一种农用机械的排气减震消音装置

摘要

本发明公开了一种农用机械的排气减震消音装置，包括消音机构、循环泵和控制器，所述消音机构外表面上部设置有检测机构，所述消音机构前端设置有两个左右对称的减震机构，所述消音机构左端上部设置有机械排气管，所述消音机构右端中部设置有尾管，所述尾管和机械排气管均延伸至消音机构内部，所述消音机构左端下部安装有进液管，所述进液管中部安装有进液阀，所述消音机构右端下部安装有出液管，所述出液管中部安装油出液阀。本发明的一种农用机械的排气减震消音装置，具有较好的消音和减震效果，可降低农用机械的噪声污染以及减少废气固体颗粒排放到空气中对人体的危害，具有动态控制功能，合理使用资源，使用寿命长。

权利要求

1.一种农用机械的排气减震消音装置，包括消音机构(1)、循环泵(10)和控制器(12)，其特征在于：所述消音机构(1)外表面上部设置有检测机构(4)，所述消音机构(1)前端设置有两个左右对称的减震机构(5)，所述消音机构(1)左端上部设置有机械排气管(2)，所述消音机构(1)右端中部设置有尾管(3)，所述尾管(3)和机械排气管(2)均延伸至消音机构(1)内部，所述消音机构(1)左端下部安装有进液管(6)，所述进液管(6)中部安装有进液阀(8)，所述消音机构(1)右端下部安装有出液管(7)，所述出液管(7)中部安装油出液阀(9)，所述进液管(6)远离消音机构(1)的一端与循环泵(10)输出端固定连接，所述循环泵(10)输入端安装有油箱(11)，所述油箱(11)与出液管(7)远离消音机构(1)的一端固定连接，且油箱(11)与出液管(7)相通，所述控制器(12)与检测机构(4)、进液阀(8)、出液阀(9)、循环泵(10)之间均电性连接；

所述消音机构(1)包括外壳(21)和内壳(22)，所述内壳(22)位于外壳(21)内腔，所述外壳(21)和内壳(22)之间共同固定安装有两组上下对称的安装架(23)，每组所述安装架(23)均设置有两个，所述内壳(22)内腔从左到右依次固定安装有第一隔板(24)、第二隔板(25)和第三隔板(26)；

所述机械排气管(2)右端贯穿外壳(21)左壁并与内壳(22)左端固定连接，所述尾管(3)左端贯穿外壳(21)右壁并与内壳(22)右端固定连接；

所述第一隔板(24)、第二隔板(25)和第三隔板(26)从左到右依次将内壳(22)内腔分隔成第一扩张室(41)、第二扩张室(42)、第三扩张室(43)和第四扩张室(44)，所述第二扩张室(42)、第四扩张室(44)、第一扩张室(41)和第三扩张室(43)的长度依次递减；

所述内壳(22)左壁上部安装有进气管(51)，所述进气管(52)右端贯穿第一隔板(24)上部并固定安装有消音管(52)，所述消音管(51)右端贯穿第二隔板(25)，所述消音管(52)外表面开有若干个消音孔(53)，所述第三隔板(26)左端安装有赫尔姆兹共振器(54)，所述赫尔姆兹共振器(54)右端贯穿第三隔板(26)并延伸至第四扩张室(44)内，所述赫尔姆兹共振器(54)位于消音管(52)正右方，所述第一隔板(24)左端中部安装有出气管(55)，所述出气管(55)右端依次贯穿第一隔板(24)、第二隔板(25)、第三隔板(26)和内壳(22)右壁，所述第一隔板(24)左端下部安装有连通管(56)，所述连通管(56)右端依次贯穿第一隔板(24)和第二隔板(25)并延伸至第三扩张室(43)内，所述第二扩张室(42)内壁安装有吸音垫(57)；

