一种气流消音方法及装置的制作方法

专利名称：一种气流消音方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机和各种气体压力容器的进排气消音方法及装置，更确切地说是联接在发动机或其它各种压力容器进气管道或排气管道或者进、排气管道同时各自独立安装的消音装置，这种消音装置可与现有消音器联合使用，也可单独使用，也可与进气滤清器或排气净化装置组合在一起使用。
现有消音器均采用静止的阻尼物件及变流道截面的方法来消除进、排气噪声，气体流动阻尼不能随流体的流动参数而变化，同时也不能利用排气能量来抽吸排放气体，或用进气动能对进入流体进行充气加压。本发明提出的采用旋转阻尼装置的消音方法，不仅能消除气流噪声，并且可储存气流所含能量于旋转装置中，使之在需要时用作排气抽吸或进气加压，因此对于脉动的进排气管道(例如往复式内然机)，可使其进、排气流动趋于平稳。
本发明提出的消音方法是在进、排气流道中设置由进、排气流驱动的旋转阻尼装置，该旋转阻尼装置能随气体流动参数变化阻尼，从而形成非固定阻尼的旋转阻尼装置，气体通过该旋转阻尼装置后，气流所含能量转化为该装置的旋转动能和以其轴承摩擦的形式转化为热能而散耗，使气流的压力温度和流速均有所下降从而消除了气流的噪声。
本发明提出的消音方法可以是单独采用上述旋转阻尼装置的消音方法，也可以是上述旋转阻尼装置和该装置在进、排气道中的静止阻尼物件联合使用的消音方法。
旋转阻尼装置系一个或若干个旋转叶轮以及一个或若干个导向叶轮组成，该旋转叶轮和导向轮同轴地或非同轴地装在进、排气管导内，旋转叶轮由进、排气流驱动。静止阻尼物件安置在进、排气导中的旋转叶轮的上游处。
旋转叶轮的轴套装在耐磨件上，轴套和耐磨件之间的间隙可调到要求的大小，由于温度变化上述间隙会改变，因此旋转轴套与耐磨件之间产生的摩擦阻力也会改变，从而形成可变阻尼的旋转叶轮。


图1是可变阻尼的旋转叶轮和静止阻尼物件联合使用的消音器的剖面图;
图2是可变阻尼的旋转叶轮的轴与轴承的装配示意图;
图3是另一种可变阻尼的旋转叶轮和静止阻尼物件联合使用的消音器的实施例剖面图;
图4是图3的A-A剖面图;
图5是图3所示实施例的旋转叶轮轴与轴承示意图;
图6是单独使用可变阻尼旋转叶轮的实施例。
本发明提出的消音方法是在压力容器，特别是各种往复式发动机的进、排气管道中设置随气体流动参数而变化阻尼从而形成非固定阻尼的消音方法，该阻尼的变化主要是由于旋转叶轮的轴套与支承该轴套的耐磨件之间的间隙随温度变化而产生不同的摩擦阻力，使气流驱动旋转叶轮时产生不同的阻尼而达到消音效果。
随流体流动参数变化阻尼的旋转叶轮装置可以单独使用，也可与静止固定阻尼的物件联合使用。静止阻尼物件安置在旋转叶轮的气流流动的上游处，进、排气流道可以为变截面的，上述旋转叶轮装在进、排气道的一段管道内。
上述旋转叶轮的轴线与该叶轮所在进、排气管段的轴线平行或者垂直，旋转叶轮具有其轴与其轴承之间的间隙随气体温度变化的滑动轴承。
旋转叶轮12的轴套13的两端装有耐磨件11(图2)，耐磨件11可轴向移动的装在叶轮轴15上，压紧调整件10内园具有螺纹并旋装在旋转叶轮轴上相应的螺纹处，再以锁紧螺母16锁紧。
旋转压紧调整件10到可调整耐磨件11和该压紧调整件之间的间隙，随温度上升上述间隙将变化，因此摩擦阻力增大，旋转叶轮对气体流动形成的阻尼也增加。
如图1所示的实施例中，管段1接压力容器，管段14与大气相通，在旋转叶轮12的上游处固装有垂直所在管段主轴线的挡板3和9以及中间档板6和7，中间档板6和7中心有一通孔，该通孔与壁面具有若干通孔的内筒状管5相适配，内筒状管5穿过中间档板6和7上的通孔其两端固定在档板3和9上。壁面具有若干通孔的外筒状管4和8分别固装在档板3和中间档板6之间以及中间档板7和档板9之间。在档板3上半径大于外筒状管4半径处具有若干通孔，在档板9上半径大于外筒状管8半径处具有一个弧形通孔，该弧形通孔的弦线与旋转叶轮的轴线平行。
本发明提出的另一个实施例如图(3、4、5)所示，旋转叶轮20的上游处固装有垂直所在管段的主轴线的两个档板17和27，档板17和27上具有若干个(例如4个)与管18相适配的通孔，该通孔位于和旋转叶轮平均半径相对应的圆周上，具有若干小通孔的管18固装在上述档板17和27的通孔中，管18的一端为平直端，另一端19为弯斜端，其弯斜方向与旋转叶轮的叶片之扭曲方向相适应。
