多孔谐振静音式消声器及发电机组制造技术

本发明专利技术公开了一种多孔谐振静音式消声器及发电机组，设有中间谐振筒，在中间谐振筒开有连通多个中间谐振孔，在发动机排气过程中，降低背压，具有多孔板的消声和缓冲效果，发动机废气进入中间谐振筒后，气体通过中间谐振孔排出至中间谐振腔，中间谐振腔内具有储存由于排气形成的压力，与每个中间谐振孔发生进气排气动作，且频率具有叠加从而与中间谐振腔内的气体相互作用，产生较好效果的谐振，从而降噪减振；实际使用时，可与进气腔以及排气腔相互配合，进一步保证降噪，保证了环保的同时，利用排气自身的谐振效果，还利于提高发动机的运行效率，节能降耗；同时，本发明专利技术的消声器结构简单，利用现有的型材简单加工即可成型，并可根据发动机排量的大小灵活改变大小，而保持结构不变，具有较强的适应能力。

Porous Resonant Muffler and Generator Set

The invention discloses a porous resonant silent muffler and a generator set, which is provided with an intermediate resonant cylinder and connected with a plurality of intermediate resonant holes. During the exhaust process of the engine, the back pressure is lowered, and the muffling and buffering effect of the porous plate is achieved. After the exhaust gas of the engine enters the intermediate resonant cylinder, the gas is discharged into the intermediate resonant cavity through the intermediate resonant hole, and the intermediate resonant cavity. It has the function of storing the pressure formed by exhaust gas and acting as intake and exhaust gas with each intermediate resonant hole, and the frequency is superimposed so as to interact with the gas in the intermediate resonant cavity and produce a better effect of resonance, thereby reducing noise and vibration. In practical use, it can cooperate with the intake cavity and the exhaust cavity to further ensure noise reduction and environmental protection, and at the same time, it can use exhaust gas to reduce vibration. At the same time, the muffler of the present invention has simple structure, can be formed by simple processing of the existing profiles, and can flexibly change the size according to the size of the engine displacement, while maintaining the structure unchanged, and has strong adaptability.