所述进气管(51)左端与机械排气管(2)右端固定连接，所述出气管(55)右端与尾管(3)左端固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种农用机械的排气减震消音装置，其特征在于：所述减震机构(5)包括固定管(61)，所述固定管(61)后端与外壳(21)前端固定连接，所述固定管(61)前端穿插活动连接有活动柱(62)，所述活动柱(62)前端安装有连接盘(63)，所述活动柱(62)外表面套接有弹簧(64)。

3.根据权利要求2所述的一种农用机械的排气减震消音装置，其特征在于：所述活动柱(62)外表面开有两个限位槽(71)。

4.根据权利要求3所述的一种农用机械的排气减震消音装置，其特征在于：所述固定管(61)内壁安装有两个限位块(81)，两个所述限位块(81)分别与两个限位槽(71)滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种农用机械的排气减震消音装置，其特征在于：所述检测机构(4)由导热壳体(31)和温度检测传感器(32)组成，所述导热壳体(31)内腔在外壳(21)上端，且导热壳体(31)下端与内壳(22)外表面紧密接触，所述温度检测传感器(32)安装在导热壳体(31)内。

说明书

一种农用机械的排气减震消音装置

技术领域

[0001] 本发明涉及排气消音技术领域，特别涉及一种农用机械的排气减震消音装置。

背景技术

[0002] 随着人们生活水平的提高，机械化农业模式得到发展，但随着农用机械的大规模应用，绿色环保问题也日益突出。农用机械工作时，由于发动机燃油的不完全燃烧，会向空气中排放大量的有害气体。如果在密闭或者半封闭的环境下工作，势必严重威胁到工作人员的身体健康，从而无法有效的保障农用机械的正常操作以及维护。除此之外，在农用机械工作时，其产生的另外一个重要的污染就是高分贝的噪音。一般农用机械的噪音主要是燃烧噪音，机械噪音和空气动力噪音，燃烧噪音是由于气缸内周期变化的气体压力的作用而产生的，机械噪音是由于运动件之间以及运动件与固定件之间周期性变化的机械运动产生的，空气动力噪音是由于气体扰动以及气体与其他物体相互作用而产生的。虽然当前我国对于农用机械这种动力平台所排出的废气和噪声没有规定严格的国标。但是如果机械在一些特定的场合下工作，例如蔬菜大棚，矿山坑道等封闭或者半封闭环境下，发动机排出的有害气体和高分贝噪音势必对操作这种农用机械的工人身体产生较大损害，如果长期在这种环境下工作，则容易产生耳鸣，头晕，四肢无力，注意力不集中，容易无端发火等严重的职业病。

[0003] 因此，如何通过有效的途径减少农用机械发动机的排气噪声和气体固废物的排放污染，是当今社会人们对农用机械平台发展的安全性、绿色环保性、产业可行性等的必然要求，也是当今环境保护所面临的严重挑战，故此，我们提出一种农用机械的排气减震消音装置。

发明内容

[0004] 本发明的主要目的在于提供一种农用机械的排气减震消音装置，可以有效解决背景技术中的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

[0006] 一种农用机械的排气减震消音装置，包括消音机构、循环泵和控制器，所述消音机构外表面上部设置有检测机构，所述消音机构前端设置有两个左右对称的减震机构，所述消音机构左端上部设置有机械排气管，所述消音机构右端中部设置有尾管，所述尾管和机械排气管均延伸至消音机构内部，所述消音机构左端下部安装有进液管，所述进液管中部安装有进液阀，所述消音机构右端下部安装有出液管，所述出液管中部安装油出液阀，所述进液管远离消音机构的一端与循环泵输出端固定连接，所述循环泵输入端安装有油箱，所述油箱与出液管远离消音机构的一端固定连接，且油箱与出液管相通，所述控制器与检测机构、进液阀、出液阀、循环泵之间均电性连接。

[0007] 优选的，所述消音机构包括外壳和内壳，所述内壳位于外壳内腔，所述外壳和内壳之间共同固定安装有两组上下对称的安装架，每组所述安装架均设置有两个，所述内壳内腔从左到右依次固定安装有第一隔板、第二隔板和第三隔板。

