一種赫姆霍茲消聲器及使用該消聲器的客車(chē)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種赫姆霍茲消聲器及使用該消聲器的客車(chē)，該客車(chē)在車(chē)廂內(nèi)增加了赫姆霍茲消聲器，該赫姆霍茲消聲器包括內(nèi)設(shè)共振腔的殼體，殼體的進(jìn)氣口上設(shè)有伸入共振腔內(nèi)的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管伸入部分的外周上開(kāi)設(shè)有與連通共振腔的出氣微孔。在使用時(shí)，裝配在低頻噪音區(qū)的赫姆霍茲消聲器利用聲學(xué)中赫姆霍茲共振原理，消除低頻噪音區(qū)一特定頻帶的噪音，從而減弱客車(chē)車(chē)廂內(nèi)局部低頻噪音，有效的提高車(chē)廂內(nèi)乘車(chē)的舒適性，同時(shí)可以降低調(diào)試的成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種赫姆霍茲消聲器及使用該消聲器的客車(chē)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及閥門(mén)一種赫姆霍茲消聲器及使用該消聲器的客車(chē)。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，客車(chē)大多匹配柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的主要噪音頻率分布在400Hz以下， 且當(dāng)客車(chē)在路面上行駛時(shí)，路面激勵(lì)或發(fā)動(dòng)機(jī)本體激勵(lì)傳遞到車(chē)身時(shí)，會(huì)引起車(chē)身的低頻 結(jié)構(gòu)振動(dòng)，結(jié)構(gòu)振動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)輻射噪音頻率范圍一般是10Hz到200Hz，通常上述兩種低 頻噪音較大，易引起車(chē)廂內(nèi)駕駛區(qū)和乘客區(qū)等局部位置處壓耳感嚴(yán)重。眾所周知，在處理噪 音問(wèn)題時(shí)，常規(guī)的噪音處理方法如：密封、加吸聲材料以及阻尼材料等處理方法對(duì)于低頻噪 音不實(shí)用，導(dǎo)致低頻噪音不能進(jìn)行很好的消除。而客車(chē)上對(duì)于低頻噪音的處理，一般采取 尚處于開(kāi)發(fā)階段的錯(cuò)開(kāi)共振頻率的方法來(lái)解決此問(wèn)題，但因客車(chē)一般都在6米以上，車(chē)身 模態(tài)共振頻率較低，且前幾階主要頻率都在200Hz以下，在設(shè)計(jì)階段不易全部錯(cuò)開(kāi)，尤其在 已開(kāi)發(fā)出的車(chē)型上，當(dāng)出現(xiàn)低頻噪音大的問(wèn)題時(shí)，幾乎不可能通過(guò)調(diào)試來(lái)解決，只能進(jìn)行緩 解，且調(diào)試時(shí)需要經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師才能判定效果，這樣會(huì)增加大量的人工成本，所以需要 一種能快速解決局部低頻噪音的方法。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的是提供一種減弱客車(chē)車(chē)廂內(nèi)局部低頻噪音的赫姆霍茲消聲器， 同時(shí)還提供了使用該赫姆霍茲消聲器的客車(chē)。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型赫姆霍茲消聲器的技術(shù)方案如下：
[0005] -種赫姆霍茲消聲器，包括內(nèi)設(shè)共振腔的殼體，殼體是中空的方筒體，殼體的右端 為封閉端，左端面中心位置處開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣口，進(jìn)氣口內(nèi)穿設(shè)有用于連通共振腔和低頻噪音 區(qū)的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管的右端穿入共振腔內(nèi)，且進(jìn)氣管的右端管口為開(kāi)口端，進(jìn)氣管右端的穿 入部分外周上開(kāi)設(shè)有陣列分布的出氣微孔。
