Устройство для выпуска газа для транспортной машины для строительных работ - RU2333307C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к транспортным машинам для строительных работ, и более конкретно, к устройствам для выпуска газов из транспортных машин для строительных работ.

Транспортные машины для строительных работ, такие как транспортные машины для устройства дорожного покрытия, общеизвестны и обычно включают двигатель внутреннего сгорания для снабжения энергией системы привода. Обычно предусмотрена система выпуска выхлопных газов, которая включает один или большее число напорных трубопроводов, обычно труб, и выхлопную трубу, размещенную в соответствующем месте на корпусе транспортной машины, так что выхлопной газ проходит из двигателя через трубы и из выхлопной трубы. Определенные системы выпуска выхлопных газов включают звукопоглощающие устройства, размещенные внутри напорных трубопроводов для уменьшения величины или уровня пульсации давления потока выхлопного газа для того, чтобы понизить уровень звука (т.е. шума), производимого газом, выпускаемым из выхлопной трубы.

Кроме того, определенные транспортные машины для устройства дорожного покрытия включают систему для удаления паров из транспортной машины. Система удаления паров, или «эвакуации», типично включает один или большее число напорных трубопроводов (например, шлангов или труб), проходящих от области(тей) внутри транспортной машины или вблизи нее, в которой пары от материала дорожного покрытия имеют тенденцию накапливаться, к выхлопной трубе в соответствующем месте на транспортной машине. Одним из мест, где накапливаются пары, является пространство ниже рамы транспортной машины, где передаточный конвейер наносит материал перед распределяющим шнеком. Если пары имели возможность накапливаться внутри этого конкретного пространства, рабочий(ие), управляющий разравнивающим брусом транспортной машины может испытывать дискомфорт в результате вдыхания таких паров. В качестве таковой система эвакуации удаляет пары из таких пространств внутри транспортной машины или вблизи нее и выпускает пары из другого места, где контакт с рабочим(ими) транспортной машины исключается.

В первом аспекте настоящее изобретение представляет собой устройство для выпуска газа, для того чтобы выпускать первый и второй газы из транспортной машины для устройства дорожного покрытия в окружающий воздух. Первый газ проходит от источника первого газа, и второй газ проходит от источника второго газа, причем второй газ имеет пульсацию давления первой величины. Устройство для выпуска содержит удлиненный корпус, соединенный с транспортной машиной и имеющий первый вход, соединенный по потоку текучей среды с источником первого газа, второй вход, соединенный по потоку текучей среды с источником второго газа, выход, сообщающийся по потоку текучей среды с окружающим воздухом, и внутреннюю смесительную камеру. Первый и второй входы сообщаются каждый по потоку текучей среды со смесительной камерой, так что первый и второй газы проходят в смесительную камеру, когда первый вход соединен с источником первого газа, и второй вход соединен с источником второго газа. Корпус имеет такую конфигурацию, чтобы объединять первый и второй газы внутри смесительной камеры для образования объединенного газа, имеющего пульсацию давления второй величины, существенно меньшей, чем первая величина пульсации, и для выпуска объединенного газа через выход в окружающий воздух.

В другом аспекте настоящее изобретение также представляет собой устройство для выпуска газа для того, чтобы выпускать первый и второй газы из транспортной машины в окружающий воздух, причем второй газ имеет пульсацию давления первой величины. Устройство для выпуска содержит первую трубчатую деталь, имеющую внутреннюю поверхность, ограничивающую внутреннее пространство, вход, соединенный по потоку текучей среды с источником первого газа, и выход, сообщающийся по потоку текучей среды с окружающим воздухом. Вторая трубчатая деталь размещена, по меньшей мере частично, во внутреннем пространстве первой детали и имеет внутреннюю поверхность, ограничивающую внутреннюю камеру, вход, проходящий в камеру и соединенный по потоку текучей среды с источником второго газа. Вторая деталь также включает наружную поверхность, отделенную промежутком от внутренней поверхности первой детали и обращенную в основном по направлению к ней, так что внутренняя поверхность первой детали и наружная поверхность второй детали образуют смесительную камеру, и множество отверстий. Каждое отверстие расположено между внутренней и наружной поверхностями второй детали для соединения по потоку текучей среды внутренней камеры и смесительной камеры. В качестве такового, когда первый газ проходит через вход первой детали, и второй газ проходит через вход второй детали, два газа объединяются внутри смесительной камеры и выходят из выхода первой детали как объединенный газ. Объединенный газ имеет пульсацию давления второй величины, причем вторая величина пульсации существенно меньше, чем первая величина пульсации.