[0008] 优选的，所述机械排气管右端贯穿外壳左壁并与内壳左端固定连接，所述尾管左端贯穿外壳右壁并与内壳右端固定连接。

[0009] 优选的，所述第一隔板、第二隔板和第三隔板从左到右依次将内壳内腔分隔成第一扩张室、第二扩张室、第三扩张室和第四扩张室，所述第二扩张室、第四扩张室、第一扩张室和第三扩张室的长度依次递减。

[0010] 优选的，所述内壳左壁上部安装有进气管，所述进气管右端贯穿第一隔板上部并固定安装有消音管，所述消音管右端贯穿第二隔板，所述消音管外表面开有若干个消音孔，所述第三隔板左端安装有赫尔姆兹共振器，所述赫尔姆兹共振器右端贯穿第三隔板并延伸至第四扩张室内，所述赫尔姆兹共振器位于消音管正右方，所述第一隔板左端中部安装有出气管，所述出气管右端依次贯穿第一隔板、第二隔板、第三隔板和内壳右壁，所述第一隔板左端下部安装有连通管，所述连通管右端依次贯穿第一隔板和第二隔板并延伸至第三扩张室内，所述第二扩张室内壁安装有吸音垫。

[0011] 优选的，所述进气管左端与机械排气管右端固定连接，所述出气管右端与尾管左端固定连接。

[0012] 优选的，所述减震机构包括固定管，所述固定管后端与外壳前端固定连接，所述固定管前端穿插活动连接有活动柱，所述活动柱前端安装有连接盘，所述活动柱外表面套接有弹簧。

[0013] 优选的，所述活动柱外表面开有两个限位槽。

[0014] 优选的，所述固定管内壁安装有两个限位块，两个所述限位块分别与两个限位槽滑动连接。

[0015] 优选的，所述检测机构由导热壳体和温度检测传感器组成，所述导热壳体内腔在外壳上端，且导热壳体下端与内壳外表面紧密接触，所述温度检测传感器安装在导热壳体内。

[0016] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

[0017] 1、在本发明中，首先通过设置消音机构根据根据干涉原理，通过吸收和反射两种基本的消声方式共同配合达到排气消音目的，通过设置机械排气管模拟农用机械的排气管，通过机械排气管将带有声波废气导入第二扩张室，部分声波通过消音孔进入第二扩张室，通过设置吸音垫吸收第二扩张室中的声波，通过吸音垫中的吸音材料与声波发生摩擦而减小其能量，其余的声波依次经过串联的第三扩张室、第四扩张室和第一扩张室经过多次的反射、碰撞而降低其压力，减轻振动及能量，其次通过设置赫尔姆兹共振器利于共振原理进一步抵消声波的能量，最后通过设置由外壳、进液管、出液管、循环泵和油箱组成的油冷系统，对内壳进行降温处理，使得其内部的声波经过膨胀和冷却而降低其压力，进而达到减轻振动和能量的目的。

[0018] 2、在本发明中，通过设置外壳、进液管、出液管、循环泵和油箱组成的油冷系统，不仅达到降温内壳的作用，同时降温还有效减少排气中固体颗粒物的排放，与此同时，由于吸音垫容易受排气中高温水蒸气的腐蚀，油冷系统还可减少高温水蒸气的产生，进而延长吸音垫的使用寿命。

[0019] 3、在本发明中，通过设置检测机构达到动态控制油冷系统的目的，避免资源浪费，通过设置温度检测传感器检测外壳与内壳之间的油温，农用机械发动机初始工作时，排气温度较低，冷却油的循环频率不需要太快，当油温快速升高时，温度检测传感器将温度数值传输至控制器，控制器接收到该数据后增大循环泵的输出功率，加快冷却油的循环频率，确保降温效果。

