高阻尼宽频带吸声壁制造技术

一种能在齿轮箱和车间等内壁安装、降低噪声的高阻尼宽频带吸声壁，由若干吸声壁单元组成。该单元包括三棱条形吸声尖劈（设微孔ｄ↓［１］和小空腔若干）、空气阻尼箱的面板（设若干微孔ｄ↓［２］小孔ｄ↓［３］）和阻尼盒（设若干小阻尼腔）、阻尼箱外的空盒、空盒外的凸状燕尾台和凹状燕尾槽、隔声板。沿着声传播方向，从微孔ｄ↓［１］经小空腔、微孔ｄ↓［２］到对应的小阻尼腔，从尖劈间的谷底小孔ｄ↓［３］至对应的小阻尼腔，分别为声波的双层和单层空腔共振器，使其成为双层、单层起伏相间的微穿孔板吸声结构。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是涉及一种高阻尼宽频带的、且以吸声为主兼有隔声和散射功能的消声装置。具体而言，可用于汽车、拖拉机、内燃机、机床、减速机等机器的齿轮箱，或其它机械设备的壳形体(机壳、机座、箱体、盖、罩)和容器中的吸声、隔声。噪声大的车间和房间内壁上也可以安装它。有效地降低机器噪声的主要途径之一，是减少它的齿轮箱噪声。而减少齿轮箱的噪声，又主要是一、从声源上根洽噪声；二、在噪声传播的途径上用吸声和隔声的方法降低噪声。本技术就是在噪声传播的途径上实现降低齿轮箱等的噪声之技术。关于声的吸收，现有的主要有四种吸声结构。华中理工大学出版社于1990年8月出版的《噪声控制理论》一书中的144～148页，中国农业机械出版社于1983年7出版的《机械噪声控制技术》一书中的146～149页，列举了1.薄板共振吸声结构。其共振频率在80Hz～300Hz范围内，共振时的吸声系数在0.2～0.5之间，薄板后的空气层所占用空间(包括厚度)大；2.穿孔板共振吸声结构。只有外界声波频率和它的固有频率一致时，消耗声能才最多。因此该结构对噪声频率的选择性很强，只要偏离了它的固有频率，吸声效果就差；3.微穿孔板吸声结构。它的吸声系数比较大、吸声频带宽、散热性好。但要吸声效果显著，一般采用双层的(或多层的)微孔板吸声结构，其阻尼空腔串联以后，一般前腔深80mm，后腔深120mm；4.吸声尖壁结构。当它的高度等于噪声中最低频率的声波长度(λ)一半时，其吸声系数可达0.98，几乎可以吸收全部声能。如果将上述吸声结构应用于齿轮箱、壳形体中，达到吸声降噪目的，是不可能的。因为在齿轮箱内安装吸声壁，必须符合三个最基本条件1.吸声壁的厚度，不能超过齿轮顶端和箱体内壁之间的最小间隙。在绝大多数齿轮箱中，这个最小间隙一般在10mm～30mm之间。2.由于齿轮箱发射的噪声大、频带宽，因而要求吸声壁的吸声系数高、透过系数小、吸声频带宽，高、中、低频的噪声大部分能被吸收。3.容易装拆，且不因取用阻尼材料而使齿轮箱温度升高超过标准，具有一定的散热能力。上述四种吸声结构，第一种以吸收低频声波为主；第二种吸收频带选择性太强；第三种吸声的频带虽然较宽，但因有双层阻尼空腔而使厚度加大；第四种对高、中、低频声均可吸收，但因吸声尖壁高度等于最低频率声波长的一半，使其厚度更大。总之，现有吸声结构，没有一种能全面符合三个最基本条件，是不能在齿轮箱等中安装的。并且，根据国内外专利检索，能达到上述三个基本条件的，在齿轮箱等内壁安装的吸声壁也是没有的。为此，本技术的目的，就是要为齿轮箱等提供一种吸声壁，不仅具备现有吸声结构之优点，而且符合齿轮箱等内壁安装吸声壁的三个最基本条件。本技术的技术解决方案是一种高阻尼、宽频带吸声壁，尤其是适宜于机器的齿轮箱、壳形件内壁安装的吸声壁。它包括了由若干吸声壁单元组成的吸声壁主体、与主体两侧连接的楔形块、装在齿轮箱(或车间)内壁的并使主体两侧楔形块定位的箱角(屋角)楔形定位板。组成吸声壁主体的每个吸声壁单元，沿着声传播的方向，又包括了三棱条形吸声尖壁、空阻尼箱所属的面板和阻尼盒、套装在阻尼箱外的空盒、空盒外边的凸状燕尾台和凹状燕尾槽、隔声板。其要点是1.三棱条形吸声尖壁的尖端设有若干微孔〔d1〕，其内设有若干小空腔，且孔和腔连通，数量相等；三棱条形吸声尖劈的底部(大端)都座落在空气阻尼箱的面板上，所占处的面积呈长方形(长为宽的二倍)，和面板的面积相等；由于三棱条形吸声尖劈的长度只有面板长度的一半，因此它们在面板上的排列，横向一半，纵向一半，互相垂直。2.空气阻尼箱由面板和阻尼盒组成，面板在其上，设有若干微孔〔d2〕和若干小孔〔d3〕；阻尼盒在其下，盒内设有若干小阻尼腔。微孔〔d2〕在三棱条形吸声尖劈之下，上通尖劈的小空控，下连相对应的阻尼盒内的小阻尼腔。并且，微孔〔d2〕和微孔〔d2〕所对应的小空腔、小阻尼腔，三者的数量相等。小孔〔d3〕在两个三棱条形吸声尖劈之间的谷底，上通齿轮箱等内的空气层，下连相对应的阻尼盒内的小阻尼腔。