一種消音風(fēng)道及軌道車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)道結(jié)構(gòu)，特別涉及一種在軌道車輛上使用，與軌車輛空調(diào)機(jī)組出風(fēng)口連接的消音風(fēng)道及安裝有該消音風(fēng)道的軌道車輛，屬于軌道車輛制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高速動(dòng)車組對(duì)列車舒適性要求較高，需要對(duì)列車內(nèi)噪聲的傳遞作出有效控制，車輛的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲是空調(diào)列車室內(nèi)的主要噪聲源之一，其主要來源于二個(gè)方面，一是空調(diào)機(jī)組產(chǎn)生的噪聲通過空調(diào)風(fēng)道入口傳入風(fēng)道；二是風(fēng)道內(nèi)氣流產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲，特別是由于空調(diào)機(jī)組的出風(fēng)口風(fēng)速較高，且出風(fēng)口尺寸較風(fēng)道小很多，使得出風(fēng)口處的噪音最大，因此，需要對(duì)與空調(diào)機(jī)組出風(fēng)口相連的首節(jié)風(fēng)道作出有效的噪音控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要目的在于解決上述問題和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可有效降低噪音的消音風(fēng)道，同時(shí)還提供一種安裝有該消音風(fēng)道的軌道車輛。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]一種消音風(fēng)道，包括風(fēng)道體，在所述風(fēng)道體上設(shè)置入風(fēng)口和排風(fēng)口，在所述入風(fēng)口和排風(fēng)口之間設(shè)置多個(gè)導(dǎo)流板和消音板，在所述風(fēng)道體的兩側(cè)各設(shè)置有至少一組穿孔板，每組包括一至兩個(gè)穿孔板，穿孔板與風(fēng)道體的中心線平行設(shè)置，在每個(gè)所述穿孔板的背風(fēng)側(cè)具有消聲空腔。
[0006]進(jìn)一步，每組包括兩個(gè)穿孔板，其中朝向風(fēng)道體外側(cè)的穿孔板的開孔率大于朝向風(fēng)道中心一側(cè)穿孔板的開孔率。
[0007]進(jìn)一步，所述風(fēng)道體的側(cè)壁向外側(cè)凸出一凸出部，由所述凸出部圍成的空腔作為消聲空腔。
[0008]進(jìn)一步，在所述入風(fēng)口和排風(fēng)口之間沿氣體流動(dòng)方向依次設(shè)置呈放射狀設(shè)置的多個(gè)導(dǎo)流板及相互平行設(shè)置的多個(gè)消音板，所述導(dǎo)流板之間及消音板之間形成氣體流路。
[0009]進(jìn)一步，所述導(dǎo)流板的數(shù)量與消音板的數(shù)量相同并相對(duì)設(shè)置，所述導(dǎo)流板與相對(duì)應(yīng)的消音板連接構(gòu)成一聯(lián)體結(jié)構(gòu)。
[0010]進(jìn)一步，所述導(dǎo)流板與消音板分開設(shè)置，且所述導(dǎo)流板沿氣體流動(dòng)方向分成多排設(shè)置。
[0011]進(jìn)一步，多排所述導(dǎo)流板之間的多個(gè)導(dǎo)流板相互交錯(cuò)設(shè)置。
[0012]進(jìn)一步，所述導(dǎo)流板和/或消音板為金屬板，在金屬板的兩側(cè)面粘貼第一吸音材，在所述第一吸音材的外表面上覆設(shè)一層第一罩面；或者所述導(dǎo)流板和/或消音版由表面沖孔的金屬外殼和在外殼內(nèi)填充的吸音芯材組成。
[0013]進(jìn)一步，在所述風(fēng)道體的外側(cè)粘貼一層保溫材，在所述風(fēng)道體的底壁與保溫材之間設(shè)置有阻尼貼片。
[0014]本發(fā)明的另一技術(shù)方案是:
[0015]一種軌道車輛，安裝有空調(diào)機(jī)組，在所述空調(diào)機(jī)組的出風(fēng)口處安裝有所述的消音風(fēng)道。
