一种用于局部通风机的进风口消声器技术领域
本发明涉及一种风机消声器，特别是一种采用全塑料制成的局部通风机进风口消声器。
背景技术
目前，通风系统是矿井开采的一个重要组成部分，是矿井安全生产的基本保障，局部通风机（以下简称局扇）的作用是在矿井生产过程中，源源不断将新鲜空气输送到井下工作面，供给人员呼吸并稀释和排除井下各种有毒、有害气体和矿尘，创造良好的工作环境，保障井下作业人员的身体健康和安全。
目前世界各国在矿井局部通风机的研究上都是围绕节约能源和保护环境的总目标。在节约能源、提高效率方面，一是采用先进的工艺和设备，提高了制造精度，使风机的效率不同程度地提高了5%-10%，二是现在已进入了三元N-S方程的数值模拟时代，对局部通风机建立了相应的风机实际流动模型，利用计算机技术对流场进行计算分析。采用三元流动叶轮，使风机的机组效率得到了进一步的提高。在保护环境、降低噪声方面，矿井局部通风机主要都是采用包覆式结构，同时，通过气动设计的优化和吸声材料的选用来进行改进。在此方面，国外风机的噪声普遍要比国内同类产品低5-10dB（A）。国外主要的公司有英国豪顿公司、瑞士苏尔寿公司和日本的三井三池公司、德国的柯夫曼公司等，国内主要的公司有重庆煤科院、湖北赛福等。
我公司自上世纪八十年代开发JBT、YBT局部通风机系列以来，一直在国内矿用风机市场中占有相当重要的地位，该系列产品也成为了公司的主导产品之一。随着风机制造厂家的增加，市场竞争越来越激烈，质量、价格在市场竞争中也越来越敏感。这就对我们提出更高的要求：不断优化制造工艺、改进产品性能、加强成本控制。围绕这一中心要求，我们一直在做各种尝试和研究，也取得了一些成绩。产品结构和性能，逐步有了改进和提升，也使得公司矿井局部通风机的技术水平在国内一直处于领先地位，产品受到了用户的广泛认同。
目前我公司矿井局部通风机主要是FBY系列隔爆型压入式轴流局部通风机和FBDY系列矿用隔爆型压入式对旋轴流局部通风机为主，这两类风机的电机均采用YBF2系列隔爆电机；机壳、叶轮、消音装置都是用普通碳钢材料焊接、加工制成；整机的重量偏重，在矿井下不方便搬运。消音装置是采用孔板加消声棉的包裹式结构，消声效果不明显。噪声根据风机型号差异较大，№6.0以上对旋通风机噪声一般在93～105dB（A）,不带消音器的FBY№5.6/30甚至达到110dB（A）。噪声主要集中在中、高频范围，刺耳的尖叫声，严重影响了作业工人的正常工作和身心健康。有时甚至掩盖了行车声、机械运转声和电铃信号声，有一定的安全隐患。
所以，矿井局部通风机的发展逐步以高效、低噪、质轻为目标。2007年安徽华瑞发明了整体注塑叶轮，解决了塑料在井下使用的阻燃和防静电等技术壁垒。注塑加工，其叶形还原性好，叶片分布均匀，提高了风机气动性能。根据试验结果，注塑叶轮可使风机的最高全压效率提升5%以上，对矿井节能起到很好的作用。2007年我公司研制了电机机座和风机外壳焊接成整体的一体机结构，大大简化了风机的安装工艺。
发明内容
为此，秉承整体一体化的设计理念，本发明的目的是提供一种采用新型复合材料制作而成的质轻、高效、低噪、节能的用于局部通风机的进风口消声器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括采用塑料制作而成的集流器和消音器，集流器为锥筒状结构，消音器为直筒状，集流器的直径较大端与消音器相互配合固定连接，集流器包括集流筒8、第一支撑9、第一圆锥筒10、吸塑导流帽11；第一圆锥筒10内固设集流筒8，在集流筒8内的轴心线位置固设吸塑导流帽11，在集流筒8与吸塑导流帽11之间设置有第一支撑9；第一圆锥筒10与集流筒8形成双层结构，有效增加集流段的隔音效果；消声器包括第一外筒12，第一内筒17、第二外筒19和第一锥形反射板16，第一外筒12与第一内筒17同轴安装，第一外筒12与第二外筒19之间采用第一弧形反射板18相互固联；第二外筒19外端设第一盖板21，第二外筒19与第一盖板21之间的空间内配合衬装外端消音泡沫层20；在第一外筒12内壁衬装外筒消音泡沫层13，在第一内筒17的内壁和外周分别设置有内筒内层消音泡沫层15和内筒外层消音泡沫层14，在第一外筒12与第一内筒17之间、或外筒消音泡沫层13与内筒外层消音泡沫层14之间固设有支撑装置。
