一种水下电机隔声罩制造技术

一种水下电机隔声罩，以解决现有水下电机隔声采用厚重的罩壳，较厚壳体带来了较大的附加质量以及电机与隔声罩采用刚性直接连接，电机振动容易传导到隔声罩产生声辐射，降低隔声效果的问题。本实用新型专利技术包括电机、隔声罩壳、外安装架、弹性元件、内安装架、加肋端盖、法兰结构和螺栓，电机和隔声罩壳均为中空的圆柱形壳体结构，电机设置在隔声罩壳内部，电机与隔声罩壳之间通过外安装架、弹性元件和内安装架固定支撑，外安装架与隔声罩壳内壁相连，内安装架与电机外壁相连，弹性元件固定在外安装架与内安装架之间，隔声罩壳的两端加工成法兰结构，隔声罩壳的两端设置有加肋端盖，加肋端盖与法兰结构通过螺栓连接。本实用新型专利技术用于水下电机隔声降噪。电机隔声降噪。电机隔声降噪。

【技术实现步骤摘要】
一种水下电机隔声罩


[0001]本技术涉及减振降噪
，具体涉及一种水下电机隔声罩。

技术介绍

[0002]空气中的隔声技术已经相对比较成熟，包括单层墙、多层墙、隔声罩等隔声结构，采用隔声障板隔离声源或隔声罩将声源封闭起来阻止噪声传入工作环境，以到达隔声的目的。由于空气自身声阻抗较低，采用一般材料比较容易实现声阻抗失配，从而容易达到隔声的目的。在水下，由于水的密度和声阻抗都较大，很难利用钢材等一般材料实现水下显著的阻抗失配，因此水下隔声是比较困难的。
[0003]水下电机是一类重要的水下噪声源，其水下隔声具有重要的工程应用需求，有研究提出了一种隔声罩设计方法，采用厚重的罩壳并且在壳体敷设阻尼材料进行水下电机的隔声，一方面，较厚的壳体带来了较大的附加质量，给工程应用带来了不便；另一方面，电机与隔声罩采用刚性直接连接，电机振动容易传导到隔声罩产生声辐射，从而降低隔声效果。

