專利名稱：吸聲結(jié)構(gòu)及消音通道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及消音技術(shù)，尤其涉及一種吸聲結(jié)構(gòu)及消音通道。
背景技術(shù)：
鐵路客車的風(fēng)道體結(jié)構(gòu)如圖1-4所示，風(fēng)道體10內(nèi)部通過隔板I分割成多個斷面較小的風(fēng)道2，風(fēng)道2內(nèi)部風(fēng)速接近8m/s，空氣在風(fēng)道2內(nèi)流動時噪聲較大，目前客車上采用多孔消音體3掛設(shè)在風(fēng)道2內(nèi)壁形成多孔消音風(fēng)道，，多孔消音體3由多孔吸聲材料構(gòu)成，通過多孔吸聲材料吸收風(fēng)道內(nèi)的噪音以減少風(fēng)道內(nèi)噪聲。風(fēng)道內(nèi)風(fēng)速較小(風(fēng)度小于4m/s)時多孔消音風(fēng)道的降噪效果較為明顯，但風(fēng)道內(nèi)風(fēng)速接近8m/s時，多孔消音風(fēng)道內(nèi)的噪音仍然較大，風(fēng)速大，風(fēng)道內(nèi)噪聲偏大，因此客車的舒適性受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種吸聲結(jié)構(gòu)及消音通道，用于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，對風(fēng)速較大的小截面風(fēng)道的降噪效果顯著。本發(fā)明提供一種吸聲結(jié)構(gòu)，該吸聲結(jié)構(gòu)由多個吸聲單元拼組形成，所述吸聲單元由底座層和多個吸聲尖劈構(gòu)成，該吸聲尖劈由基部和尖端兩部分一體構(gòu)成，尖端的橫截面積小于基部的橫截面積，所有基部均間隔固定在所述底座層上，所述尖端均懸置并向遠(yuǎn)離該底座層的方向延伸。本發(fā)明提供的吸聲結(jié)構(gòu),將底座層沒有固定吸聲尖劈的一面掛設(shè)于風(fēng)道內(nèi)壁上，并距離風(fēng)道有0-0. 2m的空氣間隔，吸聲尖劈利用阻抗的逐漸變化，從吸聲尖劈的尖端到基部，聲阻抗從空氣的阻抗逐步過渡到底座層材料的阻抗，因而實(shí)現(xiàn)了很好的阻抗匹配，使各個方向、很寬頻段的入射聲均能得到高效的吸收，從而起到高效降噪效果。本發(fā)明還提供一種消音通道，該消音通道至少包括風(fēng)道，所述風(fēng)道內(nèi)壁至少有局部掛設(shè)有吸聲結(jié)構(gòu)，所述吸聲結(jié)構(gòu)為上述的吸聲結(jié)構(gòu)，所述吸聲結(jié)構(gòu)的底座層背離吸聲尖劈的一面掛設(shè)在所述風(fēng)道內(nèi)壁上。本發(fā)明提供的消音通道，通過利用帶有吸聲尖劈的吸聲結(jié)構(gòu)，能夠?qū)π〗孛?、高風(fēng)速通道內(nèi)的全頻段噪聲進(jìn)行有效吸收。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中鐵路客車風(fēng)道的主視圖；圖2為圖I的俯視圖；圖3為圖I的左視圖；圖4為圖2中沿A-A向剖視圖；圖5為本發(fā)明提供的吸聲結(jié)構(gòu)實(shí)施例一的俯視圖；圖6為圖5沿B-B向剖視圖7為本發(fā)明提供的吸聲結(jié)構(gòu)實(shí)施例二的剖視圖；圖8為本發(fā)明提供的消聲通道的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明提供的吸聲結(jié)構(gòu)實(shí)施例三的主視圖；圖10為圖9中沿C-C向剖視圖。
具體實(shí)施例方式如圖5、圖6所75,本發(fā)明實(shí)施例提供一種吸聲結(jié)構(gòu),該吸聲結(jié)構(gòu)由多個吸聲單兀拼組形成，吸聲單元由底座層4和多個吸聲尖劈5構(gòu)成，該吸聲尖劈5由基部51和尖端52兩部分一體構(gòu)成，尖端52的橫截面積小于基部51的橫截面積，所有基部51均間隔固定在底座層4上，尖端52均懸置并向遠(yuǎn)離該底座層4的方向延伸。吸聲尖劈5可以呈針狀，如圖5-7所示,也可以呈條狀,如圖9、圖10所示。
本發(fā)明提供的吸聲結(jié)構(gòu)，將底座層沒有固定吸聲尖劈的一面掛設(shè)于風(fēng)道內(nèi)壁上，吸聲尖劈利用阻抗的逐漸變化，從吸聲尖劈的尖端到基部，聲阻抗從空氣的阻抗逐步過渡到底座層材料的阻抗，因而實(shí)現(xiàn)了很好的阻抗匹配，使入射聲能得到高效的吸收，從而起到高效降噪效果。其平均吸聲系數(shù)可達(dá)到1.0。吸聲尖劈5長度無固定值，越長越好，吸聲尖劈低頻吸聲性能好，尖端寬度一般取0. 3 0. 4m,底座層4厚度為0. lm。一般兩個或三個吸聲尖劈5間隔排成一排與底座層4組成一個單元，根據(jù)現(xiàn)場設(shè)計(jì)要求，可采用多個單元。圖5中為四個單元。作為本實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式，吸聲尖劈5由多孔材料構(gòu)成?？梢赃M(jìn)一步增加降噪效果。根據(jù)風(fēng)道流速，為了提高吸聲結(jié)構(gòu)的低頻特性，設(shè)計(jì)吸聲尖劈的彈性模量；另外，為了提高吸聲尖劈的低頻吸聲的特性，在其內(nèi)部增加了空腔，利用其共振吸聲，提高低頻作用。