В дальнейшем аспекте настоящее изобретение представляет собой устройство для выпуска газа, для того чтобы выпускать пары материала дорожного покрытия и выхлопные газы двигателя из транспортной машины для устройства дорожного покрытия в окружающий воздух. Транспортная машина имеет двигатель и систему удаления паров, причем выхлопные газы имеют пульсацию давления первой величины. Устройство для выпуска содержит первую трубчатую деталь, имеющую внутреннюю поверхность, ограничивающую внутреннее пространство, вход, соединенный по потоку текучей среды с системой удаления паров, и выход, сообщающийся по потоку текучей среды с окружающим воздухом. Вторая трубчатая деталь размещена, по меньшей мере частично, внутри первой детали, причем вторая деталь имеет внутреннюю поверхность, ограничивающую внутреннюю камеру, вход, проходящий во внутреннюю камеру и соединенный по потоку текучей среды с двигателем, причем наружная поверхность размещена концентрично внутри наружной поверхности первой трубчатой детали. В качестве таковой внутренняя поверхность первой детали и наружная поверхность второй детали образуют кольцевую смесительную камеру. Вторая деталь дополнительно содержит множество отверстий, причем каждое отверстие проходит между внутренней и наружной поверхностями второй детали и осуществляет сообщение по потоку текучей среды между внутренней камерой второй детали и смесительной камерой, так что выхлопной газ проходит в смесительную камеру и объединяется с парами для образования объединенного газа. Объединенный газ проходит через вход первой детали в окружающий воздух и имеет пульсацию давления второй величины, причем вторая величина пульсации существенно меньше, чем первая величина пульсации.

Предшествующая сущность изобретения, а также подробное описание предпочтительных конструктивных выполнений изобретения будут лучше поняты со ссылками на прилагаемые чертежи. В целях иллюстрации изобретения на чертежах, которые являются схематическими, показаны конструктивные выполнения, которые в настоящее время являются предпочтительными. Необходимо понять, однако, что изобретение не ограничено показанными точными расположениями и средствами. На чертежах:

Фиг.1 представляет собой вид сбоку в вертикальном разрезе укладчика для дорожного покрытия, имеющего устройство для выпуска газа по настоящему изобретению;

Фиг.2 представляет собой вид в перспективе устройства для выпуска газа, показанного в соединении как с системой эвакуации паров материала, так и с выхлопным трубопроводом двигателя;

Фиг.3 представляет собой вид сбоку в вертикальном разрезе системы для выпуска газа, показанной на фиг.2;

Фиг.4 представляет собой увеличенный, с частичным вырывом, вид сбоку в вертикальном разрезе устройства для выпуска газа;

Фиг.5 представляет собой значительно увеличенный, с частичным вырывом, вид устройства для выпуска газа, изображающий поток и смешение двух газов внутри устройства; и

Фиг.6 представляет собой вид по линии 6-6 на фиг.5.

В описании определенная терминология использована только для удобства и не является ограничительной. Слова «верхний», «вверх» и «нижний», «понижающийся», «вниз» относятся к противоположным направлениям на чертеже, на который сделана ссылка. Слова «внутренний», «внутри» и «наружный», «снаружи» относятся к направлениям туда и обратно соответственно от определенной внутренней поверхности или определенного центра устройства для выпуска или его компонента, причем предназначенное конкретное значение легко понятно в контексте описания. Терминология включает слова, специально упомянутые выше, производные от них и слова, подобные им по смыслу.