[0006] 所述殼體內(nèi)設(shè)有處于內(nèi)壁面上的吸音層。
[0007] 所述吸音層為粘接在殼體內(nèi)壁面上的吸音棉層。
[0008] 所述殼體為中空的方筒體。
[0009] 本實(shí)用新型客車(chē)的技術(shù)方案如下：
[0010] 一種客車(chē)，包括車(chē)廂，車(chē)廂內(nèi)具有處于駕駛位和/或乘客艙位置處的低頻噪音區(qū)， 所述車(chē)廂上裝配有赫姆霍茲消聲器，所述赫姆霍茲消聲器包括內(nèi)設(shè)共振腔的殼體，殼體是 中空的方筒體，殼體的右端為封閉端，左端面中心位置處開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣口，進(jìn)氣口內(nèi)穿設(shè)有連 通共振腔和低頻噪音區(qū)的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管的右端穿入共振腔內(nèi)，且進(jìn)氣管的右端管口為開(kāi) 口端，進(jìn)氣管右端的穿入部分外周上開(kāi)設(shè)有陣列分布的出氣微孔。
[0011] 所述殼體內(nèi)設(shè)有處于內(nèi)壁面上的吸音層。
[0012] 所述吸音層為粘接在殼體內(nèi)壁面上的吸音棉層。
[0013] 所述殼體為中空的方筒體。
[0014] 所述車(chē)廂內(nèi)設(shè)有處于主駕駛位上方的前排乘客座椅，并在主駕駛位和前車(chē)輪之間 設(shè)有駕駛位封板，在前車(chē)輪和行李艙之間設(shè)有行李艙封板。
[0015] 所述駕駛位封板和行李艙封板之間設(shè)有上下間隔布置的地板封板和車(chē)輪封板，所 述赫姆霍茲消聲器裝配在所述駕駛位封板、行李艙封板、地板封板和車(chē)輪封板所圍成的區(qū) 域內(nèi)，且赫姆霍茲消聲器殼體的進(jìn)氣口朝向主駕駛位。
[0016] 本實(shí)用新型在車(chē)廂內(nèi)增加了赫姆霍茲消聲器，該赫姆霍茲消聲器包括內(nèi)設(shè)共振腔 的殼體，殼體的進(jìn)氣口上設(shè)有伸入共振腔內(nèi)的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管伸入部分的外周上開(kāi)設(shè)有與 連通共振腔的出氣微孔。在使用時(shí)，由路面激勵(lì)或發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)等引起的結(jié)構(gòu)噪音和發(fā)動(dòng)機(jī) 本體的噪音，輻射到車(chē)廂內(nèi)空間的各個(gè)位置，由于車(chē)廂內(nèi)座椅、封板等部件的布置，對(duì)聲音 的傳播有阻擋作用，使噪音產(chǎn)生反射、衍射而在低頻噪音區(qū)產(chǎn)生駐波現(xiàn)象，駐波會(huì)引起車(chē)廂 內(nèi)局部位置聲壓值偏大，而裝配在低頻噪音區(qū)的赫姆霍茲消聲器利用聲學(xué)中赫姆霍茲共振 原理，消除低頻噪音區(qū)一特定頻帶的噪音，從而減弱客車(chē)車(chē)廂內(nèi)局部低頻噪音，有效的提高 車(chē)廂內(nèi)乘車(chē)的舒適性，同時(shí)可以降低調(diào)試的成本。同時(shí)，進(jìn)氣管插入共振腔的部位上開(kāi)設(shè)的 出氣微孔可以消除中高頻噪音，進(jìn)氣管插入共振腔內(nèi)的長(zhǎng)度可影響消聲頻帶的寬度，以擴(kuò) 大赫姆霍茲消聲器的消聲帶寬，進(jìn)一步提高消聲效果。