一种吸隔声装置及具有其的变压器的制作方法

1.本发明涉及变压器技术领域，具体涉及一种吸隔声装置及具有其变压器。


背景技术：

2.近些年来，电网建设速度不断加快，变压器等声源设备噪声污染问题受到社会的广泛关注。对于500kv及以上电压等距的变压器，变压器铁心因磁致伸缩产生的振动、以及漏磁引起的绕组振动，将产生高水平噪声。上述一类噪声主要集中在低频，波长较长，对建筑物的穿透能力强，比其他声源设备更加容易影响到周边居民，因此必须进行有效控制。
3.目前，对低频噪声控制，往往采用吸隔声装置，在吸隔声装置现场应用过程中，在油箱外部组装吸隔声装置，与油箱外壳进行连接，形成降噪外壳，有效降低变压器所发出的噪声。目前，现有的吸隔声装置由金属板和多孔吸声材料组成，对低频噪音的吸收效果不够理想。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的吸隔声装置由金属板和多孔吸声材料组成，对低频噪音的吸收效果不够理想的缺陷，从而提供一种吸隔声装置及具有其的变压器。
5.为了解决上述问题，本发明提供了一种吸隔声装置，包括：
6.约束阻尼隔声结构，设有第一金属板；
7.共振吸声结构，所述共振吸声结构包括吸声薄板和至少两个伸缩件，所述伸缩件的一端与吸声薄板固定连接、另一端与第一金属板固定连接，所述吸声薄板背离所述伸缩件的一侧适于与变压器固定连接，所述伸缩件在降噪状态下处于拉伸状态，所述伸缩件施加给所述吸声薄板以朝向第一金属板的拉力，以使所述吸声薄板处于临近屈服变形状态，自所述变压器发出的低频噪音经吸声薄板时发生振动以消耗低频噪音中的能量，以使所述吸声薄板吸收自所述变压器产生的低频噪音。
8.可选地，所述约束阻尼隔声结构还设有第二金属板，所述第一金属板和第二金属板间隔设置，所述第一金属板和第二金属板间设有至少一层隔声层。
9.可选地，所述第一金属板和第二金属板间设有第一隔声层和第二隔声层，所述第一隔声层和第二隔声层的材质不同，所述第一金属板与第一隔声层间形成有第一界面、第一隔声层和第二隔声层间形成第二界面、第二隔声层与第二金属板间形成有第三界面，所述第一界面、第二界面和第三界面分别反射低频噪音，以隔绝自共振隔声结构传出的低频噪音。
10.可选地，所述第一金属板和第二金属板均为铝板、镀锌钢板或玻璃钢板中的一种，所述第一隔声层为高分子橡胶或金属橡胶，相对应地，所述第二隔声层为金属橡胶或高分子橡胶。
11.可选地，相邻的所述伸缩件间为等间距设置。
12.可选地，还包括固定于所述吸声薄板上的至少两个质量块。
13.可选地，所述质量块固定设于所述吸声薄板的朝向第一金属板的一侧。
14.可选地，还包括至少两个紧固件，所述紧固件的一端与伸缩件固定连接、另一端依次穿过所述质量块、吸声薄板后与变压器固定连接。
15.可选地，所述伸缩件、质量块和紧固件的数量相同、且一一对应。
16.一种变压器，包括上述的吸隔声装置。
17.本发明技术方案，具有如下优点：
18.1.本发明提供的吸隔声装置，包括：约束阻尼隔声结构，设有第一金属板；共振吸声结构，包括吸声薄板和至少两个伸缩件，伸缩件的一端与吸声薄板固定连接、另一端与第一金属板固定连接，吸声薄板背离伸缩件的一侧适于与变压器固定连接，伸缩件在降噪状态下处于拉伸状态，伸缩件施加给吸声薄板以朝向第一金属板的拉力，以使吸声薄板处于临近屈服变形状态，自变压器发出的低频噪音经吸声薄板时发生振动以消耗低频噪音中的能量，以使吸声薄板吸收自变压器产生的低频噪音。伸缩件在组装完成后处于拉伸状态，伸缩件施加给吸声薄板以朝向第一金属板的拉力，以使吸声薄板处于发生临近屈服变形状态，当低频噪音的频率接近临近屈服变形的吸声薄板的固有频率时，吸声薄板产生强烈振动，在振动过程中，由于克服摩擦阻力而消耗声能。处于临近屈服变形状态的吸声薄板具有良好的低频吸声性能，且不会受到外界环境影响，耐候性能优良。本发明提供的吸隔声装置，通过“吸声”的过程，大幅降低了低频噪音，起到降噪的效果。
