多孔进气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进气谐振静音式消声器及发电机组，包括进气管、排气管和消声筒体，进气管密封插入消声筒体内腔且插入管段为进气谐振管段，进气谐振管段内侧端部封闭，侧壁开有连通进气谐振管段内外的多个进气谐振孔，本发明专利技术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，发动机废气进入进气谐振管段后，气体通过进气谐振孔均从侧向排出至消声筒体内，消声筒体内由于前次排气形成的压力频率具有叠加从而与消声筒体内的气体具有规律的相互作用，从而产生较好效果的规律谐振，实现降噪减振，并由于规律的谐振使得发动机排气顺畅而提高工作效率，达到节能的目的；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。

Multi-hole intake resonant muffler and generator set

The invention discloses a porous intake resonant silent muffler and a generator set, which comprises an intake pipe, an exhaust pipe and an anechoic cylinder body. The intake pipe seal is inserted into the anechoic cylinder body cavity and the insertion pipe section is an intake resonant pipe section. The inner end of the intake resonant pipe section is closed, and the side wall is provided with a plurality of intake resonant holes connecting the inner and outer parts of the intake resonant pipe section. Reducing back pressure has the effect of silencing and cushioning of porous plates. After engine exhaust gas enters the intake resonance pipe section, the gas is discharged from side to inside the anechoic cylinder through the intake resonance hole. The pressure frequency formed by the previous exhaust in the anechoic cylinder is superimposed so that it can interact regularly with the gas in the anechoic cylinder, thus producing better effect of regular resonance and realizing reduction. Noise and vibration reduction, and due to the regular resonance makes the engine exhaust smoothly and improves work efficiency, so as to achieve the purpose of energy saving; at the same time, the muffler of the invention has simple structure, can be formed by simple processing of 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】
多孔进气谐振静音式消声器及发电机组
本专利技术涉及发动机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、震动较大的问题，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进气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、震动较大的问题，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。本专利技术的多孔进气谐振静音式消声器，包括进气管、排气管和消声筒体，所述进气管密封插入消声筒体内腔且插入管段为进气谐振管段，所述进气谐振管段内侧端部封闭，侧壁开有连通进气谐振管段内外的多个进气谐振孔，内侧端部指的是位于消声筒体内部的端部，在此不再赘述；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；进气谐振管段侧壁上设有进气谐振孔，在发动机排气过程中，本次排气的气体通过进气谐振孔均从侧向排出并进入消声筒体内，自动与上次排于消声筒体内的所余废气(具有压力)在频率上搭接发生规律的谐振，具有较好的缓冲谐振效果，减小排气阻力以及提高发动机效率，使用时结合现有技术中所采用的阻性消声器的结构，进一步降低排气噪声，利于环保且有效节能。进一步，所述进气谐振孔为径向通孔，且近似均匀的分布在进气谐振管段或者将进气谐振管段分区块在区块范围内近似均匀的分布；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，将进气谐振管段分区块指的是为了制造方便在焊缝附近不加工进气谐振孔，或者人为将进气谐振管段分成若干区块，在区块范围内加工进气谐振孔，可针对性的形成谐振，具有设定的降噪效果。进一步，所述多个进气谐振孔的开孔面积总和与进气谐振管段内腔横截面积之比为1.5-2.5:1；谐振的产生需要进气谐振管段内部气流与外部气压(消音筒体内)之间以及通过谐振迂回进气谐振孔发生谐振的气流与进气谐振孔的排出气流比例之间的合理配合来实现，所述的上述比例范围偏大则形成直接的缓冲消音(抗性消音)，得到的效果也只能是直接为现有的抗性消音效果，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，所述多个进气谐振孔的开孔面积总和占进气谐振管段展开面积的25％-40％；期待的谐振效果需要足够的开孔面积并配合以进气谐振管段的长度和管径尺寸，如果单一的追求开孔面积，则会影响进气谐振管段的整体强度，会发生共振断裂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，所述多个进气谐振孔的开孔面积总和与进气谐振管段内腔横截面积之比为2:1，所述多个进气谐振孔的开孔面积总和占进气谐振管段展开面积的30％；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，所述消声筒体为横截面规则的筒状，一般为圆筒形，横截面为圆形，所述进气谐振管段沿垂直于所述消声筒体轴向中心线的方向插入且插入深度为消声筒体的轴向中心线附近或超过消声筒体的轴向中心线，但总的插入长度不应超过消声筒体内腔在该方向上总长度的60％；即进气谐振管段插入消声筒体的深度对形成谐振具有明显的影响，插入范围大，利于形成腔体内的大范围谐振，但范围过大则会影响进气谐振管段的进气谐振孔排气，造成更大的噪声和震动，因此，最佳范围的插入深度为消声筒体内腔在该方向上总长度的56-58％左右，进气谐振管段排气形成迂回运动参与进气谐振孔出气的谐振，可实现整个进气段的谐振，最终实现降噪效果。进一步，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3内腔分隔成位于前隔板5前的且连通进气管1的进气腔Ⅰ、位于前隔板5和后隔板6之间的中间谐振腔Ⅱ和位于后隔板6后的且连通排气管2的排气腔Ⅲ，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进入，中间谐振腔内具有一定压力的气体(通过排气形成)，中间谐振筒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，可以是每个中间谐振孔进气排气均发生或者同时发生，产生较好效果的谐振，从而进一步降噪减震；并且，可与进气腔(也可形成谐振)以及排气腔(也可形成谐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔进气谐振静音式消声器，其特征在于：包括进气管、排气管和消声筒体，所述进气管密封插入消声筒体内腔且插入管段为进气谐振管段，所述进气谐振管段内侧端部封闭，侧壁开有连通进气谐振管段内外的多个进气谐振孔。