【技术实现步骤摘要】
多孔谐振静音式消声器及发电机组
本专利技术涉及发电机组排气降噪静音的环保领域，具体涉及一种利用谐振效果达到静音的发动机消声器及其发动机。
技术介绍
发电机组属于常用的通用机械，小型发电机组多采用发动机驱动，由于使用环境具有较高的要求，而发动机噪声则是发电机组的主要环保指标之一。发动机消声器是发动机的主要部件之一，是发动机运行静音降噪的必备条件。由于发动机依靠燃料的爆燃产生高压从而产生驱动动力，因此排气噪声较大，如何尽最大程度的消除噪声，则是发动机领域技术人员长期思考的重要问题。现有技术中，发动机消声器已经能够较多的消除发动机排气噪声，但在技术上难以实现进一步的降低噪声。现有的消声器较多的采用传统的阻性消声器、抗性消声器以及两者复合型消声器，较多的在消声器内部结构做改进，期待形成较好的消声效果。但是，现有技术的改进并没有考虑到消声器本身内部结构以外的因素，因此，造成消声器整体内部结构复杂，且运行背压较高，还通过厚度较高的吸声层辅助实现最大的消声目的，增加了制造成本；为解决上述问题，现有技术中，较为简单的消声器结构如图1所示，进气管11和排气管12均插入消声筒体，且插入段均设有小孔(包括插入段开口处也由孔板封闭)，图中1101、1102、1201、1202所示均设置多个小孔，形成横向和纵向均有气流的分散式缓冲的进排气结构；同时，还设有中间缓冲段，中间缓冲段包括前隔板、后隔板和中间筒41，中间筒一般为两个，其中一个一端连通进气，另一端封闭，另一个中间筒一端连通排气，另一端封闭，图中13、14所指两处为封闭，两个中间筒位于所述前隔板和后隔板之间的部分设有通气孔4101，则废气先进入一个中间筒，并通过气孔排出后通过另一个中间筒的气孔进入后排出，形成两个中间筒串联排气的效果，最后由排气管排出；整个消声器从结构上为抗性消声器原理，两个中间筒的直径也根据排气的先后直径变大，便于缓冲；且从进气管和排气管上设置的气孔方位上来看，也是利用抗性原理实现降噪减振；但该结构的消声器依然存在背压较大的问题，降噪效果并不理想，最高只能达到25dB。因此，需要对现有技术的消声器进行改进，较大幅度的消除现有技术中存在的背压较高导致的噪声、振动较大的问题，采用较为简单的结构，避免了复杂的结构降低排气性能的问题，有效提高发动机效率，并减少制造成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种多孔谐振静音式消声器及发电机组，较大幅度的消除现有技术中存在的背压较高导致的噪声、振动较大的问题，采用较为简单的结构，避免了复杂的结构降低排气性能的问题，有效提高发动机效率，并减少制造成本。本专利技术的多孔谐振静音式消声器，包括进气管、排气管和消声筒体，进气管和排气管按照气体流向连通于消声筒体，且进气管、消声筒体和排气管通常结构均为横截面为圆形的筒状结构，安装结构也属于消声器的通常结构，在此不再赘述；还包括位于消声筒体腔内的内谐振组件，所述内谐振组件包括前隔板、后隔板和中间谐振筒，所述前隔板和后隔板按照气体流向前后并列密封设置于消声筒体内腔，且将消声筒体内腔分隔成位于前隔板前的且连通进气管的进气腔、位于前隔板和后隔板之间的中间谐振腔和位于后隔板后的且连通排气管的排气腔，所述中间谐振筒两端对应支撑于所述前隔板和后隔板，如图所示，中间谐振筒两端可穿过所述前隔板和后隔板并形成支撑，当然，圆周方向需要形成密封(焊接)，在此不再赘述；所述中间谐振筒前端开口连通于进气腔，后端开口连通于排气腔，连通于所述中间谐振筒内与所述中间谐振腔之间在中间谐振筒筒体上设置多个中间谐振孔；发动机废气通过进气管进入进气腔，由进气腔通过中间谐振筒的中间谐振孔进入中间谐振腔，中间谐振腔内具有一定压力的气体(通过排气形成)，气体通过中间谐振孔排出至中间谐振腔(位于前隔板和后隔板之间)并频率具有叠加从而与中间谐振腔内的气体相互作用，产生具有规律的谐振，从而进一步降噪减振；并且，可与进气腔(也可形成谐振)以及排气腔(也可形成谐振)相互配合，进一步保证降噪，保证了环保的同时，利用排气自身的谐振效果，还利于提高发动机的运行效率。进一步，所述中间谐振孔为径向通孔，且近似均匀的分布在中间谐振筒筒体或者将中间谐振筒筒体分区块在区块范围内近似均匀的分布；与进气谐振管段的原理同理，径向通孔利于加工且易于形成与主流道垂直的旁通气流，旁通气流具有形成谐振的作用，从而进一步优化谐振降噪效果；近似均匀分布指的是孔与孔之间的间距基本相等，允许有一定的间距误差，将中间谐振筒筒体分区块指的是为了制造方便在焊缝附近不加工中间谐振孔，或者人为将中间谐振筒筒体分成若干区块，在区块范围内加工中间谐振孔，可针对性的形成谐振，具有设定的降噪效果。进一步，所述中间谐振筒为至少一个，且中间谐振筒的内腔横截面积总和与进气管插入消声筒体的管段的内腔横截面积之比为1-1.5:1，优选为1.2:1；谐振用于消除消声器的噪声和振动，在本方案中，进气谐的进气流量强度或者进气管进气谐振会影响到在后的中间谐振腔，在中间谐振腔内继续进行谐振处理，才能得以最终产生较佳的效果；同时，中间谐振管的流通能力也影响到进气谐振管段在进气谐振腔内的谐振效果，因此，本方案中，中间谐振筒与进气谐振管之间管径(内腔横截面积)之间的比例范围能够保证进气谐振腔的谐振效果，同时，保证中间谐振腔能够具有足够的进气形成谐振。进一步，所述中间谐振筒为至少一个，单个中间谐振筒的所述多个中间谐振孔的开孔面积总和与对应的中间谐振筒的内腔横截面积之比为2.5-3.5:1；同理，中间谐振腔的谐振的产生需要中间谐振筒内部气流与外部气压(中间谐振腔)之间以及通过中间谐振孔的出气进气(在谐振腔内气体的作用下)比例之间的合理配合来实现，所述的比例范围偏大则形成直接的缓冲消音(抗性消音)，效果直接为现有的抗性消音相同的效果，偏小则完成不了所期待的全面谐振效果谐振，甚至无法形成谐振。进一步，所述中间谐振筒为至少一个，单个中间谐振筒的所述多个中间谐振孔的开孔面积总和占中间谐振筒的位于中间谐振腔内的筒体展开面积的20％-27％；期待的谐振效果需要足够的开孔面积并配合以中间谐振筒的长度和管径尺寸，如果单一的追求开孔面积，则会影响中间谐振筒的整体强度，会发生共振而增加振动和增加噪声，如果开孔面积过小，则会无法实现整体谐振，从而达不到最终期待的效果。进一步，单个中间谐振筒的所述多个中间谐振孔的开孔面积总和与对应的中间谐振筒的内腔横截面积之比为3:1，单个中间谐振筒的所述多个中间谐振孔的开孔面积总和占中间谐振筒的位于中间谐振腔内的筒体展开面积的23％；同理，进气谐振孔的面积总和、进气谐振管段内腔横截面积与进气谐振管段展开面积(需要长度和内腔的拟合达到上述比例)之间具有合理的结构参数，才能达到上述比例，从而达到最佳的谐振降噪效果，并能保证进气谐振管段本身强度，避免发生振动从而影响整体消声效果。进一步，所述中间谐振筒为横截面规则的筒状，一般为圆筒形；且数量为平行于消声筒体设置两个及以上，相邻中间谐振筒的中心轴线之间的距离为在此方向上相邻中间谐振筒的中心轴线到各自母线距离的和的1.4-1.6倍；气体的谐振需要具有足够的谐振空间，但谐振空间过大则影响消声器整体体积或者不方便布置中间谐振筒，过小则无法形成整体谐振；本方案的在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔谐振静音式消声器，包括进气管、排气管和消声筒体，其特征在于：还包括位于消声筒体腔内的内谐振组件，所述内谐振组件包括前隔板、后隔板和中间谐振筒，所述前隔板和后隔板按照气体流向前后并列密封设置于消声筒体内腔，且将消声筒体内腔分隔成位于前隔板前的且连通进气管的进气腔、位于前隔板和后隔板之间的中间谐振腔和位于后隔板后的且连通排气管的排气腔，所述中间谐振筒两端对应支撑于所述前隔板和后隔板；所述中间谐振筒前端开口连通于进气腔，后端开口连通于排气腔，连通于所述中间谐振筒内与所述中间谐振腔之间在中间谐振筒筒体上设置多个中间谐振孔。

