專利名稱：一種鐵路空調(diào)客車柴油機(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，特別涉及一種鐵路空調(diào)客車柴油機(jī)排氣消聲器。
背景技術(shù)：
目前，鐵路空調(diào)客車發(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。配裝的排氣消聲器有阻性消聲器和阻抗復(fù)合結(jié)構(gòu)消聲器。如圖1、圖2所示，1和11是連接法蘭，2是通氣管，其兩端開口，管壁上開有許多小孔，3和10是外端蓋，4和9是內(nèi)端蓋，5是隔熱材料，6是外殼體，7是內(nèi)殼體，8是吸聲材料。氣流進(jìn)入通氣管2之后，利用管壁上的小孔與吸聲材料吸聲，降低噪聲。這種消聲器為阻性消聲器，由于長(zhǎng)度受到限制，消聲量都不大，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消聲量的鐵路空調(diào)客車柴油機(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)客車柴油機(jī)排氣消聲器，包括殼體、端蓋、進(jìn)氣消聲管和排氣消聲管，其關(guān)鍵在于殼體內(nèi)部設(shè)置有中間消聲管，該中間消聲管和進(jìn)、排氣消聲管均為一端開口，另一端封閉，在各消聲管的管壁上開有小孔；三塊隔板將殼體內(nèi)部分隔成四個(gè)腔室，各腔室間由消聲管或/和隔板上的通氣孔連通，并且第I、IV腔室分別通過進(jìn)、排氣消聲管與殼體外部連通。
所述進(jìn)氣消聲管的封閉端與第二隔板連接，其開口端依次穿過第一隔板及前端蓋伸出到殼體外；中間消聲管的封閉端與第三隔板連接，其開口端依次穿過第二隔板及第一隔板伸入到第II腔室中；而排氣消聲管置于第IV腔室內(nèi)，其開口端穿過后端蓋伸出殼體外，在第一、三隔板上分別設(shè)有通氣孔或通氣管，通氣孔或通氣管的總面積小于中間消聲管的總截面積。
所述各管管壁上的小孔的總面積大于各管的截面積。
所述各管的中心線與殼體的軸心線平行。
所述中間消聲管上的小孔開在其置于第III腔室的管壁上。
所述中間消聲管的數(shù)目為1～4根，其總截面積大于進(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。
本實(shí)用新型將殼體內(nèi)部分隔成四個(gè)腔室，使得氣流方向和聲流方向不斷改變，氣流與聲流分離，聲波的衰減系數(shù)增大，排氣噪聲大大下降，發(fā)電機(jī)車廂左右兩側(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A-A剖視圖。
圖5為圖3的B-B剖視圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)看圖3、圖4、圖5，本實(shí)用新型由外端蓋2和12、內(nèi)端蓋4和13、外殼體5、內(nèi)殼體6、進(jìn)氣消聲管15、排氣消聲管11、中間消聲管8和隔板7、9、10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3，隔熱材料3采用硅酸鋁泡沫板。殼體內(nèi)部設(shè)置有中間消聲管8，該中間消聲管8和進(jìn)、排氣消聲管均為一端開口，另一端封閉，在各消聲管的管壁上開有小孔18；三塊隔板7、9、10將殼體內(nèi)部分隔成四個(gè)腔室，各腔室間由消聲管或/和隔板上的通氣孔連通，并且第I、IV腔室分別通過進(jìn)、排氣消聲管與殼體外部連通。
從圖3、圖4、圖5中還可進(jìn)一步看出進(jìn)氣消聲管15的封閉端與第二隔板9連接，其開口端依次穿過第一隔板7及前端蓋伸出到殼體外，管壁上所開的小孔大部分分布在I腔室中，小部分分布在II腔室中；中間消聲管8的封閉端與第三隔板10連接，其開口端依次穿過第二隔板9及第一隔板7伸入到第II腔室中；而排氣消聲管11置于第IV腔室內(nèi)，其開口端穿過后端蓋伸出殼體外，在第一、三隔板7、10上分別設(shè)有通氣孔或通氣管16、17，通氣孔或通氣管16、17的總面積小于中間消聲管8的總截面積。所述各管管壁上的小孔18的總面積大于各管的截面積，各管的中心線與殼體的軸心線平行；中間消聲管8上的小孔18開在其置于第III腔室的管壁上；中間消聲管8的數(shù)目為1～4根，其總截面積大于進(jìn)氣消聲管15的截面積；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。
本實(shí)用新型可通過進(jìn)氣法蘭1與發(fā)動(dòng)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11通過排氣法蘭14與列車頂部的防雨罩連接，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、高速脈氣流通過發(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15時(shí)，大部分氣體通過進(jìn)氣消聲管15后段管壁上的小孔18進(jìn)入第I腔室中膨脹、緩沖，小部分氣流通過該管前段管壁上的小孔18進(jìn)入第II腔室中膨脹，并與經(jīng)第一隔板7上的通氣孔或通氣管16從第I腔室中流出的氣流成干涉作用，氣流在第I腔室中膨脹，聲波部分被過濾，漏過的聲波在以后的各腔室中逐次被過濾，使噪聲減少。接著，第II腔室中的氣流從中間消聲管8的開口端進(jìn)入中間消聲管8內(nèi)，并通過中間消聲管8后段管身上的小孔18噴入第III腔室膨脹、緩沖，然后再?gòu)牡谌舭?0上的通氣孔或通氣管17流入第IV腔室膨脹，最后由排氣消聲管11管壁上的小孔吸入并排出大氣。由于進(jìn)氣消聲管15、中間消聲管8、排氣消聲管11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，在各消聲管及其管壁上小孔的節(jié)流作用下，各腔室都有“蓄氣蓄壓”作用，因此，進(jìn)入殼體內(nèi)的高速脈動(dòng)氣流被改造為較穩(wěn)定的低速氣流，從而降低了噪聲。