【技术特征摘要】
1.一种多孔进气谐振静音式消声器，其特征在于：包括进气管、排气管和消声筒体，所述进气管密封插入消声筒体内腔且插入管段为进气谐振管段，所述进气谐振管段内侧端部封闭，侧壁开有连通进气谐振管段内外的多个进气谐振孔。2.根据权利要求1所述的多孔进气谐振静音式消声器，其特征在于：所述排气管密封插入消声筒体且插入管段为排气谐振管段，所述排气谐振管段内侧端部封闭，侧壁开有连通排气谐振管段内外的多个排气谐振孔。3.根据权利要求2所述的多孔进气谐振静音式消声器，其特征在于：所述进气谐振孔为径向通孔，且近似均匀的分布在进气谐振管段或者将进气谐振管段分区块在区块范围内近似均匀的分布；所述排气谐振孔为径向通孔，且近似均匀的分布在排气谐振管段或者将排气谐振管段分区块在区块范围内近似均匀的分布。4.根据权利要求2所述的多孔进气谐振静音式消声器，其特征在于：所述多个进气谐振孔的开孔面积总和与进气谐振管段内腔横截面积之比为1.5-2.5:1；所述多个排气谐振孔的开孔面积总和与排气谐振管段内腔横截面积之比为1.5-2.5:1；所述排气谐振管段的内腔横截面面积与进气谐振管段的内腔横截面面积之比为1.5-1.6:1。5.根据权利要求2所述的多孔进气谐振静音式消声器，其特征在于：所述多个进气谐振孔的开孔面积总和占进气谐振管段展开面积的25％-40％；所述多个排气谐振孔的开孔面积总和占排气谐振管段展开面积的25％-40％。6.根据权利要求4或5所述的多孔进气谐振静音式消声器，其特征在于：所述多个进气谐振孔的开孔面积总和与进气谐振管段内腔横截面积之比为2:1，所述多个进气谐振孔的开孔面积总和占进气谐振管段展开面积的30％；所述多个排气谐振孔的开孔面积总和与排气谐振管段内腔横截面积之比为2:1，所述多个排气谐振孔的开孔面积总和占排气谐振管段展开面积的30％。7.根据权利要求2、3、4或5所述的多孔进气谐振静音式消声器，其特征在于：所述消声筒体为横截面规则的筒状，所述进气谐振管段和排气谐振管段均沿垂直于所述消声筒体轴向中心线的方向插入且插入深度为消声筒体的轴向中心线附近或超过消声筒体的轴向中心线。8.根据权利要求2、3、4或5所述的多孔进气谐振静音式消声器，其特征在于：所述消声筒体为横截面规则的筒状且前端和后端均封闭，进气谐振管段与消声筒体前端的距离为进气谐振管段在此方向上的横向尺寸的一半左右，排气谐振管段与消声筒体后端的距离为排气谐振管段在此方向上的横向...

【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