技术实现思路

[0004]本技术为了解决现有水下电机隔声采用厚重的罩壳，较厚的壳体带来了较大的附加质量以及电机与隔声罩采用刚性直接连接，电机振动容易传导到隔声罩产生声辐射，降低隔声效果的问题，而提供一种水下电机隔声罩。
[0005]本技术为解决上述问题而采用的技术方案是：
[0006]一种水下电机隔声罩，其组成包括电机、隔声罩壳、外安装架、弹性元件、内安装架、加肋端盖、法兰结构和螺栓，电机和隔声罩壳均为中空的圆柱形壳体结构，电机设置在隔声罩壳内部，电机与隔声罩壳之间通过外安装架、弹性元件和内安装架固定支撑，外安装架与隔声罩壳内壁相连，内安装架与电机外壁相连，弹性元件固定在外安装架与内安装架之间，隔声罩壳的两端加工成法兰结构，隔声罩壳的两端设置有加肋端盖，加肋端盖与法兰结构通过螺栓连接。
[0007]进一步的，所述弹性元件采用普通弹簧或空气弹簧。
[0008]进一步的，所述外安装架、弹性元件和内安装架构成弹性组件，弹性组件的数量为八个，电机的前端设置有四个弹性组件，电机的后端设置有四个弹性组件，该四个弹性组件沿同一圆周均布设置。
[0009]进一步的，所述加肋端盖内壁的肋条为纵横布置。
[0010]进一步的，所述水下电机隔声罩还包括密封圈，所述密封圈设置在加肋端盖与法兰结构之间。
[0011]本技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0012]1、本技术提出了一种弹性支撑的水下电机隔声罩设计方案，隔声罩与电机之间采用弹性支撑连接，可有效降低电机振动到隔声罩的传递，相比于刚性连接具有更好的隔振和隔声的效果；本技术的加肋端盖上加强肋条可以增大端盖的刚度，改善低频段
的隔振和隔声性能。
[0013]2、由于弹簧弹性系数可选择范围大，本技术的弹性元件采用弹簧相比于橡胶连接，在满足弹簧能够正常工作的条件下，能够根据需求选取不同弹性系数的弹簧，其中弹簧弹性系数越小，隔振、隔声效果越好。
[0014]3、本技术的电机与隔声罩之间形成一个密闭的空气层，保证内部不进水。
附图说明
[0015]图1是本技术水下电机隔声罩的整体结构立体图；
[0016]图2是本技术弹性支撑位置径向剖面示意图；
[0017]图3是本技术隔振性能计算结果示意图；
[0018]图4是本技术隔声性能计算结果示意图。
具体实施方式
[0019]具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式包括电机1、隔声罩壳2、外安装架3、弹性元件4、内安装架5、加肋端盖6、法兰结构7和螺栓8，电机1和隔声罩壳2均为中空的圆柱形壳体结构，电机1设置在隔声罩壳2内部，电机1与隔声罩壳2之间通过外安装架3、弹性元件4和内安装架5固定支撑，外安装架3与隔声罩壳2内壁相连，内安装架5与电机1外壁相连，弹性元件4固定在外安装架3与内安装架5之间，隔声罩壳2的两端加工成法兰结构7，隔声罩壳2的两端设置有加肋端盖6，加肋端盖6与法兰结构7通过螺栓8连接。
[0020]本实施方式中，弹性元件4采用普通弹簧或空气弹簧。弹性元件4采用焊接或螺栓连接方式固定在外安装架3与内安装架5之间。弹性元件4弹性系数为2
×
104N/m，当电机质量为20kg时，弹簧的静态形变量约为1.5mm，保证在弹簧的正常工作范围内。
[0021]本实施方式中，外安装架3、弹性元件4和内安装架5构成弹性组件，弹性组件的数量为八个，电机1的前端设置有四个弹性组件，电机1的后端设置有四个弹性组件，该四个弹性组件沿同一圆周均布设置。
[0022]本实施方式中，加肋端盖6内壁的肋条为纵横布置，加肋端盖6半径为0.16m，厚度0.004m。这样设计可以增大加肋端盖6的刚度，抑制其低频振动声辐射。
[0023]本实施方式中，水下电机隔声罩还包括密封圈，所述密封圈设置在加肋端盖6与法兰结构7之间，密封圈可以起到防水的作用，从而保证隔声罩壳2在水下有良好的水密性。
[0024]在本实施方式中，电机1半径0.1m、长度0.3m、壳厚0.002m；隔声罩壳2半径0.14m、长度0.42m、壳厚0.002m。
[0025]本实施方式中，电机1、隔声罩壳2、外安装架3、内安装架5、加肋端盖6和法兰结构7所用材料均为合金钢，密度为7850kg/m3、杨氏模量为2.05
×
10
11
Pa、泊松比为0.28。
[0026]在本实施方式中，外安装架3和内安装架5为实心的五面体结构。外安装架3与隔声罩壳2相连，有两个矩形面、两个底边为弧边的直角三角形面、一个向外凸的弧面，弧面的曲率与隔声罩壳2侧壁的曲率相同；内安装架5与电机1相连，有两个矩形面、两个底边为弧边的直角三角形面、一个向内凹的弧面，弧面的曲率与电机1侧壁的曲率相同。
[0027]结合图1，建立了水下电机隔声罩的有限元模型，仿真计算了隔声罩端盖是否加肋情况下隔声罩表面的均方振速，以及无隔声罩情况下电机表面的均方振速，对比结果如图3
所示。结果表明，本技术水下电机隔声罩具有较好的隔振性能，全频段的平均隔振量可达59.6dB，隔声罩端盖加肋能够改善低频段的隔振特性。仿真计算了隔声罩端盖是否加肋情况下电机安装隔声罩后的辐射声功率，以及无隔声罩情况下电机的辐射声功率，对比结果如图4所示。结果表明，本技术水下电机隔声罩具有较好的隔声性能，全频段的平均隔声量可达51.3dB，隔声罩端盖加肋能够明显改善低频段的隔声特性。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下电机隔声罩，所述水下电机隔声罩包括电机(1)、隔声罩壳(2)、外安装架(3)、弹性元件(4)、内安装架(5)、加肋端盖(6)、法兰结构(7)和螺栓(8)，电机(1)和隔声罩壳(2)均为中空的圆柱形壳体结构，电机(1)设置在隔声罩壳(2)内部，电机(1)与隔声罩壳(2)之间通过外安装架(3)、弹性元件(4)和内安装架(5)固定支撑，外安装架(3)与隔声罩壳(2)内壁相连，内安装架(5)与电机(1)外壁相连，弹性元件(4)固定在外安装架(3)与内安装架(5)之间，隔声罩壳(2)的两端加工成法兰结构(7)，隔声罩壳(2)的两端设置有加肋端盖(6)，加肋端盖(6)与法兰结构(7)通过螺栓(8)连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，樊宏伟，商德江，肖妍，廉一博，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：新型
国别省市：