本发明专利技术涉及空调风道减振降噪技术领域，具体地说，涉及一种宽频带轨道列车空调风道减振降噪装置，其包括顶板，顶板底部设有外壳，外壳内部形成共振腔，外壳底部设有底板；顶板正中心设有圆孔，圆孔向共振腔的内部延伸；底板正中心设有内嵌声学黑洞，内嵌声学黑洞包括厚度逐渐变薄的声学黑洞区域以及厚度均匀的延伸区域，延伸区域上设有阻尼层；顶板顶面设有吸音板，吸音板正中心设有通孔，所述通孔与圆孔对应。本发明专利技术能较佳地减振降噪。本发明专利技术能较佳地减振降噪。本发明专利技术能较佳地减振降噪。
【技术实现步骤摘要】
一种宽频带轨道列车空调风道减振降噪装置
[0001]本专利技术涉及空调风道减振降噪
，具体地说，涉及一种宽频带轨道列车空调风道减振降噪装置。
技术介绍
[0002]随着轨道交通的快速发展以及列车运行速度的不断提高，列车在保证安全高效运行的同时，还需要尽可能地提供司乘人员以舒适的乘坐环境。
[0003]但是车内噪声水平随着车速的提高而提高，这直接影响了车内人员的乘坐舒适度。车内噪声来源众多，设备噪声中较为显著的便是空调噪声。空调系统产生的气流在风道中高速流动，在与风道内壁的反复摩擦过程中激励风道结构发生振动产生噪声，以及空调压缩机振动和送风机风扇旋转产生的噪声，这些噪声通过风口、风道壁板以及内饰板传到客室内部，影响客室内部声学环境。如何降低空调系统产生的噪声，成为了亟待解决的技术问题。
[0004]目前对于空调系统风道噪声的降噪方法主要有三，一是在风道内壁贴附吸声材料，二是优化风道结构，三是设置微穿孔消声板。
[0005]在风道内壁贴附吸声材料可以有效降低高频噪声，但是风道内噪声频带较宽，而吸声材料的作用频带较窄，无法降低中低频噪声；其次，风道壁板面积大，吸声材料用量大，降噪成本高；再者，风道规格形状大小不一，在转角处无法贴合风道内壁；最后，灰尘进入风道内会吸附于吸声材料表面造成堵塞，影响降噪效果。
[0006]优化风道结构可以改善空气的流速和流动特性，降低空气对风道的冲击，进而达到降低噪声目的。但是该方法不便于检修，且会影响风道正常运用，实际使用效果较差；其次存在一定局限性，因为风道结构、特性各不相同，需要针对不同风道实际情况具体分析，因此该方法不具有普遍性。
[0007]设置微穿孔消声板可以有效降低中低频噪声，但是板后需要配合空腔使用，受限于风道的结构和尺寸；其次，灰尘极易堵塞消声板的小孔，使其降噪效果变差，并且增加后续维护成本和难度。
[0008]此外，目前对于空调系统风道噪声的控制措施多集中在噪声传播路径控制方面，没有综合考虑风道自身因压缩机、送风机等工作时振动传递导致的声辐射，以及因湍流和气流激励风道产生的噪声。
技术实现思路
[0009]本专利技术的内容是提供一种宽频带轨道列车空调风道减振降噪装置，其能够在较宽频带内降低轨道列车空调系统风道的振动和噪声，改善客室内部声学环境，提高乘坐舒适度。
[0010]根据本专利技术的一种宽频带轨道列车空调风道减振降噪装置，其包括顶板，顶板底部设有外壳，外壳内部形成共振腔，外壳底部设有底板；顶板正中心设有圆孔，圆孔向共振
腔的内部延伸；底板正中心设有内嵌声学黑洞，内嵌声学黑洞包括厚度逐渐变薄的声学黑洞区域以及厚度均匀的延伸区域，延伸区域上设有阻尼层；顶板顶面设有吸音板，吸音板正中心设有通孔，所述通孔与圆孔对应。
[0011]作为优选，顶板、圆孔、外壳和底板构成了赫姆霍兹共振器。
[0012]作为优选，顶板、外壳和底板截面形状及尺寸相同，顶板、外壳和底板均为薄板结构。
[0013]作为优选，圆孔延伸部分的壁厚与顶板的厚度相等。
[0014]作为优选，顶板、圆孔延伸部分、外壳和底板均采用同一种材料制成，这种材料的特征阻抗大于空气，材料为金属、硬质塑料、陶瓷、树脂中的一种。
[0015]作为优选，顶板、圆孔延伸部分、外壳和底板通过3D打印、模具注塑、车床加工或激光切割成型。
[0016]作为优选，吸音板采用碳纤维棉、三聚氰胺、聚酯纤维棉或玻璃丝绵材料。
[0017]作为优选，声学黑洞区域与底板的下表面之间的垂直距离自声学黑洞区域的内侧边缘向外侧边缘以指数形式h(r)＝ε(r
‑
r0)
m
+h0逐渐递增，其中ε表示常数，指数m≥2，h0表示延伸区域与底板的下表面之间的垂直距离，r0表示延伸区域的半径，r表示声学黑洞区域上的任意位置与内嵌声学黑洞正中心的水平距离。
[0018]本专利技术具有如下技术效果：