Обратимся теперь к подробным чертежам, на которых одинаковые номера используются для обозначения одинаковых элементов повсюду, при этом на фиг.1-6 показано настоящее предпочтительное конструктивное выполнение устройства 10 для выпуска газа, для того чтобы выпускать первый и второй газы G₁, G₂, или потоки F₁, F₂ газов, соответственно, из транспортной машины 1 в окружающий воздух А. Первый газ G₁ проходит из источника S₁ первого газа, и второй газ G₂ проходит из источника S₂ второго газа, имеющего пульсацию давления с (или при) первым относительно существенным уровнем или величиной. Устройство 10 для выпуска в основном содержит удлиненный корпус 12, соединенный с транспортной машиной 1 и включающий первый вход 18, соединенный по потоку текучей среды с источником S₁ первого газа, второй вход 20, соединенный по потоку текучей среды с источником S₂ второго газа, и выход 22, сообщающийся по потоку текучей среды с окружающим воздухом А (т.е. около транспортной машины 1). Корпус 12 также имеет внутреннюю смесительную камеру 24, соответственно, первый и второй входы 18, 20, каждый из которых сообщается по потоку текучей среды со смесительной камерой 24, так что первый и второй газы G₁ и G₂, соответственно, проходят в смесительную камеру 24, когда первый вход 18 соединен с источником S₁ первого газа, и второй вход 20 соединен с источником S₂второго газа.

Далее, корпус 12 имеет такую конфигурацию, чтобы смешивать или объединять первый и второй газы G₁, G₂, соответственно, внутри смесительной камеры 24 для образования объединенного газа G₁+G₂или "G_с", имеющего пульсацию давления со (или при) второй величиной/уровнем, и для выпуска объединенного газа G_счерез выход 22 в окружающий воздух А. Вторая величина пульсации, которая может быть приблизительно равна нулю, так что объединенный газ G_с в основном имеет постоянное давление, является существенно меньшей, чем первая величина пульсации. В качестве такового уровень шума, создаваемого при выпуске объединенного газа G_с в окружающую среду А, является существенно меньшим, чем уровень шума, который был бы создан, если бы второй газ G₂ был выпущен непосредственно из источника S₂ второго газа в окружающий воздух А.

Необходимо отметить, что термин «объединенный», как он использован здесь для описания объединенного газа G_с, предназначен для обозначения физической смеси двух газов G₁иG₂ без какой-либо химической реакции между газами G₁,G₂, включая как гетерогенные, так и гомогенные их смеси.

Предпочтительно, корпус 12 образован из первой трубчатой части или детали 14 и второй трубчатой части/детали 16, расположенной, по меньшей мере частично, внутри первой детали 12, или включает их, так что смесительная камера 24 образована между двумя трубчатыми частями/деталями 14 и 16. Каждая из двух трубчатых деталей или частей 14 и 16 имеет центральную продольную ось 14а, 16а, соответственно, которые предпочтительно являются в основном коллинеарными (см., например, фиг.4). Первая «наружная» трубчатая деталь 14 предпочтительно имеет внутреннюю круговую поверхность 26, ограничивающую внутреннее пространство 23, и включает первый вход 18 и выход 22. Вторая или «внутренняя» трубчатая деталь 16 имеет внутреннюю поверхность 30, ограничивающую внутреннюю «переходную» камеру 32, и включает второй вход 20, который проходит в переходную камеру 32, и наружную круговую поверхность 34. Наружная круговая поверхность 34 второй детали отделена промежутком (т.е. радиально - внутрь) от внутренней круговой поверхности 26 первой детали и обращена в основном по направлению к ней, так что внутренняя поверхность 26 первой детали и наружная поверхность 34 второй детали ограничивают наружную круговую часть внутреннего пространства 23, что создает смесительную камеру 24. Наиболее предпочтительно, наружная круговая поверхность 34 второй детали 16 размещена в основном концентрично во внутренней круговой поверхности 26 первой трубчатой детали 14, так что смесительная камера 24 является в основном кольцевой и проходит полностью по кругу около внутренней трубчатой детали 16 (и, таким образом, около переходной камеры 32). Далее, вторая внутренняя трубчатая деталь 16 имеет множество «инжекционных» отверстий 36, причем каждое отверстие 36 расположено радиально между внутренней и наружной поверхностями 30, 34, соответственно, второй детали 16. Каждое из отверстий 36 осуществляет соединение по потоку текучей среды между внутренней переходной камерой 32 и смесительной камерой 24, так что поток F₂ второго газа проходит через отверстия 36 и объединяется с потоком F₁первого газа внутри смесительной камеры 24.

