【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及消音器，尤其涉及一种可调频的内插扩张室消声装置及其使用方法。
技术介绍
1、当代管道噪声的控制方法一般从噪声源、传播路径和管道出口处入手，主要的消声手段为在管道上安装消声器，即从传播路径上减弱噪声，例如扩张室消音器，利用管道截面的突然膨胀或收缩产生管道中声阻抗突变，使得管道中传播的某些频率的声波反射回声源，这样就达到了消声的目的，由于扩张室消音器结构简单，扩张室的扩张比决定了消声量的大小，而消声频率由扩张室长度决定，可以有效的减弱某一频率范围内的噪声，因此扩张室式消声器广泛应用在管道噪声控制中。然而这种带有扩张室的消声器在设计之初随着结构参数的设定，其主要的消声频率范围也随之确定，不能随实际情况的改变而改变，如若当噪声源的频率发生改变，在此种工况下扩张室式消声器的消声作用就大大降低，达不到工况要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中存在的消音器消声频率范围较小的缺陷与问题，提供一种消声频率范围较大的可调频的内插扩张室消声装置及其使用方法。
2、为实现以上目的，本专利技术的技术解决方案是：一种可调频的内插扩张室消声装置，包括主管道、伸缩管、移动内插管、扩张室、固定内插管、第一传动组件、第二传动组件以及控制系统，所述主管道的一端与上游管道相连通，所述主管道的另一端与所述伸缩管的一端相连通，所述伸缩管的另一端与所述移动内插管的一端相连通，所述移动内插管的另一端滑动插接于所述扩张室的一端，所述固定内插管的一端连通于所述扩张室的另一端，所述固定内插
3、所述第一传动组件，用于控制移动内插管沿所述扩张室的长度方向进行滑动；
4、所述第二传动组件，用于控制隔板沿所述扩张室的高度方向进行滑动；
5、所述控制系统，用于获取主管道内的噪声频率，并根据噪声频率确定扩张室的调节共振频率，以及通过控制第一传动组件调节移动内插管在扩张室内的内插长度，通过控制第二传动组件调节隔板在扩张室中的位置，以将扩张室的初始共振频率调整至与调节共振频率相同。
6、所述第一传动组件包括第一连接杆、第一主动齿轮、第一从动齿轮、第一步进电机，所述第一步进电机的输出轴连接于所述第一主动齿轮，所述第一主动齿轮、第一从动齿轮缠绕有第一同步带，所述第一连接杆的一端连接于所述第一同步带的一侧，所述第一连接杆的另一端连接于所述移动内插管的外周面，所述第一步进电机与所述控制系统相连接。
7、所述第一同步带的一侧设置有两个第一拦截杆，两个所述第一拦截杆分别相对于所述第一主动齿轮、第一从动齿轮的径向布置，所述第一连接杆位于两个所述第一拦截杆之间且与所述第一拦截杆互相垂直布置。
8、所述第二传动组件包括第二连接杆、第二主动齿轮、第二从动齿轮、第二步进电机、第一连杆、第二连杆、第三连杆以及第四连杆，所述第二步进电机的输出轴连接于所述第二主动齿轮，所述第二主动齿轮、第二从动齿轮缠绕有第二同步带，所述第二连接杆呈l型，所述第二连接杆的横部连接于所述第二同步带的一侧，所述第一连杆、第二连杆的一端均铰接于所述第二连接杆的纵部，所述第三连杆、第四连杆的一端分别铰接于所述第一连杆、第二连杆的另一端，所述第三连杆的中心铰接于所述扩张室的外侧壁，所述第四连杆的中心铰接于所述第三连杆的中心，所述第三连杆、第四连杆的另一端位于所述扩张室内且抵接于所述隔板的一侧，所述第二步进电机与所述控制系统相连接。
9、所述第二同步带的一侧设置有两个第二拦截杆，两个所述第二拦截杆分别相对于所述第二主动齿轮、第二从动齿轮的径向布置，所述第二连接杆的横部位于两个所述第二拦截杆之间且与所述第二拦截杆互相垂直布置。