[0019]1.本专利技术可在较宽频带内对风道内噪声进行控制，吸音材料可以吸收风道内高频噪声，赫姆霍兹共振器可以对风道内中低频噪声进行共振吸声；同时，声学黑洞还可以对风道的振动进行控制，进而降低因风道振动而产生的噪声；
[0020]2.本专利技术可以根据风道内噪声的显著频率设计赫姆霍兹共振器的结构参数，根据风道的振动特性设计声学黑洞的结构参数；
[0021]3.本专利技术可以根据风道内部结构和空间，对赫姆霍兹共振器的结构和尺寸进行设计，更加有效利用风道内的空间，且不影响风道正常工作；
[0022]4.通过将不同结构和尺寸的赫姆霍兹共振器进行组合排列，可以拓宽共振吸声的频率范围，并获得不同效果的共振吸声性能；
[0023]5.通过引入多个不同结构参数的声学黑洞，可以实现较宽频带振动的吸收；同时，在声学黑洞的上表面贴附有阻尼层，加强了吸振效果。
附图说明
[0024]图1为本专利技术提供的一种宽频带轨道列车空调风道减振降噪装置的结构展开示意图；
[0025]图2为图1中底板结构的区域分布示意图；
[0026]图3为图1中减振降噪装置的外部尺寸示意图；
[0027]图4为图1中减振降噪装置的剖面示意图；
[0028]图5为本专利技术提供的一种根据风道内部结构和空间设计的减振降噪装置结构示意图；
[0029]图6为图5中减振降噪装置在空调风道内部的安装示意图；
[0030]图7为本专利技术提供的一种超薄型减振降噪装置结构示意图；
[0031]图8为图7中减振降噪装置在空调风道内部的安装示意图；
[0032]其中：1顶板，2圆孔，3外壳，4底板，5吸音板，6内嵌声学黑洞，7阻尼层，8共振腔。
具体实施方式
[0033]为进一步了解本专利技术的内容，结合附图和实施例对本专利技术作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本专利技术进行解释而并非限定。
[0034]实施例
[0035]如图1
‑
4所示，本实施例提供了一种宽频带轨道列车空调风道减振降噪装置，其包括顶板1，顶板1和底板4的形状及尺寸相同，均为长方形薄板结构，长宽分别为a、b，厚度分别为t1、t2；圆孔2位于顶板1的正中心，半径为r
c
。外壳3位于顶板1和底板4之间，外壳3的截面为空心矩形，空心矩形截面外侧长宽分别为a、b，内侧长宽分别为a
‑
2t1、b
‑
2t1；外壳3厚度与顶板1厚度一致为t1，外壳3高度为c；外壳3与顶板1和底板4紧密连接，在内部形成共振腔8，连接方式可为胶水粘接或者激光焊接等。圆孔2位于顶板1的正中心，向共振腔8的内部延伸，深度为l
c
，圆孔2延伸部分厚度与穿孔顶板1厚度一致为t1。吸音板5位于顶板1的上表面，形状及尺寸与顶板1相同，长宽分别为a、b，厚度为t3；吸音板5的正中心开有与顶板1相同形状及尺寸的通孔，半径为r
c
，所述通孔与圆孔2对应。内嵌声学黑本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种宽频带轨道列车空调风道减振降噪装置，其特征在于：包括顶板(1)，顶板(1)底部设有外壳(3)，外壳(3)内部形成共振腔(8)，外壳(3)底部设有底板(4)；顶板(1)正中心设有圆孔(2)，圆孔(2)向共振腔(8)的内部延伸；底板(4)正中心设有内嵌声学黑洞(6)，内嵌声学黑洞(6)包括厚度逐渐变薄的声学黑洞区域(61)以及厚度均匀的延伸区域(62)，延伸区域(62)上设有阻尼层(7)；顶板(1)顶面设有吸音板(5)，吸音板(5)正中心设有通孔，所述通孔与圆孔(2)对应。2.根据权利要求1所述的一种宽频带轨道列车空调风道减振降噪装置，其特征在于：顶板(1)、圆孔(2)、外壳(3)和底板(4)构成了赫姆霍兹共振器。3.根据权利要求2所述的一种宽频带轨道列车空调风道减振降噪装置，其特征在于：顶板(1)、外壳(3)和底板(4)截面形状及尺寸相同，顶板(1)、外壳(3)和底板(4)均为薄板结构。4.根据权利要求3所述的一种宽频带轨道列车空调风道减振降噪装置，其特征在于：圆孔(2)延伸部分的壁厚与顶板(1)的厚度相等。5.根据权利要求4所述的一种宽频带轨道列车空调风道...
【专利技术属性】
技术研发人员：李新一，徐圣辉，高阳，滕万秀，王奇，肖新标，
申请(专利权)人：中车长春轨道客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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