【技术特征摘要】
1.一种多孔谐振静音式消声器，包括进气管、排气管和消声筒体，其特征在于：还包括位于消声筒体腔内的内谐振组件，所述内谐振组件包括前隔板、后隔板和中间谐振筒，所述前隔板和后隔板按照气体流向前后并列密封设置于消声筒体内腔，且将消声筒体内腔分隔成位于前隔板前的且连通进气管的进气腔、位于前隔板和后隔板之间的中间谐振腔和位于后隔板后的且连通排气管的排气腔，所述中间谐振筒两端对应支撑于所述前隔板和后隔板；所述中间谐振筒前端开口连通于进气腔，后端开口连通于排气腔，连通于所述中间谐振筒内与所述中间谐振腔之间在中间谐振筒筒体上设置多个中间谐振孔。2.根据权利要求1所述的多孔谐振静音式消声器，其特征在于：所述中间谐振孔为径向通孔，且近似均匀的分布在中间谐振筒筒体或者将中间谐振筒筒体分区块在区块范围内近似均匀的分布。3.根据权利要求2所述的多孔谐振静音式消声器，其特征在于：所述中间谐振筒为至少一个，且中间谐振筒的内腔横截面积总和与进气管插入消声筒体的管段的内腔横截面积之比为1-1.5:1。4.根据权利要求2所述的多孔谐振静音式消声器，其特征在于：所述中间谐振筒为至少一个，单个中间谐振筒的所述多个中间谐振孔的开孔面积总和与对应的中间谐振筒的内腔横截面积之比为2.5-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵东升，严天雄，高中华，杨林，刘进伟，
申请(专利权)人：广州威能机电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44