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是本實(shí)用新型客車(chē)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2是圖1中赫姆霍茲消聲器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3是圖2的A-A向剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 本實(shí)用新型客車(chē)的實(shí)施例：如圖1至圖3所示，該客車(chē)的車(chē)廂內(nèi)的前排乘客座椅 11處于主駕駛位9的上方，在主駕駛位9和前車(chē)輪之間設(shè)有駕駛位封板12,在前車(chē)輪7和 行李艙之間設(shè)有行李艙封板，駕駛位封板12和行李艙封板之間設(shè)有上下間隔布置的地板 封板13和車(chē)輪封板6?？蛙?chē)在路面行駛過(guò)程中，產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)輻射噪音和發(fā)動(dòng)機(jī)本體噪音因 駕駛位封板12、行李艙封板14、地板封板13、車(chē)輪封板6、前臉10、司機(jī)椅8、乘客座椅11等 原因，易在主駕駛位9的低頻噪音區(qū)產(chǎn)生駐波現(xiàn)象，本實(shí)施例以主駕駛位9低頻噪音區(qū)出現(xiàn) 駐波作為處理對(duì)象，即該客車(chē)的車(chē)廂內(nèi)具有處于主駕駛位9的低頻噪音區(qū)。駕駛位封板12、 行李艙封板14、地板封板13和車(chē)輪封板6所圍成的區(qū)域內(nèi)裝配有處于低頻噪音區(qū)對(duì)應(yīng)位置 處的赫姆霍茲消聲器5,該赫姆霍茲消聲器5包括內(nèi)設(shè)共振腔15的殼體4,殼體4是中空的 方筒體，殼體4的右端為封閉端，左端面中心位置處開(kāi)設(shè)有朝向主駕駛位9的進(jìn)氣口，進(jìn)氣 口內(nèi)穿設(shè)有連通共振腔15和低頻噪音區(qū)的進(jìn)氣管1，進(jìn)氣管1的右端穿入共振腔15內(nèi)，且 進(jìn)氣管1的右端管口為開(kāi)口端，進(jìn)氣管1右端的穿入部分外周上開(kāi)設(shè)有陣列分布的出氣微 孔2。殼體4的內(nèi)壁面上吸音層3,該吸音層3是粘接固連在內(nèi)壁面上的吸音棉層。
[0021] 圖1中pi表不共振腔15的入射聲壓值，聲音在進(jìn)氣管1中傳播時(shí)，會(huì)出現(xiàn)反射波， 用pr表示。由赫姆霍茲共振原理可知，當(dāng)共振腔15的共振頻率和所要消除的頻率一致時(shí)， 入口處的聲壓值為零，大量的特定頻率聲波被吸收。本實(shí)施例中赫姆霍茲消聲器5可通過(guò) 改變L1、L2的長(zhǎng)度和S2、S1截面積以及進(jìn)氣管1上出氣微孔2直徑D大小，使共振腔15的 共振頻率等于所要消除的頻率，其中L1表示進(jìn)氣管1的有效長(zhǎng)度，即進(jìn)氣管1插入共振腔 15內(nèi)的長(zhǎng)度，S1表不進(jìn)口管的截面積，L2表不共振腔15的長(zhǎng)度，S2表不共振腔15的有效 截面積。
[0022] 本實(shí)施例中進(jìn)氣管1用于連接車(chē)廂內(nèi)的低頻噪音區(qū)和共振腔15,且進(jìn)氣管1插入 共振腔15的部位上開(kāi)設(shè)的出氣微孔2可以消除中高頻噪音，插入管的長(zhǎng)度可影響消聲頻帶 的寬度。殼體4和出氣微孔2構(gòu)成赫姆霍茲共鳴器，可以消除車(chē)內(nèi)產(chǎn)生的低頻噪音，而吸音 層3用于消除進(jìn)入共振腔15的高頻噪音，增加其整體的消聲頻帶。進(jìn)氣管1、出氣微孔2、 吸音層3和共振腔15共同構(gòu)成了赫姆霍茲消聲器5的消聲結(jié)構(gòu)，這三者可相互結(jié)合，有效 的消除車(chē)廂內(nèi)低頻噪音區(qū)局部位置處的噪音。
[0023] 在上述實(shí)施例中，吸音層所選用的材質(zhì)是吸音棉，在其他實(shí)施例中，吸音棉也可以 用吸音氣囊、彈性橡膠等其他材料替換，或者直接將吸音層去除，利用出氣微孔來(lái)消除高頻 噪音。
[0024] 在上述實(shí)施例中，赫姆霍茲消聲器處于主駕駛位位置處的低頻噪音區(qū)，在其他實(shí) 施例中，該赫姆霍茲消聲器也可以處于乘客艙位置處的低頻噪音區(qū)。