并且，小孔〔d3〕和小孔〔d3〕所对应的小阻尼腔，两者数量相等。3.在每个吸声壁单元上，空气阻尼箱的阻尼盒的四周，套装在既无顶又无底的长方形空盒内，空盒的四个外边有凸状燕尾(梯形)台和凹状(梯形)燕尾槽，一左一右，一上一下，彼此对应。4.在空气阻尼箱的后面(底部)，又连着一层隔声板。组装时，将一个吸声壁单元的凸状燕尾台插入另一个吸声壁单元的凹状燕尾槽内，就可装成需要的各种面积的吸声壁主体。在主体的两端又连接着两直角边相等的、呈直角三角形的楔形块。再在齿轮箱内的四角装上箱角楔形定位板，箱体内就呈现出四个大的凹状燕尾槽，而后将装有楔形块的吸声壁主体插入箱体内凹状燕尾槽中，使其定位，就成了完整的吸声壁。如果齿轮箱、壳形体、容器中盛有润滑油，就在吸声壁的外表面蒙上一层尼龙簿膜，防止润滑油的渗入，以免消声功能大幅度降低。上述结构，综合论之，吸声壁单元的根本特征是吸声尖劈和空气阻尼箱组成了一起一伏的、彼此相间的双层和单层微穿孔吸声结构——从吸声尖劈尖端微孔〔d1〕经尖劈内的的小空腔、空气阻尼箱面板上的微孔〔d2〕，到微孔所对应的小阻尼腔，类似双层微穿孔板吸声结构(双层空腔共振器)；从吸声尖劈间的谷底所辖面板上的小孔〔d3〕，到小孔〔d3〕所对应的小阻尼腔，属于单层微穿孔板吸声结构(单层空腔共振器)。在这单层和双层兼备的微穿孔板吸声结构中，值得注意的技术条件是如果在齿轮箱、壳形体、容器、车间里，倍频程中声压级最大的噪声之波长为λ，则吸声尖劈的高度〔h〕为波长〔λ〕的 1/4 ～1/20 ；如果吸声尖劈的高度为h，则每个吸声尖劈的宽度［B］控制在0.2h～1.15h之间；吸声壁的高度［h0］，在齿轮箱中，应小于齿轮顶端至箱体内壁之间的最小间隙。应用于齿轮箱、壳形体、管道中，高度一般在30mm以下，应用于车间、动力房内时，高度一般控制在30～200mm之间；吸声尖劈的板厚［δ1］采用非金属材料时，为0.5～2.5mm，采用金属材料时，为0.4～1mm；空气阻尼箱的面板厚［δ1］，控制在1mm之下；吸声尖劈上的微孔［d1］穿孔率p1(指与尖劈、微孔d1轴心线相垂直的、又为尖劈所辖的平面上的穿孔率)为1％～5％；空气阻尼箱面板上微孔［d2］的穿孔率p2，根据试验为0.33p1～0.88p1。面板上两尖劈之间的小孔［d3］的穿孔率为所辖面积的1％－5％；吸声尖劈上的微孔［d1］和它对应的面板上的微孔［d2］直径为0.6～1mm。面板上的小孔［d3］直径为0.8～1.2mm；吸声壁在介质温度高于80℃时，用金属簿板制成，隔声板根据其耐温性能而定，可用亦可不用。在介质温度低于80℃时，可用麻城降噪材料厂产的HM87－10降噪板或用“PVC”塑料板，或采用无毒聚氯乙烯硬板，或用以聚氨脂为主要成分的聚合软木板模压成吸声尖劈；以聚四氟乙烯板SFB－1型，或无毒聚氯乙烯硬板，模压或铸塑成空气阻尼箱；而隔声板也由聚合软木板制成。由于本技术融合了吸声尖劈和双层微穿孔板吸声结构之长，使得自身的声阻增大，声质量减小，从而提高了吸声系数，拓宽了吸声频带，并使共振阻尼腔的深度大大缩短〔注〕。因而在齿轮箱和车间等的内壁上所占的厚度(空间)小，用材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高阻尼、宽频带吸声壁，尤其是在齿轮箱和车间内壁使用的消声装置，由多个吸声壁单元连接成的吸声壁主体［２５］、与主体两侧相连的楔形块［２２］［２３］、装在齿轮箱内壁并使楔形块定位的箱角楔形定位板［２４］组成，每个吸声壁单元的特征是，沿着声的传播方向，按它们的顺序，首先设有三棱条形吸声尖劈［１］［１３］，该尖劈［１］［１３］带有尖端，该尖端有微孔ｄ↓［１］，该微孔ｄ↓［１］下有小空腔［１５］，还有带着若干个微孔ｄ↓［２］和小孔ｄ↓［３］的空气阻尼箱的面板［２］，其次是内部设有若干小阻尼腔［１６］［１７］的空气阻尼箱之阻尼盒［３］，再就是空气阻尼箱外的空盒［１１］，接着是空盒［１１］外面的凸状燕尾台［５］［７］和凹状燕尾槽［６］［８］，最后是隔声板［４］，从吸声尖劈尖端上微孔ｄ↓［１］经小空腔［１５］和微孔ｄ↓［２］，到微孔ｄ↓［２］所对应的小阻尼腔［１６］，是声波的双层空腔共振器，从吸声尖劈之间的谷底［９］上的小孔ｄ↓［３］、至对应的小阻尼腔［１７］，是声波的单层空腔共振器，使吸声壁单元成为一起伏的、彼引相间的双层和单层微穿孔板吸声结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王法源，
申请(专利权)人：王法源，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]