[0020] 4、在本发明中，通过设置减震机构减少消音机构受到的振动，提高消音机构的抗震能力，且外壳和内壳之间的冷却油也起到很好的隔震效果。

附图说明

[0021] 图1为本发明一种农用机械的排气减震消音装置的整体结构示意图；

[0022] 图2为本发明一种农用机械的排气减震消音装置的部分结构示意图；

[0023] 图3为本发明一种农用机械的排气减震消音装置的消音机构的剖面结构示意图；

[0024] 图4为本发明一种农用机械的排气减震消音装置的内壳的剖面结构示意图；

[0025] 图5为本发明一种农用机械的排气减震消音装置的外壳的剖面结构示意图；

[0026] 图6为本发明一种农用机械的排气减震消音装置的减震机构的剖面结构示意图；

[0027] 图7为本发明一种农用机械的排气减震消音装置的活动柱的整体结构示意图；

[0028] 图8为本发明一种农用机械的排气减震消音装置的固定管的剖面结构示意图。

[0029] 图中：1、消音机构；2、机械排气管；3、尾管；4、检测机构；5、减震机构；6、进液管；7、出液管；8、进液阀；9、出液阀；10、循环泵；11、油箱；12、控制器；21、外壳；22、内壳；23、安装架；24、第一隔板；25、第二隔板；26、第三隔板；31、导热壳体；32、温度检测传感器；41、第一扩张室；42、第二扩张室；43、第三扩张室；44、第四扩张室；51、进气管；52、消音管；53、消音孔；54、赫尔姆兹共振器；55、出气管；56、连通管；57、吸音垫；61、固定管；62、活动柱；63、连接盘；64、弹簧；71、限位槽；81、限位块。

具体实施方式

[0030] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

[0031] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0032] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0033] 如图1‑8所示，一种农用机械的排气减震消音装置，包括消音机构1、循环泵10和控制器12，消音机构1外表面上部设置有检测机构4，消音机构1前端设置有两个左右对称的减震机构5，消音机构1左端上部设置有机械排气管2，消音机构1右端中部设置有尾管3，尾管3和机械排气管2均延伸至消音机构1内部，消音机构1左端下部安装有进液管6，进液管6中部安装有进液阀8，消音机构1右端下部安装有出液管7，出液管7中部安装油出液阀9，进液管6远离消音机构1的一端与循环泵10输出端固定连接，循环泵10输入端安装有油箱11，油箱11与出液管7远离消音机构1的一端固定连接，且油箱11与出液管7相通，控制器12与检测机构4、进液阀8、出液阀9、循环泵10之间均电性连接。

[0034] 消音机构1包括外壳21和内壳22，内壳22位于外壳21内腔，外壳21和内壳22之间共同固定安装有两组上下对称的安装架23，每组安装架23均设置有两个，内壳22内腔从左到右依次固定安装有第一隔板24、第二隔板25和第三隔板26，内壳22外表面和内壳22内壁之间的距离大致相同，确保冷却油与内壳22的换热效果。

[0035] 机械排气管2右端贯穿外壳21左壁并与内壳22左端固定连接，尾管3左端贯穿外壳21右壁并与内壳22右端固定连接，用机械排气管2模拟农用机械的排气管，尾管3用以排出消音后的尾气。

[0036] 第一隔板24、第二隔板25和第三隔板26从左到右依次将内壳22内腔分隔成第一扩张室41、第二扩张室42、第三扩张室43和第四扩张室44，第二扩张室42、第四扩张室44、第一扩张室41和第三扩张室43的长度依次递减，通过设置第二扩张室42、第四扩张室44、第一扩张室41和第三扩张室43组成串联的谐调腔，达到多级消音降噪控制的目的。