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°。氣流及聲波的方向不斷改變，使氣流與聲流分離，并且部分氣流與聲流成180°，這樣，聲波的衰減系數(shù)增大，噪聲大大降低。
中間消聲管8及進(jìn)、排氣消聲管均采用噴吸流結(jié)構(gòu)，將一大股氣流分散成幾百股小氣流，聲波傳遞時(shí)受到孔壁的摩擦作用，使噪聲降低；同時(shí)，采用小孔噴注代替大管噴注，能將頻率上移，即能使低頻噪聲移至中、高頻噪聲，便于消聲，而將中、高頻噪聲上移至人耳聽不到的超高頻，起到降低噪聲的作用。另外，各消聲管上小孔噴出的氣流有時(shí)間差，聲波也有相位差，也能抵消一部分噪聲。
綜上所述，本實(shí)用新型是采用氣流流通截面積優(yōu)化技術(shù)，將高速脈動(dòng)的氣流改變?yōu)檩^穩(wěn)定的低速氣流，來(lái)達(dá)到減少噪聲的目的；為了便于消聲，采用小孔噴注，將低頻噪聲移至中、高頻，并多次改變氣流流動(dòng)方向，使氣流與聲流分離，氣體流動(dòng)所產(chǎn)生的時(shí)間差，聲波也有相位差，使聲波的波峰與波谷相互抵消一部分，從而大大減少了噪聲。
權(quán)利要求1.一種鐵路空調(diào)客車柴油機(jī)排氣消聲器，包括殼體、端蓋、進(jìn)氣消聲管(15)和排氣消聲管(11)，其特征在于殼體內(nèi)部設(shè)置有中間消聲管(8)，該中間消聲管(8)和進(jìn)、排氣消聲管均為一端開口，另一端封閉，在各消聲管的管壁上開有小孔(18)；三塊隔板(7、9、10)將殼體內(nèi)部分隔成四個(gè)腔室，各腔室間由消聲管或/和隔板上的通氣孔連通，并且第I、IV腔室分別通過進(jìn)、排氣消聲管與殼體外部連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路空調(diào)客車柴油機(jī)排氣消聲器，其特征在于所述進(jìn)氣消聲管(15)的封閉端與第二隔板(9)連接，其開口端依次穿過第一隔板(7)及前端蓋伸出到殼體外；中間消聲管(8)的封閉端與第三隔板(10)連接，其開口端依次穿過第二隔板(9)及第一隔板(7)伸入到第II腔室中；而排氣消聲管(11)置于第IV腔室內(nèi)，其開口端穿過后端蓋伸出殼體外，在第一、三隔板(7、10)上分別設(shè)有通氣孔或通氣管(16、17)，通氣孔或通氣管(16、17)的總面積小于中間消聲管(8)的總截面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路空調(diào)客車柴油機(jī)排氣消聲器，其特征在于所述各管管壁上的小孔(18)的總面積大于各管的截面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種鐵路空調(diào)客車柴油機(jī)排氣消聲器，其特征在于所述各管的中心線與殼體的軸心線平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路空調(diào)客車柴油機(jī)排氣消聲器，其特征在于所述中間消聲管(8)上的小孔(18)開在其置于第III腔室的管壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種鐵路空調(diào)客車柴油機(jī)排氣消聲器，其特征在于所述中間消聲管(8)的數(shù)目為1～4根，其總截面積大于進(jìn)氣消聲管(15)的截面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路空調(diào)客車柴油機(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。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鐵路空調(diào)客車柴油機(jī)排氣消聲器，包括殼體、端蓋、進(jìn)氣消聲管和排氣消聲管，殼體內(nèi)部設(shè)置有中間消聲管，該中間消聲管和進(jìn)、排氣消聲管均為一端開口，另一端封閉，在各消聲管的管壁上開有小孔；三塊隔板將殼體內(nèi)部分隔成四個(gè)腔室，各腔室間由消聲管或/和隔板上的通氣孔連通，并且第I、IV腔室分別通過進(jìn)、排氣消聲管與殼體外部連通。本實(shí)用新型將殼體內(nèi)部分隔成四個(gè)腔室，使得氣流方向和聲流方向不斷改變，氣流與聲流分離，聲波的衰減系數(shù)增大，排氣噪聲大大下降，發(fā)電機(jī)車廂左右兩側(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)F01N1/08GK2809235SQ20052000968
公開日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