19.2.本发明提供的吸隔声装置，约束阻尼隔声结构还设有第二金属板，第一金属板和第二金属板间隔设置，第一金属板和第二金属板间设有至少一层隔声层，隔声层起到隔声的作用，通过“吸声” “隔声”综合作用，进一步降低低频噪音。
20.3.本发明提供的吸隔声装置，包括：第一金属板和第二金属板间设有第一隔声层和第二隔声层，第一隔声层和第二隔声层材质不同，第一金属板与第一隔声层间形成有第一界面、第一隔声层与第二隔声层间形成有第二界面、第二隔声层与第二金属板间形成有第三界面，第一界面、第二界面和第三界面分别反射低频噪音，以隔绝自共振隔声结构传出的低频噪音。变压器在运转过程中会产生低频噪音，吸声薄板与变压器固定连接以吸收自变压器产生的大部分的低频噪音，未被吸收的低频噪音会传到约束阻尼隔声结构，由于第一界面、第二界面和第三界面的作用，使得未被吸收的低频噪音在第一隔声层和第二隔声层的作用下，无法传出第二金属板。本发明提供的吸隔声装置，通过先“吸声”、再“隔声”的过程，大幅降低了低频噪音，起到降噪的效果。
21.4.本发明提供的吸隔声装置，第一金属板和第二金属板均为铝板、镀锌钢板或玻璃钢板中的一种，第一隔声层为丁腈橡胶或高分子橡胶，相应地，第二隔声层为金属橡胶或高分子橡胶，第一隔声层与第二隔声层材质不同，以形成不同的界面。采用金属阻尼橡胶 高分子橡胶的双层阻尼材料，通过异质橡胶之间的界面效应，以及金属橡胶、高分子橡胶的粘弹性变形作用，更好地发挥阻尼隔声功能。
22.5.本发明提供的吸隔声装置，相邻的伸缩件间为等间距设置，等间距设置的伸缩件以施加给吸声薄板均匀的力。
23.6.本发明提供的吸隔声装置，还包括固定于吸声薄板上的至少两个质量块，质量块以进一步增加吸声薄板的形变。
24.7.本发明提供的吸隔声装置，质量块固定设于吸声薄板的朝向第一金属板的一侧，通过质量块与伸缩件的作用，以使吸声薄板始终处于临界屈服变形的状态。
25.8.本发明提供的吸隔声装置，还包括至少两个紧固件，紧固件的一端与伸缩件固定连接、另一端依次穿过质量块、吸声薄板后与变压器固定连接，以使吸声薄板与变压器进行固定。
26.9.本发明提供的吸隔声装置，伸缩件、质量块和紧固件的数量相同、且一一对应，以起到一一对应、对称的效果。
27.10.本发明提供的变压器，由于采用了上述任一项所述的吸隔声装置，因此具有上述任一项所述的优点。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本发明的实施方式中提供的吸隔声装置的主视图。
30.附图标记说明：1、吸声薄板；2、紧固件；3、质量块；4、伸缩件；5、共振空腔；6、第一金属板；7、第一隔声层；8、第二隔声层。
具体实施方式
31.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.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”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。
34.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
35.实施例1
36.约束阻尼隔声结构，设有第一金属板6；共振吸声结构，包括吸声薄板1和至少两个伸缩件4，伸缩件4的一端与吸声薄板1固定连接、另一端与第一金属板6固定连接，吸声薄板1背离伸缩件4的一侧适于与变压器固定连接，伸缩件4在降噪状态下处于拉伸状态，伸缩件
4施加给吸声薄板1以朝向第一金属板6的拉力，以使吸声薄板1处于临近屈服变形状态，自变压器发出的低频噪音经吸声薄板1时发生振动以消耗低频噪音中的能量，以使吸声薄板1吸收自变压器产生的低频噪音。
37.本发明提供的吸隔声装置，伸缩件4在降噪状态下处于拉伸状态，伸缩件4施加给吸声薄板1以朝向第一金属板6的拉力，以使吸声薄板1处于发生形变的临界状态，当低频噪音的频率接近临近屈服变形状态的吸声薄板1的固有频率时，吸声薄板1产生强烈振动，在振动过程中，由于克服摩擦阻力而消耗声能。处于临近屈服变形状态的吸声薄板1具有良好的低频吸声性能，且不会受到外界环境影响，耐候性能优良。本发明提供的吸隔声装置，通过“吸声”的过程，大幅降低了低频噪音，起到降噪的效果。