Предпочтительно, транспортная машина 1 включает систему 2 удаления паров, имеющую такую конфигурацию, чтобы эвакуировать пары материала дорожного покрытия из места(мест) внутри транспортной машины 1 и/или вблизи транспортной машины 1, причем система 2 удаления создает источник S₁ первого газа и вырабатывает поток F₁первого газа. Далее, транспортная машина 1 также включает двигатель 3, имеющий напорный трубопровод 3а выхлопных газов, создающий источник S₂второго газа и вырабатывающий поток F₂второго газа.Таким образом, первый газ G₁ и поток F₁ газа предпочтительно включают пары материала дорожного покрытия, смешанные с воздухом, и второй газ G₂/поток F₂газа предпочтительно включает или содержит выхлопной газ(ы) из двигателя 3. Как описано более подробно ниже, устройство 10 для выпуска газа выполнено таким образом, что транспортная машина 1 имеет преимущества от уменьшения числа выпускных труб или выхлопных труб на транспортной машине 1 и снижения уровня шума, который в противном случае вырабатывается потоком F₂ выхлопного газа двигателя. Предпочтительно, первый газ G₁ проходит через первый вход 18 в основном при первой температуре Т₁,ивторой газ G₂ проходит через второй вход 20 в основном при второй температуре Т₂, которая существенно больше, чем первая температура Т₁. В качестве такового объединенный газ G_спроходит из устройства 10 для выпуска в окружающий воздух А в основном при третьей температуре Т₃, которая существенно меньше, чем температура Т₂ потока второго газа, посредством этого уменьшая выход тепловой энергии, который имел бы место, если бы второй выхлопной газ G₂выпускался непосредственно в окружающий воздух А. Каждый из обсужденных выше основных элементов устройства 10 для выпуска газа описан более подробно ниже.

На фиг.1, как указано выше, изображено устройство 10 для выпуска газа, которое предпочтительно используется с транспортной машиной 1 для строительных работ, и наиболее предпочтительно с транспортной машиной 1 для устройства дорожного покрытия. Альтернативно, устройство 10 для выпуска может быть использовано с любым другим типом транспортной машины 1 для строительных работ, таким как уплотнительные транспортные машины, погрузочные транспортные машины, экскаваторы или передвижные бурильные машины, или даже другие транспортные машины, которые могут извлечь выгоду из устройства 10, например сельскохозяйственные трактора (не показаны). Предпочтительные транспортные машины 1 для устройства дорожного покрытия включают трактор 4 и разравнивающий брус 5, буксируемый задним концом 4b трактора 4. Трактор 4 включает корпус или раму 6, бункер 7, размещенный на переднем конце 4а трактора, и шнек 8, соединенный с задним концом 4b трактора 4. Далее, конвейер (не показан) транспортирует материал М дорожного покрытия от бункера 7 к заднему концу 4b трактора 4, где материал М падает из конвейера и наносится на землю или поверхность B_s основания и распределяется посредством шнека 8 для того, чтобы накапливаться в горке М_н материала впереди разравнивающего бруса 5. При этом устройстве пары G_f из материала М дорожного покрытия, в особенности с асфальтом, но также возможно из таких материалов как суперпэйв, бетон или квикрит, имеют тенденцию накапливаться внутри рамы 6 на заднем конце 4b трактора 4. Кроме того, пары G_f материала могут также накапливаться внутри бункера 7.