10、所述移动内插管位于所述扩张室内的一端同轴设置有底盘，所述底盘的一侧沿圆周方向间隔设置有多个第一挡板，所述第一挡板的一侧沿圆周方向间隔设置有多个第二挡板，多个所述第一挡板、第二挡板、底盘合围形成有圆环形结构，所述移动内插管的外周面设置有多个第三传动组件，多个所述第三传动组件的输出端分别与多个所述第一挡板、第二挡板一一对应连接；
11、所述第三传动组件，用于带动所述第一挡板、第二挡板均沿所述移动内插管的径向滑动连接于所述底盘。
12、所述第三传动组件包括气缸、第一推杆以及第二推杆，所述移动内插管的侧壁开设有第一空腔，所述底盘的内部开设有第二空腔，所述第一空腔与所述第二空腔相连通，所述移动内插管的外周面开设有第一滑槽，所述底盘靠近所述第一挡板的一侧开设有第二滑槽，所述第一滑槽与所述第一空腔相连通，所述第二滑槽与所述第二空腔相连通，所述第一推杆和第二推杆均呈l型，所述第一推杆的竖部滑动连接于所述第一滑槽，所述第一推杆的横部滑动连接于所述第一空腔，所述气缸的输出端与所述第一推杆的横部相连接，所述第二推杆的竖部滑动连接于所述第二空腔，所述第二推杆的横部滑动连接于所述第二滑槽，所述第二推杆的横部的一端与所述第一挡板和第二挡板相连接，所述第一推杆、第二推杆、移动内插管、底盘合围形成有密封腔体，所述气缸的输入端与所述控制系统相连接。
13、所述移动内插管的外侧沿轴向连接有凸槽滑轨，所述扩张室的一端沿长度方向开设有凹槽，所述凸槽滑轨滑动连接于所述凹槽。
14、所述控制系统包括声学频率信号检测器、信号放大器、a/d转换器、dsp控制器、驱动器，所述声学频率信号检测器的输入端穿过所述主管道后位于所述主管道内，所述声学频率信号检测器的输出端与所述信号放大器的输入端相连接，所述信号放大器的输出端与所述a/d转换器的输入端相连接，所述a/d转换器的输出端与所述dsp控制器的输入端相连接，所述dsp控制器的输出端与所述驱动器的输入端相连接，所述驱动器的输出端与所述第一传动组件、第二传动组件相连接。
15、一种可调频的内插扩张室消声装置的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：
16、步骤一：声学频率信号检测器检测到主管道内的声学信号后，将声学信号经过信号放大器转换为模拟信号并传入a/d转换器中，a/d转换器将模拟信号转换成数字信号传入dsp控制器中；
17、步骤二：dsp控制器根据获取的数字信号与预设定的数字信号做对比，计算出扩张室的调节共振频率，并根据调节共振频率确定扩张室结构参数的调节量；
18、步骤三：dsp控制器将扩张室结构参数的调节量指令接入到驱动器中，驱动器通过控制第一传动组件来调节移动内插管在扩张室内的内插长度，通过控制第二传动组件来调节隔板在扩张室中的位置，以将扩张室的初始共振频率调整至与调节共振频率相同，此时，驱动器停止工作。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
20、1、本专利技术一种可调频的内插扩张室消声装置及其使用方法中，通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可调频的内插扩张室消声装置，其特征在于：包括主管道(2)、伸缩管(3)、移动内插管(4)、扩张室(5)、固定内插管(6)、第一传动组件(7)、第二传动组件(8)以及控制系统(9)，所述主管道(2)的一端与上游管道(1)相连通，所述主管道(2)的另一端与所述伸缩管(3)的一端相连通，所述伸缩管(3)的另一端与所述移动内插管(4)的一端相连通，所述移动内插管(4)的另一端滑动插接于所述扩张室(5)的一端，所述固定内插管(6)的一端连通于所述扩张室(5)的另一端，所述固定内插管(6)的另一端与下游管道(10)相连通，所述第一传动组件(7)的输出端连接于所述移动内插管(4)的外侧，所述扩张室(5)的内侧壁设置有隔板(12)，所述第二传动组件(8)的输出端穿过所述扩张室(5)后与所述隔板(12)相连接，所述控制系统(9)分别与所述第一传动组件(7)的输入端、第二传动组件(8)的输入端、主管道(2)相连接；