38.实施例2
39.如图1所示的吸隔声装置的一种具体实施方式，包括：共振吸声结构和约束阻尼隔声结构，以及设于二者之间的共振空腔5，中间共振腔的厚度为3cm。共振吸声结构包括吸声薄板1，吸声薄板1的一侧与变压器固定连接、另一侧固定设有五个等间距设置的伸缩件4。具体的，吸声薄板1的材质为铝板、厚度为0.5mm，伸缩件4为弹簧。与实施例1的区别在于，相邻的伸缩件4间为等间距设置。
40.如图1所示，约束阻尼隔声结构包括间隔设置的第一金属板6和第二金属板，第一金属板6和第二金属板间设有第一隔声层7和第二隔声层8，第一金属板6与第一隔声层7间形成有第一界面、第一隔声层7和第二隔声层8间形成有第二界面、第二隔声层8与第二金属板间形成有第三界面。具体的，第一金属板6和第二金属板均为镀锌钢板、厚度为0.5mm。为使第一界面和第三界面不同，第一隔声层7和第二隔声层8的材质不同。具体的，第一隔声层7为丁腈橡胶、厚度为3cm，第二隔声层8为金属橡胶，金属橡胶由铝纤维模压而成、相对密度为0.15、丝径0.2mm、厚度为1cm。需要注意的是，约束阻尼隔声结构由螺栓紧固在一起，整体厚度为2.1cm。
41.如图1所示，共振吸声结构还包括吸声薄板1上朝向第一金属板6一侧固定设置的五个质量块3和五个紧固件2，其中，每一紧固件2的一端与伸缩件4固定连接、另一端依次穿过质量块3、吸声薄板1后与变压器固定连接。具体的，质量块3为铁块、厚度为1mm、截面面积为70mm2，紧固件2为螺栓。相邻的质量块3的中心间距为3cm。需要注意的是，伸缩件4、质量块3和紧固件2的数量相同、且一一对应。为使共振吸声结构吸收低频噪音，伸缩件4在降噪状态下处于拉伸状态，伸缩件4施加给吸声薄板1以朝向第一金属板6的拉力，以使吸声薄板1处于发生形变的临界状态。需要注意的是，在加工组装吸隔声构件的时候，增加第一金属板6和吸声薄板1的距离，使得伸缩件4处于拉伸状态。吸声薄板1在质量块3与伸缩件4拉力下处于临界屈曲状态，共振导致的弹性变形幅度更大，低频噪音的频率接近临界状态的吸声薄板1的固有频率时，吸声薄板1产生强烈振动，在振动过程中，由于克服摩擦阻力而消耗声能，从而达到吸收低频噪声的目的。
42.实施例3
43.如图1所示的吸隔声装置的一种具体实施方式，包括：共振吸声结构和约束阻尼隔声结构，以及设于二者之间的共振空腔5，中间共振腔的厚度为7cm。共振吸声结构包括吸声薄板1，吸声薄板1的一侧与变压器固定连接、另一侧固定设有五个等间距设置的伸缩件4。具体的，吸声薄板1的材质为镀锌钢板、厚度为1.5mm，伸缩件4为弹簧。与实施例1的区别在
于，相邻的伸缩件4间为等间距设置。
44.如图1所示，约束阻尼隔声结构包括间隔设置的第一金属板6和第二金属板，第一金属板6和第二金属板间设有第一隔声层7和第二隔声层8，第一金属板6与第一隔声层7间形成有第一界面、第一隔声层7和第二隔声层8间形成有第二界面、第二隔声层8与第二金属板间形成有第三界面。具体的，第一金属板6和第二金属板均为铝板、厚度为2mm。为使第一界面和第三界面不同，第一隔声层7和第二隔声层8的材质不同。具体的，第一隔声层7为丁基橡胶、厚度为3cm，第二隔声层8为金属橡胶，金属橡胶由不锈钢纤维模压而成、相对密度为0.35、丝径0.5mm、厚度为3cm。需要注意的是，约束阻尼隔声结构由螺栓紧固在一起，整体厚度为6.4cm。