На фиг.1-3 изображена система 2 удаления или эвакуации паров, которая имеет такую конфигурацию, чтобы удалять такие пары G_f материала, и предпочтительно включает газодувку 39, предпочтительно вентилятор или воздуходувку 40, и первую, и вторую части 42, 44 трубопровода, соответственно, соединенные с воздуходувкой 40. Первая часть 42 трубопровода имеет вход 46, размещенный в местоположении L₁ у заднего конца 4b транспортной машины, где пары G_f имеют тенденцию накапливаться, и выход 48, соединенный с воздуходувкой 40. Далее, вторая часть 44 трубопровода имеет вход 50, соединенный с воздуходувкой 40, и выход 52, соединенный с первым входом 18 устройства 10 для выпуска газа. Система 2 удаления паров может альтернативно включать одну или большее количество других частей трубопровода (ни одна не показана), причем каждая из них имеет вход, размещенный в другом местоположении внутри транспортной машины 1, как, например, местоположении L₂внутри бункера 7, и выход, соединенный с первой частью 42 трубопровода или непосредственно с воздуходувкой 40. При любой конструкции воздуходувка 40 заставляет пары G_f газа и часть окружающего воздуха А втягиваться во вход 50, посредством этого производя эвакуацию паров G_f из местоположения L₁ (и, возможно, L₂), и сжимает смесь пары/воздух, образуя первый газ G₁. В качестве такового поток F₁ первого газа проходит через выход 52 системы эвакуации и в первый вход 18 устройства для выпуска при давлении, существенно большем, чем давление окружающего воздуха, и в основном при первой температуре Т₁, которая предпочтительно меньше, чем температура паров G_f, «вытекающих» из относительно горячего материала М дорожного покрытия.

Далее, напорный трубопровод 3а двигателя предпочтительно включает трубчатую деталь или трубу 54, имеющую вход 56, соединенный с двигателем 3, и выход 58, соединенный со вторым входом 20 устройства 10 для выпуска. Двигатель 3 «инжектирует» поток относительно высокого давления выхлопных газов G₂ в устройство 10 для выпуска, причем второй газ G₂ имеет пульсацию давления по существу с относительно высокой первой величиной. Как хорошо известно, периодическое открытие и закрытие выпускных клапанов (не показаны) двигателя 3 заставляют выхлопные газы G₂ проходить через трубу 54 в пульсирующем волнообразном потоке F₂газа из чередующихся частей потока высокого давления и частей потока низкого давления (не изображены), причем величина или амплитуда пульсации давления представляет собой среднюю разность давления между этими частями потока с большим и меньшим давлением. Величина/амплитуда пульсации давления потока F₂газа определяет громкость звука, вырабатываемого, когда газ G₂ проходит в окружающий воздух А; более конкретно, чем больше величина/амплитуда пульсации давления, тем больше звук, вырабатываемый посредством этого, и наоборот. Таким образом, устройство 10 для выпуска функционирует для уменьшения величины пульсации давления второго газа G₂ перед выпуском (т.е. как части объединенного газа G_с) в окружающий воздух А для снижения уровня звука, который в противном случае будет вырабатываться посредством этого.

Хотя устройство 10 для выпуска предпочтительно используется для объединения и выпуска первого газа G₁, состоящего из паров материала дорожного покрытия и воздуха, и второго газа G₂, состоящего из выхлопных газов, устройство 10 для выпуска может быть использовано для выпуска любых других типов газов и/или дополнительных потоков газа из транспортной машины 1.

На фиг.2 и 3 изображен корпус 12 устройства для выпуска, который предпочтительно соединен с верхней стенкой 6а рамы 6 трактора, так что два входа 18 и 20 размещены во внутренней части 6b рамы 6, и выход 22 отделен промежутком по вертикали вверх, предпочтительно на существенное расстояние (не указано) от верхней стенки 6а. Предпочтительно, устройство 10 для выпуска дополнительно включает в основном прямоугольную монтажную плиту 60, размещенную около первой трубчатой части 14 корпуса 12 и имеющую центральное отверстие 62, через которое проходит первая наружная трубчатая часть или деталь 14. Монтажная плита 60 прикреплена к верхней горизонтальной стенке 6а рамы при помощи соответствующих средств, как, например, при помощи резьбовых крепежных деталей, заклепок или материала сварного узла, для соединения корпуса 12 для выпуска с транспортной машиной 1. Хотя корпус 12 предпочтительно соединен с верхней горизонтальной стенкой 6а посредством монтажной плиты 60, корпус 12 может быть соединен с рамой 6 при помощи любого другого соответствующего средства, такого как круглый фланец, или посредством только расположения в отверстии рамы, так, чтобы удерживаться при помощи трения или неподвижной посадки, и/или может быть смонтирован к любому другому соответствующему местоположению на транспортной машине 1, такому, например, как выступающая сбоку или сзади вертикальная стенка рамы (не показано).

