CN102720577A

CN102720577A - 起重机排气系统

Info

Publication number: CN102720577A
Application number: CN2012102103978A
Authority: CN
Inventors: 苏锦涛; 东权; 刘东宏; 张玉凤; 张丰利
Original assignee: Xuzhou Heavy Machinery Co Ltd
Current assignee: Xuzhou Heavy Machinery Co Ltd
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2032-06-26
Also published as: CN102720577B

Abstract

本发明公开一种起重机排气系统。该排气系统包括：排气支管、至少一个排气管，其中所述至少一个排气管分别包括依次连接的排气前管、排气波纹管和排气尾管，在排气波纹管中设置第一消声器，在排气尾管中设置第二消声器。排气支管与所述至少一个排气管的排气前管连接，从而使发动机缸体内产生的废气进入所述至少一个排气管。在所述至少一个排气管中，废气依次通过排气前管、排气波纹管和排气尾管，并由排气尾管的出口排出，其中第一消声器对排气波纹管中的排气噪声进行第一消声处理，第二消声器对排气尾管中的排气噪声进行第二消声处理。从而能够通过逐级消音增强降噪效果，并通过增加排气流量以分解排气脉动，从而抑制排气噪声。

Description

起重机排气系统

技术领域

本发明涉及控制领域，特别是涉及一种起重机排气系统。

背景技术

排气系统是指收集并且排放废气的系统，一般由排气支管、排气管和消声器等部件组成。排气系统主要是排放发动机工作所排出的废气，同时使排出的废气污染减小噪音减小。噪声的控制方法主要包括噪声的吸收、反射、隔振、改变传播方向等。

起重机排气系统噪声控制与一般汽车的排气噪声控制存在一定差异，一方面是由于起重机既要满足车辆的驱动性能、越野性能，又要满足起重机连续长时间的作业性能，因此起重机厂家通常选用体积大、质量重、输出扭矩大的动力总成系统，从而增加了排气系统的排量；另一方面由于起重机自身的结构特点，即发动机及变速箱与液压泵相连接，间接导致振动源增加，从而使起重机排气系统降噪布置方式更加复杂化，布置方式不合理往往会引起排气噪声及整个车身系统的噪声辐射。

现阶段起重机排气系统布置方式如图1所示，排气系统包括排气支管1和排气管2，其中排气管2包括排气前管21、波纹管22和排气后管23，在排气后管中设有消声器24，其中波纹管22具有隔绝发动机11的机体振动的作用。废气排放过程为：废气经过涡轮增压器流经排气支管1，之后经过排气前管21和波纹管22后，进入排气后管23中的消声器24，在消声器24中进行简单降噪处理后排出。这种布置方式对于排气流量较小的系统而言能够起到一定的降噪作用，但是对于大排量的起重机排气系统而言，其降噪能量并不能满足要求，同时排气管因排气脉动会出现振动，导致在排气管尾部出现“嗡嗡”的轰鸣声，降噪效果无法达到相应要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种起重机排气系统，通过使用多个排气回路进行排气，从而增加排气流量，分解排气脉动，抑制排气噪声；同时在排气管中设置多个消音器以进行逐级消音，从而增强降噪效果。

根据本发明提供的一种起重机排气系统，包括：排气支管、至少一个排气管，其中所述至少一个排气管分别包括依次连接的排气前管、排气波纹管和排气尾管，在排气波纹管中设置第一消声器，在排气尾管中设置第二消声器，其中：

排气支管与所述至少一个排气管的排气前管连接，从而使发动机缸体内产生的废气进入所述至少一个排气管；

在所述至少一个排气管中，废气依次通过排气前管、排气波纹管和排气尾管，并由排气尾管的出口排出，其中第一消声器对排气波纹管中的排气噪声进行第一消声处理，第二消声器对排气尾管中的排气噪声进行第二消声处理。