45.如图1所示，共振吸声结构还包括吸声薄板1上朝向第一金属板6一侧固定设置的五个质量块3和五个紧固件2，其中，每一紧固件2的一端与伸缩件4固定连接、另一端依次穿过质量块3、吸声薄板1后与变压器固定连接。具体的，质量块3为铜块、厚度为5mm、截面面积为100mm2，紧固件2为螺栓。相邻的质量块3的中心间距为5cm。需要注意的是，伸缩件4、质量块3和紧固件2的数量相同、且一一对应。为使共振吸声结构吸收低频噪音，伸缩件4在降噪状态下处于拉伸状态，伸缩件4施加给吸声薄板1以朝向第一金属板6的拉力，以使吸声薄板1处于发生形变的临界状态。需要注意的是，在加工组装吸隔声构件的时候，增加第一金属板6和吸声薄板1的距离，使得伸缩件4处于拉伸状态。吸声薄板1在质量块3与伸缩件4拉力下处于临界屈曲状态，共振导致的弹性变形幅度更大，低频噪音的频率接近临界状态的吸声薄板1的固有频率时，吸声薄板1产生强烈振动，在振动过程中，由于克服摩擦阻力而消耗声能，从而达到吸收低频噪声的目的。
46.实施例4
47.如图1所示的吸隔声装置的一种具体实施方式，包括：共振吸声结构和约束阻尼隔声结构，以及设于二者之间的共振空腔5，中间共振腔的厚度为5cm。共振吸声结构包括吸声薄板1，吸声薄板1的一侧与变压器固定连接、另一侧固定设有五个等间距设置的伸缩件4。具体的，吸声薄板1的材质为铝板、厚度为1mm，伸缩件4为弹簧。与实施例1的区别在于，相邻的伸缩件4间为等间距设置。
48.如图1所示，约束阻尼隔声结构包括间隔设置的第一金属板6和第二金属板，第一金属板6和第二金属板间设有第一隔声层7和第二隔声层8，第一金属板6与第一隔声层7间形成有第一界面、第一隔声层7和第二隔声层8间形成有第二界面、第二隔声层8与第二金属板间形成有第三界面。具体的，第一金属板6和第二金属板均为铜钢板、厚度为1mm。为使第一界面和第三界面不同，第一隔声层7和第二隔声层8的材质不同。具体的，第一隔声层7为聚氨酯橡胶、厚度为2cm，第二隔声层8为金属橡胶，金属橡胶由铝纤维模压而成、相对密度为0.30、丝径0.3mm、厚度为2cm。需要注意的是，约束阻尼隔声结构由螺栓紧固在一起，整体厚度为4.2cm。
49.如图1所示，共振吸声结构还包括吸声薄板1上朝向第一金属板6一侧固定设置的五个质量块3和五个紧固件2，其中，每一紧固件2的一端与伸缩件4固定连接、另一端依次穿过质量块3、吸声薄板1后与变压器固定连接。具体的，质量块3为大理石块、厚度为3mm、截面面积为80mm2，紧固件2为螺栓。相邻的质量块3的中心间距为4cm。需要注意的是，伸缩件4、质量块3和紧固件2的数量相同、且一一对应。为使共振吸声结构吸收低频噪音，伸缩件4在
降噪状态下处于拉伸状态，伸缩件4施加给吸声薄板1以朝向第一金属板6的拉力，以使吸声薄板1处于发生形变的临界状态。需要注意的是，在加工组装吸隔声构件的时候，增加第一金属板6和吸声薄板1的距离，使得伸缩件4处于拉伸状态。吸声薄板1在质量块3与伸缩件4拉力下处于临界屈曲状态，共振导致的弹性变形幅度更大，低频噪音的频率接近临界状态的吸声薄板1的固有频率时，吸声薄板1产生强烈振动，在振动过程中，由于克服摩擦阻力而消耗声能，从而达到吸收低频噪声的目的。
50.表1实施例2－4中复合吸隔声构件的声学性能数据
[0051][0052]
还提供了一种变压器，包括上述吸隔声装置，其中，吸声薄板1与变压器的油箱或其它部件固定连接。
[0053]
具体实施过程中，变压器会产生低频噪声，低频噪声先到达处于临界屈曲状态的吸声薄板1，吸声薄板1会发生大幅度的共振以消耗低频噪声的能量，吸声薄板1起到吸声低频噪声的作用，同时，均匀分布质量块3的设计，使得吸声薄板1的带隙频率集中于低频段，获得高效低频吸声效果。紧接着，未被吸收的低频噪声经共振空腔5到达约束阻尼隔声结构，第一界面、第二界面和第三界面形成的不同异质界面，声波穿透隔声板时，分别经过金属隔声板、常规橡胶、金属橡胶和第二层金属隔声板，在不同界面之间发生不断反射，增强了隔声效果。同时，常规橡胶和金属橡胶均具有良好的阻尼变形效果，避免了隔声吻合效应的影响。
[0054]
本发明提供的吸隔声装置具有加工工艺简单、组装方便的优点，通过共振吸声结构、约束阻尼隔声结构和吸隔声复合等声学设计，突破了质量隔声定律的限制，提升了对低频噪声的阻隔功能。
[0055]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。