一种阻尼降噪片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种阻尼降噪片，其包覆在需隔音部件表面，该阻尼降噪片包含：层叠布置的阻尼降噪层和金属约束层；其中，所述金属约束层为金属片层；所述阻尼降噪层包含：混合层、及贯通嵌设于所述混合层的若干金属散热通道。所述的金属散热通道与所述混合层的平面垂直。所述的金属散热通道呈丝状或片状。所述的需隔音部件为变压器。所述的金属约束层为铝板。所述的阻尼降噪片的厚度为3‑5mm。本实用新型专利技术的阻尼降噪片具有高阻尼性能、宽温度区间并且散热性能优异。

A kind of damping noise reduction plate

【技术实现步骤摘要】
一种阻尼降噪片
本技术涉及一种适用于变压器降噪的阻尼降噪片。
技术介绍
近年来由于城市的不断扩大和城区电网改造的需求，变电站噪声环评超标问题受到了广泛关注，尤其是在夏季用电高峰和夜间，变电站的负荷率高，噪声污染严重，上海等地区的混建站由于振动或结构传声引发的投诉逐年递增。根据《2017年中国环境噪声污染防治报告》显示，2016年相关部门共收到环境投诉119.0万件，其中噪声投诉52.2万件，占环境投诉总量的43.9％。因此，指导变电站噪声针对性控制，对建设绿色电网、促进电力和谐发展具有实际意义。目前变压器噪声治理措施主要有在声源处减振、控制噪声传播途径两种。在声源处减振主要方法包括：(1)改变变压器自身结构或铁芯材料，仅限于返修或者未投运变压器，改造成本和难度都较大；(2)在变电设备与基础间安装阻尼隔振装置以降低声源本体的噪声等级，但是由于变电设备振动特性的差异性，容易造成变电设备与隔振装置的不匹配，进而引起隔振效率不足甚至发生反向加强等问题，而且隔振器的寿命大多较短，发生损坏或老化很难及时更换或维修。控制噪声传播途径主要方法包括：(1)隔声控制，在变压器周围安装隔音墙、隔音房和隔音罩等方式控制噪声的传播途径；(2)有源消声，在变压器附近放置若干声发生器，使它们产生的噪声与变压器噪声进行叠加，从而实现噪声传播信号的衰减和抑制，但是其需要对每个变压器现场单独设计，技术实现难度大，现多存在于实验和示范阶段。目前，电力公司对老旧小区的变电站降噪改造多采用的是隔声控制措施，但是老旧小区变电站存在时间长、设备老化严重、厂界区域较小以及由于设计规划的原因导致变电站距离居民楼房近等问题，采用隔声控制方法降噪停电施工量大。橡胶阻尼材料具有较高的阻尼损耗因子，是降低变压器噪声的潜在材料体系。但是橡胶阻尼材料仅在一定的温度区间内具有良好的阻尼降噪效果，如图1所示，其阻尼损耗因子随温度的上升而快速下降，这种衰减主要是因为当橡胶材料接近熔化状态时，决定阻尼损耗因子的关键参数剪切损耗因子和杨氏模量迅速降低，导致其降噪性能迅速下降。橡胶阻尼材料的使用温度主要集中在0～20℃，而变压器在夏季的工作温度区间为60～85℃，这就造成橡胶阻尼材料难以直接应用在电力场景中。相关应用案例也已证实丁基橡胶材料体系在阻尼降噪方面具有极高的应用前景，但其能量耗损与变压器自身的热能容易导致基体/阻尼材料界面失效。最近3M、陶氏等世界500强外资企业在阻尼减振降噪
有所突破，开发出新型降噪、阻燃约束阻尼结构的丁基橡胶材料，在20℃和300～500Hz具有良好的降噪性能，目前主要应用于汽车降噪。国网上海电力公司联合中国科学院上海硅酸盐研究所的前期研究也同样证实丁基橡胶阻尼减振材料在20℃具有良好的降噪效果，体现出2.017的高阻尼系数，但是在高温条件下，其阻尼系数下降剧烈，60℃阻尼系数已降至0.7附近，在电力场景下的应用目前存在一定缺陷。城区内变电站距离周围居民住宅较近，特别是居民区的大中型变电站的厂界基本都比较小，采用吸声隔声对变压器进行降噪改造效果相对较差，施工难度也较大，而且目前对低频噪声有高吸声系数的材料很少，所以通过物理隔断控制噪声的传播途径，降噪效果很有限，环境噪声水平很难达二类地区夜间标准(50dB)的要求。因此，开发操作简单并且降噪效果好的箱体贴片式降噪技术，是解决变压器噪声污染的一个潜在技术方向。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种具有高阻尼性能、宽温度区间、散热性能优异的阻尼降噪片。为了达到上述目的，本技术提供了一种阻尼降噪片，其包覆在需隔音部件表面，该阻尼降噪片包含：层叠布置的阻尼降噪层和金属约束层；其中，所述金属约束层为金属片层；所述阻尼降噪层包含：混合层、及贯通嵌设于所述混合层的若干金属散热通道。