本发明在位于第一内筒17的外端与第一盖板21之间的第一锥形反射板16内设置有两个或两个以上的第一弧形反射板18，所述第一弧形反射板18为弧形。
本发明的第一外筒12和外筒消音泡沫层13组成外环，内筒外层消音泡沫层14、内筒内层消音泡沫层15和第一内筒17组成内环，多环结构可以有效分割气流，增加消音面积；其次采用侧进风结构，第二外筒19、外端消音泡沫层20和第一盖板21可有效阻挡辐射噪声直线传播；再次在进风口设置了第一锥形反射板16和沿四周均布的n个第一弧形反射板18，通过对声波的反射，来阻止辐射噪声向外传播。
将n个第一弧形反射板18沿第一锥形反射板16的内径套入，然后均匀和第一外筒12、第二外筒19、第一内筒17分别焊接；将外筒消音泡沫层13、内筒外层消音泡沫层14、内筒内层消音泡沫层15、外端消音泡沫层20粘贴在图示部位，再焊第一盖板21和第一锥形反射板16，最后将两部分焊接在一起。
本发明的第一内筒17的外端与第一盖板21之间的第一锥形反射板16内设置有两个或两个以上的第一弧形反射板18，所述第一弧形反射板18为弧形，所述的第一锥形反射板16为锥形，它们组成了一个反射网，对主机辐射的噪声进行反射、折射，以阻碍声波直接传出。
本发明的外筒消音泡沫层13、内筒外层消音泡沫层14、内筒内层消音泡沫层15、外端消音泡沫层20为泡沫消音材料，对经由其表面或射入其上的音波有吸收作用。
所述泡沫消音件材料采用如下质量配比的配方制作而成：
上述配方比例的各组份调整范围为±5%，所述外筒消音泡沫层13、内筒外层消音泡沫层14、内筒内层消音泡沫层15和外端消音泡沫层20通过采用上述配方复合材料制作而成，其性能显著改善。
本发明所述集流器和消音器除泡沫层外均采用以下质量配比的复合材料配方制作而成：
上述配方比例的各组份调整范围为±5%，所述集流器和消音器通过采用上述配方的复合材料制作而成，其性能显著改善。
本发明的有益效果是：进风口消音器和主机体外层筒体，使用相同材料制作；其消声组合了多环消音、侧进风、反射隔音原理；有效地消减、阻隔辐射噪声通过风机入口向外传播，达到消声降噪作用。导流帽采用吸塑工艺制作，消音材料选用塑料泡沫体代替矿棉，塑料泡沫体不但保留了矿棉的高频消音能力，而且具有很好的中低频消音效果；由此不但提升了消音效果，同时也减轻了消音器的重量。以期实现高效、低噪、质轻的目的，它主要是用于通风机进风口，通过进风口消声器实现消音、隔音、减震等性能。
附图说明
图1是单电机双叶轮局部通风机的结构示意图；
图2是进风口消音器的剖视结构示意图；
图3是图2的左视半剖结构示意图。
图1中：1-进风口消音器、2-一级叶轮、3-主机体、4-二级叶轮、5-抱箍、6-出风口消音器；
图2所示进风口消声器：7-第一法兰、8-集流筒、9-第一支撑、10-第一圆锥筒、11-吸塑导流帽、12-第一外筒，13-外筒消音泡沫层、14-内筒外层消音泡沫层、15-内筒内层消音泡沫层、16-第一锥形反射板、17-第一内筒、18-第一弧形反射板、19-第二外筒、20-外端消音泡沫层、21-第一盖板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1，本发明包括采用塑料制作而成的集流器和消音器，集流器为锥筒状结构，消音器为直筒状，集流器的直径较大端与消音器相互配合固定连接，集流器包括集流筒8、第一支撑9、第一圆锥筒10、吸塑导流帽11；第一圆锥筒10内固设集流筒8，在集流筒8内的轴心线位置固设吸塑导流帽11，在集流筒8与吸塑导流帽11之间设置有第一支撑9；第一圆锥筒10与集流筒8形成双层结构，有效增加集流段的隔音效果；消声器包括第一外筒12，第一内筒17、第二外筒19和第一锥形反射板16，第一外筒12与第一内筒17同轴安装，第一外筒12与第二外筒19之间采用第一弧形反射板18相互固联；第二外筒19外端设第一盖板21，第二外筒19与第一盖板21之间的空间内配合衬装外端消音泡沫层20；在第一外筒12内壁衬装外筒消音泡沫层13，在第一内筒17的内壁和外周分别设置有内筒内层消音泡沫层15和内筒外层消音泡沫层14，在第一外筒12与第一内筒17之间、或外筒消音泡沫层13与内筒外层消音泡沫层14之间固设有支撑装置。参阅图1至图3。
