消聲，而將中、高頻移至人耳聽(tīng)不到的超高頻，降低了噪聲。另外，各消聲管上小孔噴出的氣流有時(shí)間差，因而波峰與波谷可以抵消一部分，也能達(dá)到減噪的目的。
權(quán)利要求1.一種鐵路空調(diào)客車(chē)柴油機(jī)排氣消聲器，包括殼體、端蓋、隔板、進(jìn)氣消聲管和排氣消聲管，其特征在于殼體內(nèi)部由隔板分隔成至少三個(gè)腔室，首、尾腔室分別通過(guò)進(jìn)氣消聲管(13)和排氣消聲管(4)與殼體外部連通，中間腔室內(nèi)設(shè)置有管壁上開(kāi)孔的中間消聲管，該中間消聲管一端開(kāi)口，另一端封閉，其開(kāi)口端穿過(guò)所在腔室的隔板伸入到前一腔室中；在靠近殼體尾部的隔板上設(shè)有通氣孔或通氣管(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路空調(diào)客車(chē)柴油機(jī)排氣消聲器，其特征在于所述殼體內(nèi)部設(shè)置有第一中間消聲管(10)和第二中間消聲管(7)，中間消聲管和進(jìn)、排氣消聲管均為一端開(kāi)口，另一端封閉，在各消聲管的管壁上開(kāi)有小孔(11)；三塊隔板(5、8、9)將殼體內(nèi)部分隔成四個(gè)腔室，進(jìn)氣消聲管(13)和排氣消聲管(4)分別置于I、IV腔室內(nèi)，其開(kāi)口端伸出殼體外，而第一中間消聲管(10)和第二中間消聲管(7)分別置于II、III腔室內(nèi)，其開(kāi)口端分別伸入到前一腔室中；在第三隔板(5)上設(shè)有將第III、IV腔室連通的通氣孔或通氣管(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路空調(diào)客車(chē)柴油機(jī)排氣消聲器，其特征在于所述各管管壁上的小孔(11)的總面積大于各管的截面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路空調(diào)客車(chē)柴油機(jī)排氣消聲器，其特征在于所述進(jìn)氣消聲管(13)的中心線與殼體的軸心線垂直，第一中間消聲管(10)、第二中間消聲管(7)和排氣消聲管(4)的中心線分別與殼體的軸心線平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路空調(diào)客車(chē)柴油機(jī)排氣消聲器，其特征在于所述第一中間消聲管(10)的數(shù)目為兩個(gè)，其開(kāi)口端伸入腔室I中，封閉端固定在第二隔板(8)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路空調(diào)客車(chē)柴油機(jī)排氣消聲器，其特征在于所述第一中間消聲管(10)或第二中間消聲管(7)的總截面積大于進(jìn)氣消聲管(13)的截面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路空調(diào)客車(chē)柴油機(jī)排氣消聲器，其特征在于所述第三隔板(5)上下兩端各設(shè)有一個(gè)通氣孔或通氣管(6)，通氣孔或通氣管(6)的總截面積大于進(jìn)氣消聲管(13)的截面積。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路空調(diào)客車(chē)柴油機(jī)排氣消聲器，其特征在于所述殼體內(nèi)部四個(gè)腔室的體積按大小排序?yàn)榈贗腔室體積＞第IV腔室體積＞第III腔室體積＞第II腔室體積。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路空調(diào)客車(chē)柴油機(jī)排氣消聲器，其特征在于所述端蓋為圓弧外凸形。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鐵路空調(diào)客車(chē)柴油機(jī)排氣消聲器，包括殼體、端蓋、隔板、進(jìn)氣消聲管和排氣消聲管，殼體內(nèi)部由隔板分隔成至少三個(gè)腔室，首、尾腔室分別通過(guò)進(jìn)氣消聲管和排氣消聲管與殼體外部連通，中間腔室內(nèi)設(shè)置有管壁上開(kāi)孔的中間消聲管，該中間消聲管一端開(kāi)口，另一端封閉，其開(kāi)口端穿過(guò)所在腔室的隔板伸入到前一腔室中；在靠近殼體尾部的隔板上設(shè)有通氣孔或通氣管。本實(shí)用新型能夠使發(fā)電機(jī)左右兩側(cè)、乘務(wù)室等的噪聲都降到很低，滿足了國(guó)家有關(guān)法規(guī)的要求。它具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)施容易、降噪效果好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F01N1/08GK2809234SQ200520009680
公開(kāi)日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2005年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月27日
發(fā)明者林輝江 申請(qǐng)人:林輝江