2.根据权利要求1所述的一种可调频的内插扩张室消声装置，其特征在于：所述第一传动组件(7)包括第一连接杆(71)、第一主动齿轮(72)、第一从动齿轮(73)、第一步进
3.根据权利要求2所述的一种可调频的内插扩张室消声装置，其特征在于：所述第一同步带(74)的一侧设置有两个第一拦截杆(76)，两个所述第一拦截杆(76)分别相对于所述第一主动齿轮(72)、第一从动齿轮(73)的径向布置，所述第一连接杆(71)位于两个所述第一拦截杆(76)之间且与所述第一拦截杆(76)互相垂直布置。
4.根据权利要求1所述的一种可调频的内插扩张室消声装置，其特征在于：所述第二传动组件(8)包括第二连接杆(81)、第二主动齿轮(82)、第二从动齿轮(83)、第二步进电机(85)、第一连杆(86)、第二连杆(87)、第三连杆(88)以及第四连杆(89)，所述第二步进电机(85)的输出轴连接于所述第二主动齿轮(82)，所述第二主动齿轮(82)、第二从动齿轮(83)缠绕有第二同步带(84)，所述第二连接杆(81)呈L型，所述第二连接杆(81)的横部连接于所述第二同步带(84)的一侧，所述第一连杆(86)、第二连杆(87)的一端均铰接于所述第二连接杆(81)的纵部，所述第三连杆(88)、第四连杆(89)的一端分别铰接于所述第一连杆(86)、第二连杆(87)的另一端，所述第三连杆(88)的中心铰接于所述扩张室(5)的外侧壁，所述第四连杆(89)的中心铰接于所述第三连杆(88)的中心，所述第三连杆(88)、第四连杆(89)的另一端位于所述扩张室(5)内且抵接于所述隔板(12)的一侧，所述第二步进电机(85)与所述控制系统(9)相连接。
5.根据权利要求4所述的一种可调频的内插扩张室消声装置，其特征在于：所述第二同步带(84)的一侧设置有两个第二拦截杆(810)，两个所述第二拦截杆(810)分别相对于所述第二主动齿轮(82)、第二从动齿轮(83)的径向布置，所述第二连接杆(81)的横部位于两个所述第二拦截杆(810)之间且与所述第二拦截杆(810)互相垂直布置。
6.根据权利要求1所述的一种可调频的内插扩张室消声装置，其特征在于：所述移动内插管(4)位于所述扩张室(5)内的一端同轴设置有底盘(41)，所述底盘(41)的一侧沿圆周方向间隔设置有多个第一挡板(42)，所述第一挡板(42)的一侧沿圆周方向间隔设置有多个第二挡板(43)，多个所述第一挡板(42)、第二挡板(43)、底盘(41)合围形成有圆环形结构，所述移动内插管(4)的外周面设置有多个第三传动组件(44)，多个所述第三传动组件(44)的输出端分别与多个所述第一挡板(42)、第二挡板(43)一一对应连接；
7.根据权利要求6所述的一种可调频的内插扩张室消声装置，其特征在于：所述第三传动组件(44)包括气缸(441)、第一推杆(442)以及第二推杆(443)，所述移动内插管(4)的侧壁开设有第一空腔(45)，所述底盘(41)的内部开设有第二空腔(47)，所述第一空腔(45)与所述第二空腔(47)相连通，所述移动内插管(4)的外周面开设有第一滑槽(46)，所述底盘(41)靠近所述第一挡板(42)的一侧开设有第二滑槽(48)，所述第一滑槽(46)与所述第一空腔(45)相连通，所述第二滑槽(48)与所述第二空腔...