通过采用塑料改性的复合材料制作而成，其性能显著改善。进风口消音器和主机体外层筒体，使用相同材料制作；其消声组合了多环消音、侧进风、反射隔音原理；有效地消减、阻隔辐射噪声通过风机入口向外传播，达到消声降噪作用。导流帽采用吸塑工艺制作，消音材料选用塑料泡沫体代替矿棉，塑料泡沫体不但保留了矿棉的高频消音能力，而且具有很好的中低频消音效果；由此不但提升了消音效果，同时也减轻了消音器的重量。以期达到高效、低噪、质轻的目的。
实施例2，本发明在位于第一内筒17的外端与第一盖板21之间的第一锥形反射板16内设置有两个或两个以上的第一弧形反射板18，所述第一弧形反射板18为弧形。参阅图1至图3，其余同上述实施例。
实施例3，本发明的第一外筒12和外筒消音泡沫层13组成外环，内筒外层消音泡沫层14、内筒内层消音泡沫层15和第一内筒17组成内环，多环结构可以有效分割气流，增加消音面积；其次采用侧进风结构，第二外筒19、外端消音泡沫层20和第一盖板21可有效阻挡辐射噪声直线传播；再次在进风口设置了第一锥形反射板16和沿四周均布的n个第一弧形反射板18，通过对声波的反射，来阻止辐射噪声向外传播。参阅图1至图3，其余同上述实施例。
实施例4，将n个第一弧形反射板18沿第一锥形反射板16的内径套入，然后均匀和第一外筒12、第二外筒19、第一内筒17分别焊接；将外筒消音泡沫层13、内筒外层消音泡沫层14、内筒内层消音泡沫层15、外端消音泡沫层20粘贴在图示部位，再焊第一盖板21和第一锥形反射板16，最后将两部分焊接在一起。参阅图1至图3，其余同上述实施例。
实施例5，本发明的第一内筒17的外端与第一盖板21之间的第一锥形反射板16内设置有两个或两个以上的第一弧形反射板18，所述第一弧形反射板18为弧形，所述的第一锥形反射板16为锥形，它们组成了一个反射网，对主机辐射的噪声进行反射、折射，以阻碍声波直接传出。参阅图1至图3，其余同上述实施例。
实施例6，本发明的外筒消音泡沫层13、内筒外层消音泡沫层14、内筒内层消音泡沫层15、外端消音泡沫层20为泡沫消音材料，对经由其表面或射入其上的音波有吸收作用。
所述泡沫消音件材料采用如下质量配比的配方制作而成：
上述配方比例的各组份可5%范围内左右调整，即上述配方比例的各组份调整范围为±5%，可任一组份份量调整5%以内，或2个以上任意组分份量分别左右调整5%以内，所述外筒消音泡沫层13、内筒外层消音泡沫层14、内筒内层消音泡沫层15和外端消音泡沫层20通过采用上述配方复合材料制作而成，其性能显著改善。
实施例7，本发明所述集流器和消音器除泡沫层外均采用以下质量配比的复合材料配方制作而成：
上述配方比例的各组份可5%范围内左右调整，即上述配方比例的各组份调整范围为±5%，可任一组份份量调整5%以内，或2个以上任意组分份量分别左右调整5%以内，所述集流器和消音器通过采用上述配方的复合材料制作而成，其性能显著改善。
进风口消音器和主机体外层筒体，使用相同材料制作；其消声组合了多环消音、侧进风、反射隔音原理；有效地消减、阻隔辐射噪声通过风机入口向外传播，达到消声降噪作用。导流帽采用吸塑工艺制作，消音材料选用塑料泡沫体代替矿棉，塑料泡沫体不但保留了矿棉的高频消音能力，而且具有很好的中低频消音效果；由此不但提升了消音效果，同时也减轻了消音器的重量。以期实现高效、低噪、质轻的目的，它主要是用于通风机进风口，通过进风口消声器实现消音、隔音、减震等性能。