[0025] 本實(shí)施例中赫姆霍茲消聲器的實(shí)施例，本實(shí)施例中赫姆霍茲消聲器的結(jié)構(gòu)與上述 實(shí)施例中赫姆霍茲消聲器的結(jié)構(gòu)相同，因此不再贅述。
【權(quán)利要求】
1. 一種赫姆霍茲消聲器，其特征在于，包括內(nèi)設(shè)共振腔的殼體，殼體是中空的方筒體， 殼體的右端為封閉端，左端面中心位置處開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣口，進(jìn)氣口內(nèi)穿設(shè)有用于連通共振腔 和低頻噪音區(qū)的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管的右端穿入共振腔內(nèi)，且進(jìn)氣管的右端管口為開(kāi)口端，進(jìn)氣 管右端的穿入部分外周上開(kāi)設(shè)有陣列分布的出氣微孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的赫姆霍茲消聲器，其特征在于，所述殼體內(nèi)設(shè)有處于內(nèi)壁面 上的吸音層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的赫姆霍茲消聲器，其特征在于，所述吸音層為粘接在殼體內(nèi) 壁面上的吸音棉層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的赫姆霍茲消聲器，其特征在于，所述殼體為中空的方 筒體。
5. -種客車(chē)，包括車(chē)廂，車(chē)廂內(nèi)具有處于駕駛位和/或乘客艙位置處的低頻噪音區(qū)，其 特征在于，所述車(chē)廂上裝配有赫姆霍茲消聲器，所述赫姆霍茲消聲器包括內(nèi)設(shè)共振腔的殼 體，殼體是中空的方筒體，殼體的右端為封閉端，左端面中心位置處開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣口，進(jìn)氣口 內(nèi)穿設(shè)有連通共振腔和低頻噪音區(qū)的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管的右端穿入共振腔內(nèi)，且進(jìn)氣管的右 端管口為開(kāi)口端，進(jìn)氣管右端的穿入部分外周上開(kāi)設(shè)有陣列分布的出氣微孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的客車(chē)，其特征在于，所述殼體內(nèi)設(shè)有處于內(nèi)壁面上的吸音層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的客車(chē)，其特征在于，所述吸音層為粘接在殼體內(nèi)壁面上的吸 音棉層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的客車(chē)，其特征在于，所述殼體為中空的方筒體。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的客車(chē)，其特征在于，所述車(chē)廂內(nèi)設(shè)有處于主駕駛位上 方的前排乘客座椅，并在主駕駛位和前車(chē)輪之間設(shè)有駕駛位封板，在前車(chē)輪和行李艙之間 設(shè)有行李艙封板。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的客車(chē)，其特征在于，所述駕駛位封板和行李艙封板之間設(shè)有 上下間隔布置的地板封板和車(chē)輪封板，所述赫姆霍茲消聲器裝配在所述駕駛位封板、行李 艙封板、地板封板和車(chē)輪封板所圍成的區(qū)域內(nèi)，且赫姆霍茲消聲器殼體的進(jìn)氣口朝向主駕 駛位。
【文檔編號(hào)】F02N1/02GK203867754SQ201320814891
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】李有哲, 謝富科, 張博強(qiáng), 李良, 鄔廣銘 申請(qǐng)人:鄭州宇通客車(chē)股份有限公司