如圖6所示，吸聲尖劈5為圓臺形。如圖7所示，吸聲尖劈5由多個圓柱體50沿軸線方向排列構(gòu)成階梯狀，且自基部51至尖端52圓柱體50的直徑依次變小。如圖9、10所示，吸聲尖劈5呈條狀，且其橫截面為三角形。彼此相鄰的兩吸聲單元的吸聲尖劈縱橫交錯排列，如圖8所示，圖8中每個吸聲單元有兩個橫截面呈三角形的吸聲尖劈排列構(gòu)成，并且吸聲尖劈的兩側(cè)面為由多個多邊形連接形成的曲面。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種消音通道，如圖8所示，該消音通道至少包括風(fēng)道，風(fēng)道內(nèi)壁至少在局部掛設(shè)有吸聲結(jié)構(gòu)，包括在局部風(fēng)道內(nèi)壁和全部風(fēng)道內(nèi)壁掛設(shè)吸聲結(jié)構(gòu)，圖8所示在全部風(fēng)道內(nèi)壁掛設(shè)吸聲結(jié)構(gòu)，包括風(fēng)道體內(nèi)壁和隔板內(nèi)壁，也可以僅僅在隔板內(nèi)壁上掛設(shè)吸聲結(jié)構(gòu)，吸聲結(jié)構(gòu)為任意實(shí)施例的吸聲結(jié)構(gòu)，吸聲結(jié)構(gòu)的底座層4背離吸聲尖劈5的一面掛設(shè)在風(fēng)道內(nèi)壁上。本發(fā)明提供的消音通道，通過利用帶有吸聲尖劈的吸聲結(jié)構(gòu)，對小截面、高風(fēng)速通道內(nèi)的噪聲進(jìn)行有效吸收。為了提高吸聲性能，在掛設(shè)底座層時使底座層4與風(fēng)道內(nèi)壁之間形成一空氣層6。具體可在通道內(nèi)壁固定螺栓一端，再在螺栓上穿設(shè)間隔套，最后再將底座層穿設(shè)于螺栓上通過螺母固定，可根據(jù)所需空氣層的厚度設(shè)定間隔套的長度，如圖8所示，空氣層的厚度小于等于0.2米。當(dāng)空氣層厚度為1/4波長時，吸聲系數(shù)最大。同時，入射聲波可穿透吸聲尖劈或通過四周繞射到吸聲尖劈背后，通過與風(fēng)道內(nèi)壁的折射和反射使吸聲尖劈多次吸聲。
最后應(yīng)說明的是以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。 ·
權(quán)利要求
1.一種吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，該吸聲結(jié)構(gòu)由多個吸聲單元拼組形成，所述吸聲單元由底座層和多個吸聲尖劈構(gòu)成，該吸聲尖劈由基部和尖端兩部分一體構(gòu)成，尖端的橫截面積小于基部的橫截面積，所有基部均間隔固定在所述底座層上，所述尖端均懸置并向遠(yuǎn)離該底座層的方向延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述吸聲尖劈為圓臺形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述吸聲尖劈由多個圓柱體沿軸線方向排列構(gòu)成階梯狀，且自基部至尖端圓柱體的直徑依次變小。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述吸聲尖劈呈條狀且其橫截面為三角形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述吸聲尖劈由多孔材料構(gòu)成。
6.一種消音通道，該消音通道至少包括風(fēng)道，所述風(fēng)道內(nèi)壁至少在局部掛設(shè)有吸聲結(jié)構(gòu)，該其特征在于，所述吸聲結(jié)構(gòu)為權(quán)利要求1-5任一所述的吸聲結(jié)構(gòu)，所述吸聲結(jié)構(gòu)的底座層背離吸聲尖劈的一面掛設(shè)在所述風(fēng)道內(nèi)壁上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的消音風(fēng)道，其特征在于，所述底座層與風(fēng)道內(nèi)壁之間具有一空氣層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的消聲風(fēng)道，其特征在于，所述空氣層的厚度小于等于0.2米。
全文摘要
本發(fā)明公開一種吸聲結(jié)構(gòu)及消聲通道，該吸聲結(jié)構(gòu)由多個吸聲單元拼組形成，所述吸聲單元由底座層和多個吸聲尖劈構(gòu)成，該吸聲尖劈由基部和尖端兩部分一體構(gòu)成，尖端的橫截面積小于基部的橫截面積，所有基部均間隔固定在所述底座層上，所述尖端均懸置并向遠(yuǎn)離該底座層的方向延伸。將底座層沒有固定吸聲尖劈的一面掛設(shè)于風(fēng)道內(nèi)壁上，并距離風(fēng)道有0-0.2m的空氣間隔，吸聲尖劈利用阻抗的逐漸變化，從吸聲尖劈的尖端到基部，聲阻抗從空氣的阻抗逐步過渡到底座層材料的阻抗，因而實(shí)現(xiàn)了很好的阻抗匹配，使各個方向、很寬頻段的入射聲均能得到高效的吸收，從而起到高效降噪效果。
文檔編號G10K11/16GK102867506SQ201210339879
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者耿亞彬, 郭濤, 李學(xué)遠(yuǎn), 董偉力, 賈紅艷 申請人:唐山軌道客車有限責(zé)任公司