[0016]綜上內(nèi)容，本發(fā)明所述的一種消音風(fēng)道及軌道車輛，該消音風(fēng)道整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，對(duì)風(fēng)道內(nèi)氣流路徑進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，通過導(dǎo)流板、消音板及設(shè)置在風(fēng)道兩側(cè)的穿孔板降低風(fēng)道內(nèi)的氣動(dòng)噪音，可有效消除噪音達(dá)HdB(A)以上。另外，本發(fā)明在風(fēng)道體的底壁與保溫材還設(shè)置阻尼貼片，在降低氣動(dòng)噪音的同時(shí)也有效降低了風(fēng)道體的振動(dòng)噪音。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0019]圖3是本發(fā)明實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是本發(fā)明實(shí)施例三結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5是本發(fā)明實(shí)施例四結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是圖5的B-B剖視圖；
[0023]圖7是圖5的C-C剖視圖。
[0024]如圖1至圖7所示，風(fēng)道體1，入風(fēng)口 2，排風(fēng)口 3，安裝法蘭4，導(dǎo)流板5，消音板6，鋁板7，第一吸音材8，消聲空腔9，消聲空腔10，穿孔板11，第二吸音材12，第一罩面13，第二罩面14，保溫材15，阻尼貼片16，外殼17，吸音芯材18，側(cè)頂風(fēng)道19，支風(fēng)道20，支導(dǎo)流板21，消聲空腔22，消聲空腔23。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0026]如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供的一種消音風(fēng)道，安裝在車頂空調(diào)機(jī)組的出風(fēng)口(圖中未示出)處，該消音風(fēng)道為與空調(diào)機(jī)組相連的首節(jié)風(fēng)道。
[0027]實(shí)施例一:
[0028]如圖1和圖2所示，本實(shí)施例消音風(fēng)道包括風(fēng)道體1，風(fēng)道體I安裝在軌道車輛車頂板上方的空間內(nèi)，風(fēng)道體I的橫斷面為長(zhǎng)方形，為了減輕重量，可采用鋁板、玻璃鋼等材料制成。在風(fēng)道體I上設(shè)置入風(fēng)口 2和排風(fēng)口 3，入風(fēng)口 2和排風(fēng)口 3分別設(shè)置在風(fēng)道體I的前后兩端，在入風(fēng)口 2和排風(fēng)口 3處分別設(shè)置有安裝法蘭4，入風(fēng)口 2通過安裝法蘭4與空調(diào)機(jī)組的出風(fēng)口連接，排風(fēng)口 3通過安裝法蘭4與下一節(jié)風(fēng)道的端部連接。
[0029]通過對(duì)風(fēng)道結(jié)構(gòu)壓力場(chǎng)與速度場(chǎng)的分析，可以發(fā)現(xiàn)在風(fēng)道的前端存在較大的壓力脈動(dòng)，同時(shí)風(fēng)速變化較大。所以，在進(jìn)行風(fēng)道改進(jìn)時(shí)主要以減少風(fēng)道壓力脈動(dòng)與降低風(fēng)速的劇烈變化為主。為此，本實(shí)施例中，在風(fēng)道體I的內(nèi)部，入風(fēng)口 2和排風(fēng)口 3之間沿氣體流動(dòng)方向依次設(shè)置多個(gè)導(dǎo)流板5和多個(gè)消音板6。其中，多個(gè)導(dǎo)流板5以入風(fēng)口 2為起點(diǎn)呈放射狀設(shè)置，最外側(cè)的兩個(gè)導(dǎo)流板5之間的距離小于入風(fēng)口 2的寬度，多個(gè)消音板6沿風(fēng)道體I寬度方向相互平行設(shè)置，導(dǎo)流板5之間及消音板6之間形成氣體流路。經(jīng)過空調(diào)機(jī)組處理后的空氣從入風(fēng)口 2進(jìn)入風(fēng)道體I內(nèi)部，在多個(gè)導(dǎo)流板5的引導(dǎo)下將空氣分成多個(gè)流路向消音板6的方向流動(dòng)，再沿消音板6之間的氣體流路向排風(fēng)口 3的方向流動(dòng)，通過對(duì)風(fēng)道內(nèi)氣流流場(chǎng)的改變來減少流場(chǎng)內(nèi)的氣動(dòng)噪聲，同時(shí)在流動(dòng)的過程中，經(jīng)過具有消音作用的導(dǎo)流板5和消音板6，達(dá)到大幅降低氣動(dòng)噪音的作用。