较佳地，所述的导热材料选择Al2O3颗粒、石墨烯、碳纳米管、金属纳米线中的一种或两种以上。较佳地，所述的混合层中，导热材料和丁基橡胶的质量比为(50％～200％)：1。较佳地，所述的金属散热通道与所述丁基橡胶层的平面垂直。较佳地，所述的金属散热通道呈丝状或片状。较佳地，所述的需隔音部件为变压器。较佳地，所述的金属约束层为铝板。较佳地，所述的阻尼降噪片还包含：用于粘接所述阻尼降噪层和所述需隔音部件表面的第一粘结剂层。较佳地，所述的阻尼降噪片还包含：设置于所述金属约束层和所述阻尼降噪层之间的第二粘结剂层，所述金属约束层通过第二粘结剂层粘贴于所述的阻尼降噪层。较佳地，所述的阻尼降噪片的厚度为3-5mm。本技术可具有以下有益效果：(1)阻尼降噪层的主体为掺杂有导热材料的丁基橡胶层，在保留丁基橡胶高阻尼性能的同时，还有利于提高丁基橡胶材料的熔点及热导率。(2)金属散热通道贯通嵌设于丁基橡胶层，进一步提高了阻尼降噪层的热导率。(3)金属约束层增加了阻尼降噪层内降噪阻尼材料的剪切损耗因子，从而在相同的阻尼材料用量的条件下，被动约束阻尼结构具有更高的阻尼性能。(4)金属约束层还有阻燃、导热的作用，提高了本技术的阻尼降噪片的安全性能。附图说明图1为温度与阻尼损耗因子的关系图。图2为实施例的阻尼降噪片的示意图。图3为实施例的阻尼降噪片因振动产生弯曲变形的示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步的说明。在声源处减振是降噪的最为根本有效的措施，本技术的阻尼降噪片是一种针对中低频噪音的贴片式阻尼降噪片，通过构建被动约束阻尼结构结合变压器箱体贴片技术，实现变压器声源处降噪。实施例如图2所示，变压器箱体表面1包覆有实施例的阻尼降噪片，该阻尼降噪片包含阻尼降噪层2和金属约束层3。所述金属约束层3为铝板。实施例1的阻尼降噪片为贴片式，阻尼降噪层2连接有第一粘结剂层4，第一粘结剂层4用于将阻尼降噪片粘贴于变压器箱体表面1。金属约束层3和阻尼降噪层2之间设有第二粘结剂层5，所述金属约束层3通过第二粘结剂层5粘贴于所述的阻尼降噪层2。实施例的阻尼降噪片的厚度为4mm。所述的阻尼降噪层2的主体为混合层，混合层为掺杂有导热材料的丁基橡胶层。丁基橡胶层中，导热材料与丁基橡胶均匀混合，形成一种具有良好阻尼效果的导热贴片。丁基橡胶，简称IIR，是IsobutyleneIsopreneRubber的缩写，具有高阻尼性能、良好的化学稳定性和热稳定性。与丁基橡胶掺杂的导热材料可以选择Al2O3颗粒、石墨烯、碳纳米管、金属纳米线等高热导率的材料，高热导率的材料和丁基橡胶的质量比为(50％～200％)：1。以在橡胶材料中引入碳纳米管为例。碳纳米管在长度方向上具有良好的热导率，因此有助于阻尼降噪层2热量的扩散，增强丁基橡胶材料的热力学稳定性。另外碳纳米管具有高模量、高强度等优异的力学性能。橡胶材料在受到形变冲击的同时，碳纳米管的高弹性、抗疲劳性和高熔点对本体材料具有一定的辅助增益功能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻尼降噪片，其包覆在需隔音部件表面，其特征在于，该阻尼降噪片包含：层叠布置的阻尼降噪层和金属约束层；其中，/n所述金属约束层为金属片层；/n所述阻尼降噪层包含：混合层、及贯通嵌设于所述混合层的若干金属散热通道。/n

【技术特征摘要】
1.一种阻尼降噪片，其包覆在需隔音部件表面，其特征在于，该阻尼降噪片包含：层叠布置的阻尼降噪层和金属约束层；其中，
所述金属约束层为金属片层；
所述阻尼降噪层包含：混合层、及贯通嵌设于所述混合层的若干金属散热通道。


2.根据权利要求1所述的阻尼降噪片，其特征在于，所述的金属散热通道与所述混合层的平面垂直。


3.根据权利要求2所述的阻尼降噪片，其特征在于，所述的金属散热通道呈丝状或片状。


4.根据权利要求1所述的阻尼降噪片，其特征在于，所述的需隔音部件为变压器。
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【专利技术属性】
技术研发人员：彭鹏，潘志刚，邵宇鹰，罗潇，张娜，马鲁，顾天，庄贝妮，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：新型
国别省市：上海;31