导向轮21与管段及旋转叶轮轴22固结为一体，固装在管段内部，耐磨件23和24与旋转叶轮轴22为紧配合装配，并以销钉加以固定耐磨件24，叶轮轴套28与叶片为一整体或铆接连接，叶轮轴套28装在耐磨件23和24上。
本发明提出的第三个实施例为在进、排气导管中固装有三个导向叶轮和四个可旋转叶轮，在二个导向轮上各固装有一个旋转叶轮轴，各个旋转叶轮轴上各装有二个旋转叶轮。
采用本发明提出的消音装置用于475型汽油机上获得良好的消音效果。在油门全开的状态下，在发动机转速为1800转/分到4000转/分的范围内，与BJ212消音器作对比试验，采用本发明提出的消音装置，比采用BJ212消音器噪声平均能下降15.4分贝，而且油耗也所有下降，功率也略有提高。
权利要求
1.一种压力容器的进排气消音方法是在进气或排气管道中设置静止的固定阻尼的物件并采用变截面流道，其特征是该消音方法为在进气或排气流道中设置能随气体流动参数而变化阻尼从而形成非固定阻尼的旋转阻尼装置。
2.根据权利要求1所述消音方法是在进气或排气管道中单独采用能随流体流动参数变化阻尼从而形成非固定阻尼的旋转阻尼装置或者上述旋转阻尼装置和静止的固定阻尼的物件联合使用的消音方法。
3.一种压力容器的进、排气消音装置，由变截面进排气管道和装置在该管道中的静止阻尼物件组成，其特征是在该变截面的进排气管道中只装有由流动气体所驱动的非固定阻尼的旋转叶轮。该旋转叶轮的轴线与该叶轮所在进、排气管段的轴线平行或垂直，该旋转叶轮具有其轴与其轴承之间的间隙随气体温度变化的滑动轴承。
4.根据权利要求3所述进、排气消音装置，其特征是旋转叶轮(12)的轴套(13)的二端中装有耐磨件(11)，耐磨件(11)可轴向移动的装在叶轮轴(15)上，压紧调整件(10)内园具有螺纹，旋装在旋转叶轮轴相应的螺纹上再以锁紧螺母(16)锁紧。叶轮轴(15)固装在壳体(2)的内侧。
5.根据权利要求3所述进、排气消音装置，其特征是进、排气管道中，旋转叶轮的上游处固装有垂直所在管段主轴线的档板(3)和(9)以及中间档板(6)和(7)，中间档板(6)和(7)中心有一通孔，该通孔与壁面具有若干通孔的内筒状管(5)相适配，内筒状管(5)穿过中间档板(6)和(7)上的通孔其两端固定在档板(3)和(9)上，壁面具有若干通孔的外筒状管(4)和(8)分别固装在档板(3)和中间档板(6)之间以及中间档板(7)和档板(9)之间，在档板(3)上半径大于外筒状管(4)半径处具有若干通孔，在档板(9)上半径大于外筒状管(8)半径处具有一个弧形通孔，该弧形通孔的弦线与旋转叶轮轴的轴线平行。旋转叶轮为滑动轴承。
6.根据权利要求3所述消音装置，其特征是在进、排气管道中，于旋转叶轮的上游处固装有垂直所在该管段的主轴线的二个档板(17)和(27)，档板(17)和(27)上具有若干与管(18)相适匹配的通孔，该通孔位于和旋转叶片(20)的平均直径相对应的园周上，具有若干小通孔的管(18)装于上述档板(17)和(27)的通孔中，管(18)的一端为平直端，另一端为弯斜端，其弯斜方向与叶轮的叶片(20)扭曲方向相适应。导向轮(21)和旋转叶轮轴(22)固结为一体，固装在管段内。耐磨件(23)、(24)与轴(22)紧配合装配，并再以销钉固定耐磨件(24)，叶轮轴套(28)与叶片(20)为一整体或是铆接连接，叶轮轴套(28)装在耐磨件(23)和(24)上。
7.根据权利要求3所述消音装置，其特征是在进、排气管道中固装有若干个导向叶轮和若干个可旋转叶轮。
全文摘要
一种新的进、排气消音方法及装置，其特点是采用由进、排气流驱动的可变阻尼旋转叶轮的消音方法。由于旋转叶轮轴承间隙随温度变化而引起不同的摩擦阻力，致使被气体驱动的旋转叶轮对流动气体形成不同的阻尼，从而达到消音效果。因为旋转叶轮能储存气流的能量，因此旋转叶轮能对脉动气流起到瞬时加压或抽吸，使脉动气流趋于平稳。
文档编号G10K11/16GK1031595SQ8810668
公开日1989年3月8日 申请日期1988年9月21日 优先权日1988年9月21日
发明者景尔强 申请人:景尔强