[发明专利]一种扩张共振复合型消声器

说明书

技术领域

本发明涉及减振降噪领域，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。

发明内容

本发明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，本发明采用的技术方案是：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：本发明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为本发明的结构示意图。