[0030]導(dǎo)流板5和消音板6的設(shè)置數(shù)量根據(jù)風(fēng)道體I的寬度而設(shè)計(jì)，本實(shí)施例中，設(shè)置三個(gè)導(dǎo)流板5和三個(gè)消音板6，三個(gè)消音板6之間的間距為300mm，導(dǎo)流板5與相對(duì)應(yīng)的消音板6連接構(gòu)成一聯(lián)體的結(jié)構(gòu)，中間的導(dǎo)流板5與消音板6聯(lián)成一體后設(shè)置在風(fēng)道體I的正中間，兩側(cè)的導(dǎo)流板5呈對(duì)稱斜置在中間導(dǎo)流板5的兩側(cè)，兩側(cè)的導(dǎo)流板5相對(duì)于中間的導(dǎo)流板5的傾斜角度優(yōu)選為10-15°，這樣可使流場(chǎng)中不會(huì)存在壓力變化值較大的區(qū)域，也不會(huì)存在較大的速度分離與湍流動(dòng)能較大的區(qū)域，消音效果最好，而且使整體結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，安裝也更為方便。
[0031]本實(shí)施例中，導(dǎo)流板5和消音板6均為金屬板，優(yōu)選采用鋁板7，并在鋁板7的兩側(cè)面均粘貼有一層第一吸音材8，第一吸音材8的迎風(fēng)面和末端均使用弧形鋁板做包邊的處理。第一吸音材8優(yōu)選采用不吸水的聚酯纖維吸音棉，空氣在流過導(dǎo)流板5和消音板6時(shí)，聚酯纖維吸音棉會(huì)進(jìn)一步吸收空氣流動(dòng)過程中所產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲。
[0032]為了避免空氣流過聚酯纖維吸音棉時(shí)，將棉絮等雜物帶至車廂內(nèi)，影響車廂環(huán)境的空氣質(zhì)量，本實(shí)施例，在聚酯纖維吸音棉的外側(cè)面再設(shè)置一層第一罩面13，第一罩面13是由與第一吸音材8同材質(zhì)的材料編織而成的，第一罩面13也起到一定的消音作用，同時(shí)第一罩面13因?yàn)槭蔷幙椫瞥桑⒕埘ダw維吸音棉罩在其內(nèi)，棉絮等雜物不會(huì)隨氣流進(jìn)入風(fēng)道體I的內(nèi)部，同時(shí)也可以避免聚酯纖維吸音棉吸收氣流中的水份。
[0033]為了更大幅度地消除風(fēng)道內(nèi)的氣動(dòng)噪音，在風(fēng)道體I圍成的風(fēng)腔的兩側(cè)還分別設(shè)置有一組穿孔板11，穿孔板11是一種消聲器，能在較寬的頻帶范圍內(nèi)消除氣動(dòng)噪音，由于穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲頻率選擇性很強(qiáng)，吸聲頻率很窄，本實(shí)施例優(yōu)選每組采用具有不同開孔率的兩層穿孔板Ila和11b，兩層穿孔板Ila和Ilb沿風(fēng)道體I的橫向平行設(shè)置，且與風(fēng)道體I的中心線平行，以使吸聲頻帶增寬，吸聲頻帶的寬度范圍可以在O-HOOHz之間，完全滿足吸收空調(diào)風(fēng)道氣動(dòng)噪聲的頻帶需求。
[0034]其中，穿孔板Ila位于風(fēng)道體I的外側(cè)，穿孔板Ilb位于朝向風(fēng)道體I中心的一側(cè)，兩層穿孔板Ila和Ilb之間具有一消聲空腔9，位于風(fēng)道體I外側(cè)一側(cè)的穿孔板Ila的背風(fēng)側(cè)具有一消聲空腔10。本實(shí)施例中，為了避免占用風(fēng)道體I風(fēng)腔的空間，風(fēng)道體I兩側(cè)的側(cè)壁各向外凸出，形成一凸出部，該凸出部圍成的空腔即作為消聲空腔10，穿孔板Ila和Ilb安裝于該凸出部與風(fēng)道體I的主風(fēng)腔之間。消聲空腔9和消聲空腔10的寬度根據(jù)穿孔板Ila和Ilb的厚度、孔徑及開孔率有關(guān)，本實(shí)施例中，消聲空腔9的寬度優(yōu)選為20-50mm，消聲空腔10的寬度優(yōu)選為20-100mm。另外，穿孔板11的開孔孔徑越小，吸聲效果越好，開孔率越大，高頻吸聲性能越好，本實(shí)施例中，優(yōu)選穿孔板Ila的開孔率大于穿孔板Ilb的開孔率，穿孔板Ila使用Imm厚的鋁板，開孔率為I %，孔直徑為1mm，穿孔板Ilb使用Imm厚的鋁板，開孔率為0.5%，孔直徑為1mm，消聲空腔9的寬度為50mm，消聲空腔10的寬度為100mm，穿孔板Ila和Ilb沿風(fēng)道體I的縱向長(zhǎng)度通長(zhǎng)設(shè)置，為了使得客室送風(fēng)道的噪聲值小于65dB(A)，消音風(fēng)道的長(zhǎng)度不應(yīng)小于1.785m。
[0035]氣體流過該消音風(fēng)道時(shí)，導(dǎo)流板5、消音板6及四個(gè)穿孔板11共同對(duì)氣流進(jìn)行消音降噪，可有效消除噪音達(dá)14dB (A)以上，而且吸聲頻帶的寬度范圍可以在O-HOOHz之間，極大地滿足車輛乘坐舒適性的要求。
[0036]導(dǎo)流板5、消音板6和微穿孔板11的底部固定在風(fēng)道體I的底壁上，頂部固定在風(fēng)道體I的頂壁上，在導(dǎo)流消音的同時(shí)，對(duì)風(fēng)道體I也起著一定的支撐作用。
[0037]為了進(jìn)一步吸音降噪，在風(fēng)道體I的底壁和頂壁的內(nèi)側(cè)上均粘貼一層第二吸音材12，第二吸音材12優(yōu)選采用不吸水的聚酯纖維吸音棉，空氣在流過時(shí)，第二吸音材12