【技术特征摘要】
1.一种可调频的内插扩张室消声装置，其特征在于：包括主管道(2)、伸缩管(3)、移动内插管(4)、扩张室(5)、固定内插管(6)、第一传动组件(7)、第二传动组件(8)以及控制系统(9)，所述主管道(2)的一端与上游管道(1)相连通，所述主管道(2)的另一端与所述伸缩管(3)的一端相连通，所述伸缩管(3)的另一端与所述移动内插管(4)的一端相连通，所述移动内插管(4)的另一端滑动插接于所述扩张室(5)的一端，所述固定内插管(6)的一端连通于所述扩张室(5)的另一端，所述固定内插管(6)的另一端与下游管道(10)相连通，所述第一传动组件(7)的输出端连接于所述移动内插管(4)的外侧，所述扩张室(5)的内侧壁设置有隔板(12)，所述第二传动组件(8)的输出端穿过所述扩张室(5)后与所述隔板(12)相连接，所述控制系统(9)分别与所述第一传动组件(7)的输入端、第二传动组件(8)的输入端、主管道(2)相连接；
2.根据权利要求1所述的一种可调频的内插扩张室消声装置，其特征在于：所述第一传动组件(7)包括第一连接杆(71)、第一主动齿轮(72)、第一从动齿轮(73)、第一步进电机(75)，所述第一步进电机(75)的输出轴连接于所述第一主动齿轮(72)，所述第一主动齿轮(72)、第一从动齿轮(73)缠绕有第一同步带(74)，所述第一连接杆(71)的一端连接于所述第一同步带(74)的一侧，所述第一连接杆(71)的另一端连接于所述移动内插管(4)的外周面，所述第一步进电机(75)与所述控制系统(9)相连接。
3.根据权利要求2所述的一种可调频的内插扩张室消声装置，其特征在于：所述第一同步带(74)的一侧设置有两个第一拦截杆(76)，两个所述第一拦截杆(76)分别相对于所述第一主动齿轮(72)、第一从动齿轮(73)的径向布置，所述第一连接杆(71)位于两个所述第一拦截杆(76)之间且与所述第一拦截杆(76)互相垂直布置。
4.根据权利要求1所述的一种可调频的内插扩张室消声装置，其特征在于：所述第二传动组件(8)包括第二连接杆(81)、第二主动齿轮(82)、第二从动齿轮(83)、第二步进电机(85)、第一连杆(86)、第二连杆(87)、第三连杆(88)以及第四连杆(89)，所述第二步进电机(85)的输出轴连接于所述第二主动齿轮(82)，所述第二主动齿轮(82)、第二从动齿轮(83)缠绕有第二同步带(84)，所述第二连接杆(81)呈l型，所述第二连接杆(81)的横部连接于所述第二同步带(84)的一侧，所述第一连杆(86)、第二连杆(87)的一端均铰接于所述第二连接杆(81)的纵部，所述第三连杆(88)、第四连杆(89)的一端分别铰接于所述第一连杆(86)、第二连杆(87)的另一端，所述第三连杆(88)的中心铰接于所述扩张室(5)的外侧壁，所述第四连杆(89)的中心铰接于所述第三连杆(88)的中心，所述第三连杆(88)、第四连杆(89)的另一端位于所述扩张室(5)内且抵接于所述隔板(12)的一侧，所述第二步进电机(85)与所述控制系统(9)相连接。
5.根据权利要求4所述的一种可调频的内插扩张室消声装置，其特征在于：所述第二同步带(84)的一侧设置有两个第二拦截杆(810)，两个所述第二拦截杆(810)分别相对于所述第二主动齿轮(82)、第...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨豪，王金奎，李东华，梁浩，罗佳祥，王正一，
申请(专利权)人：中铁十一局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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