本发明通过将废气排入至少一个排气管，同时在每个排气管中设置多个消声器，从而能够通过逐级消音增强降噪效果，并通过增加排气流量以分解排气脉动，从而有效抑制排气噪声。

附图说明

图1为现有技术中起重机排气系统的示意图。

图2为本发明起重机排气系统一个实施例的示意图。

图3为本发明谐振消声器一个实施例的示意图。

图4为本发明隔振器一个实施例的示意图。

图5为本发明起重机排气系统另一实施例的示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。

图2为本发明起重机排气系统一个实施例的示意图。如图2所示，起重机排气系统包括排气支管1、至少一个排气管2，其中所述至少一个排气管2分别包括依次连接的排气前管21、排气波纹管22和排气尾管23，在排气波纹管22中设置第一消声器3，在排气尾管23中设置第二消声器4。其中：排气支管1与所述至少一个排气管2的排气前管21连接，从而使发动机11缸体内产生的废气进入所述至少一个排气管2。在所述至少一个排气管2中，废气依次通过排气前管21、排气波纹管22和排气尾管23，并由排气尾管23的出口排出，其中第一消声器3对排气波纹管中的排气噪声进行第一消声处理，第二消声器4对排气尾管中的排气噪声进行第二消声处理。为了简明起见，在图2中仅示出了一个排气管。

基于本发明上述实施例所示的起重机排气系统，通过将废气排入至少一个排气管，同时在每个排气管中设置多个消声器，从而能够通过逐级消音增强降噪效果，并通过增加排气流量以分解排气脉动，从而抑制排气噪声。

优选的，在所述至少一个排气管的排气前管中，还具有第三消声器，用于对排气前管中的排气噪声进行第三消声处理。通过在排气管中设置多个消声器，可进一步增强降噪效果。

优选的，所述第一消声器、第二消声器和第三消声器的外壳为不规则形状。通过利用诸如瓦罩状的不规则形状的外壳，可以将噪声向各个方向发散，从而改变声波的传播方向与传播路径，有助于抑制消声器内部噪声的传播，可进一步降低噪声辐射。

优选的，第一消声器位于排气波纹管的中部，排气波纹管设置在发动机飞轮壳正后方。由于发动机飞轮壳体区域的振动噪声比较大，因此通过排气波纹管可有效抑制发动机的振动对降噪的负面影响。同时将第一消声器位于排气波纹管的中部，可进一步隔离发动机的振动。

优选的，为了进一步减小排气噪声，第一消声器可以是谐振消声器。作为一个优选实施例，第一消声器具有谐振侧向管和容腔大小可调的谐振室，谐振侧向管中的气体和谐振室中的气体形成弹簧质量系统，以对排气波纹管中的排气噪声产生谐振干扰，从而对排气波纹管中的排气噪声进行第一消声处理，其中谐振干扰的频率范围与谐振室的容腔大小和谐振侧向管长度成正比。

谐振消声器一个实施例的结构如图3所示。如图3所示，谐振消声器由常规消声器30和谐振室31、谐振侧向管32、限位块33、可调节活塞装置34、活塞装置调节螺母35组成，其调节方法为拧开活塞装置调节螺母35，将活塞向进气反方向移动，从而改变谐振室31容腔的大小，谐振侧向管中的气体与游离于密闭容腔的气体形成弹簧质量系统，对排气噪声形成干扰，其频率范围与侧向管长度、密闭容腔容积成正比。通过限位块可以限制可调式活塞装置的过伸，从而起到一定的保护作用。其中在图3中，右侧为进气方向，左侧为出气方向。

优选的，在所述至少一个排气管的排气尾管中，在第二消声器的进气口和/或出气口处设置排气尾管隔振器，用于抑制排气脉动。

由于排气尾管中废气的传播方向与发动机噪声传播方向区域相同，因此在该区域极易引起排气脉动，排气脉动频率属于高频振动，因此通过设置隔振器，可有效抑制排气脉动。

排气尾管隔振器一个实施例的结构如图4所示，排气尾管隔振器由排气管防振圈41、隔振橡胶层42、隔振尼龙块43、紧固螺栓44组成。防振圈41与隔振橡胶层42、隔振尼龙块43构成二次隔振装置，从而防止排气脉动向外部与车架内扩散。采用橡胶与尼龙块是因为该材料适用于高频振动。排气脉动会产生一定的振动激励，通过橡胶层形成第一次隔振，又经过尼龙块进行二次隔振，从而有效地抑制了排气脉动传递到车架系统中。