[0037] 内壳22左壁上部安装有进气管51，进气管52右端贯穿第一隔板24上部并固定安装有消音管52，消音管51右端贯穿第二隔板25，消音管52外表面开有若干个消音孔53，第三隔板26左端安装有赫尔姆兹共振器54，赫尔姆兹共振器54右端贯穿第三隔板26并延伸至第四扩张室44内，赫尔姆兹共振器54位于消音管52正右方，第一隔板24左端中部安装有出气管55，出气管55右端依次贯穿第一隔板24、第二隔板25、第三隔板26和内壳22右壁，第一隔板
24左端下部安装有连通管56，连通管56右端依次贯穿第一隔板24和第二隔板25并延伸至第三扩张室43内，第二扩张室42内壁安装有吸音垫57，赫尔姆兹共振器54内部谐振腔可反弹声波，从而产生相同频率和相反声波，两股声波相互抵消达到消音的目的。

[0038] 进气管51左端与机械排气管2右端固定连接，出气管55右端与尾管3左端固定连接。

[0039] 减震机构5包括固定管61，固定管61后端与外壳21前端固定连接，固定管61前端穿插活动连接有活动柱62，活动柱62前端安装有连接盘63，活动柱62外表面套接有弹簧64，减震机构5安装时，其中连接盘63与农用机械地盘固定连接，通过弹簧64吸收反向作用力达到减震的目的。

[0040] 活动柱62外表面开有两个限位槽71，限位槽71的设计使得活动柱62只能沿着限位槽71进行移动，且活动柱62无法脱离固定管61。

[0041] 固定管61内壁安装有两个限位块81，两个限位块81分别与两个限位槽71滑动连接。

[0042] 检测机构4由导热壳体31和温度检测传感器32组成，导热壳体31内腔在外壳21上端，且导热壳体31下端与内壳22外表面紧密接触，温度检测传感器32安装在导热壳体31内，导热壳体31的用以将冷却油的油温传导至温度检测传感器32感应端。

[0043] 需要说明的是，本发明为一种农用机械的排气减震消音装置，在使用过程中，将连接盘63与农用机械地盘固定连接，再将农用机械的排气管与进气管51固定连接，再合理布局进液管6、出液管7、油箱11、循环泵10和控制器12；首先通过设置消音机构1根据根据干涉原理，通过吸收和反射两种基本的消声方式共同配合达到排气消音目的，排气管将带有声波废气导入第二扩张室42，部分声波通过消音孔53进入第二扩张室42，通过设置吸音垫57吸收第二扩张室42中的声波，通过吸音垫57中的吸音材料与声波发生摩擦而减小其能量，其余的声波通过消音管52进入第三扩张室43和赫尔姆兹共振器54中，通过赫尔姆兹共振器54内部谐振腔可反弹声波，从而产生相同频率和相反声波，两股声波相互抵消达到消音的目的，剩余的声波通过连通管56进入第一扩张室41，再通过出气管55导入尾管3，声波依次经过串联的第三扩张室43、第四扩张室44和第一扩张室41多次的反射、碰撞而降低其压力，减轻振动及能量，通过设置由外壳21、进液管6、出液管7、循环泵10和油箱11组成的油冷系统，对内壳22进行降温处理，使得其内部的声波经过膨胀和冷却而降低其压力，进而达到减轻振动和能量的目的；通过设置外壳21、进液管6、出液管7、循环泵10和油箱11组成的油冷系统，不仅达到降温内壳22的作用，同时降温还有效减少排气中固体颗粒物的排放，与此同时，由于吸音垫57容易受排气中高温水蒸气的腐蚀，油冷系统还可减少高温水蒸气的产生，进而延长吸音垫57的使用寿命；通过设置检测机构4达到动态控制油冷系统的目的，避免资源浪费，通过设置温度检测传感器32检测外壳21与内壳22之间的油温，农用机械发动机初始工作时，排气温度较低，冷却油的循环频率不需要太快，当油温快速升高时，温度检测传感器32将温度数值传输至控制器12，控制器12接收到该数据后增大循环泵10的输出功率，加快冷却油的循环频率，确保降温效果；通过设置减震机构5减少消音机构1受到的震动，提高消音机构1的抗震能力，且外壳21和内壳22之间的冷却油也起到很好的隔震效果。

[0044] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。