优选的，起重机排气系统还具有包含所述至少一个排气管的排气尾管的排气尾管隔声罩。通过设置排气尾管隔声罩，可进一步用于抑制发动机产生的噪声。

优选的，在所述至少一个排气管的排气尾管的出口处还设置排气尾管缓冲胶垫，用于抑制排气脉动。

优选的，在所述至少一个排气管的排气前管入口处还设置催化转换器，用于对废气进行净化处理。通过对废气进行净化处理，可有助减小排气脉动。

优选的，在排气支管中设置循环阀，用于将发动机缸体内产生的部分废气循环进入发动机的进气管。废气循环可以减小废气排量，减小有害物质NO、NO₂等化合物的浓度，同时有助于抑制排气脉动。

下面给出起重机排气系统的一个具体实施例。

图5为本发明起重机排气系统另一实施例的示意图。在图5所示实施例中，起重机排气系统采用双排气回路，即使用两条排气管进行排气。

如图5所示，起重机排气系统包括排气支管1、两个排气管2，其中每个排气管2分别包括依次连接的排气前管21、排气波纹管22和排气尾管23，在排气波纹管22中设置第一消声器3，在排气尾管23中设置第二消声器4，在排气前管21中设置第三消声器5。其中第一消声器3、第二消声器4和第三消声器5的外壳为不规则形状。第一消声器3可以为图3所示的消声器，第一消声器3位于排气波纹管22的中部，排气波纹管22设置在发动机11飞轮壳正后方。在排气尾管23中，在第二消声器4的进气口和出气口处设置排气尾管隔振器6，在排气尾管23的出口处还设置排气尾管缓冲胶垫7。排气系统还具有包含全部两个排气尾管23的排气尾管隔声罩8。在排气前管21入口处还设置催化转换器9以及循环阀(在图中没有示出)。

通过实施本发明，可以取得以下技术效果：

1、应用多排气回路，可以增加排气流量，降低排气系统内的压力，分解排气脉动，对排气噪声起到抑制作用；

2、采用多消声器逐级消声，可改善降噪效果；

3、对消声器采用谐振，可在谐振室内产生不同频率的干扰噪声，对排气噪声造成干扰，可改善降噪效果，特别适用于排气噪声较大的越野起重机；

4、应用废气再循环可减小排气脉动；

5、将消声器的外壳改为不规则形状，有助于抑制噪声在消声器内部传播；

6、在排气尾管安装隔振器，可抑制排气脉动，减小排气噪声辐射。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims

1.一种起重机排气系统，其特征在于，包括：排气支管、至少一个排气管，其中所述至少一个排气管分别包括依次连接的排气前管、排气波纹管和排气尾管，在排气波纹管中设置第一消声器，在排气尾管中设置第二消声器，其中：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

在所述至少一个排气管的排气前管中，还具有第三消声器，用于对排气前管中的排气噪声进行第三消声处理。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述第一消声器、第二消声器和第三消声器的外壳为不规则形状。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，

第一消声器具有谐振侧向管和容腔大小可调的谐振室，谐振侧向管中的气体和谐振室中的气体形成弹簧质量系统，以对排气波纹管中的排气噪声产生谐振干扰，从而对排气波纹管中的排气噪声进行第一消声处理，其中谐振干扰的频率范围与谐振室的容腔大小和谐振侧向管长度成正比。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，

第一消声器具有调节谐振室容腔大小的活塞装置。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，

第一消声器位于排气波纹管的中部，排气波纹管设置在发动机飞轮壳正后方。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，

在所述至少一个排气管的排气尾管中，在第二消声器的进气口和/或出气口处设置排气尾管隔振器，用于抑制排气脉动。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

排气尾管隔振器具有用于隔振的橡胶层和尼龙块。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，

所述系统还具有包含所述至少一个排气管的排气尾管的排气尾管隔声罩，用于抑制发动机产生的噪声。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，

在所述至少一个排气管的排气尾管的出口处还设置排气尾管缓冲胶垫，用于抑制排气脉动。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，

在所述至少一个排气管的排气前管入口处还设置催化转换器，用于减小排气脉动。

12.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，

在排气支管中设置循环阀，用于使发动机缸体内产生的部分废气循环进入发动机的进气管。