На фиг.2 и 3 изображен корпус 12 для выпуска, который предпочтительно имеет центральную, в основном вертикальную ось 13, причем выход отделен промежутком от каждого из двух входов 18 и 20, предпочтительно на значительное расстояние (не обозначено) вдоль вертикальной оси 13. Кроме того, в основном горизонтальная ось 15 изгиба или шарнира расположена в основном перпендикулярно по отношению к вертикальной оси 13 и размещена между выходом 22 и двумя входами 18 и 20. Корпус 12 имеет такую конфигурацию, что он может быть изогнут около оси 15 шарнира, так что выход 22 может перемещаться по направлению в основном к верхней стенке 6а и обратно от нее и таким образом к двум входам 18 и 20, что дает возможность понизить общую высоту устройства 10 для выпуска, когда транспортная машина 1 для устройства дорожного покрытия транспортируется между рабочими участками. Предпочтительно, корпус 12 образован первой или нижней частью 12а корпуса, соединенной с транспортной машиной 1, второй или верхней частью 12b корпуса и шарниром 64, размещенным между ними и соединяющим с возможностью поворота или «шарнирно» верхнюю и нижнюю части 12а, 12b корпуса соответственно. Альтернативно, корпус 12 может быть образован из множества перекрывающих друг друга секций или сегментов, или изготовлен из гибкого материала, так что корпус 12 может изгибаться около горизонтальной оси 15, как указано выше. Однако, хотя предпочтительно создать корпус 12 с возможностью поворота (или изгиба) около оси 15 шарнира, по вышеуказанным причинам корпус 12 может быть подходящим образом образован так, чтобы он был в основном жестким или несгибаемым, если требуется.

В частности, на фиг.4 изображен удлиненный корпус 12, который предпочтительно включает каждую из: первую наружную трубчатую деталь 14 и вторую внутреннюю трубчатую деталь 16 (как обсуждено выше), которые образованы из нижних и верхних половин 66, 68 и 70, 72 труб, соответственно. Более конкретно, наружная трубчатая часть или деталь 14 является предпочтительно в основном круглой, т.е. имеет в основном круглое поперечное сечение в плоскостях, проходящих перпендикулярно центральной оси 13 (см. фиг.6), и включает нижнюю половину 66 трубы и верхнюю половину 68 трубы. Нижняя половина 66 трубы прикреплена к верхней стенке 6а рамы трактора посредством монтажной плиты 60 и имеет изогнутую нижнюю часть 67, заканчивающуюся наружным открытым концом 66а трубы, который создает первый вход 18, и отверстие 69 узла, через которое проходит вторая деталь 16, как описано ниже. Нижняя половина 66 трубы дополнительно имеет внутренний открытый конец 66b, около которого размещена первая деталь 65А (фиг.2) шарнира 64, как описано более подробно ниже. Далее, верхняя половина 68 трубы имеет внутренний открытый конец 68b трубы, размещенный вблизи внутреннего конца 66b нижней половины трубы, и около которого размещена вторая деталь 65В шарнира (фиг.2), как описано ниже. Верхняя половина 68 трубы также имеет верхнюю изогнутую часть 71, которая заканчивается наружным открытым концом 68а трубы, который создает выход 22 устройства, и имеет такую конфигурацию, чтобы направлять поток F_собъединенного газа вперед по отношению к трактору 4 и поэтому назад от разравнивающего бруса 5 и поста оператора (не указан), где рабочие укладчика дорожного покрытия размещаются в продолжение операции устройства дорожного покрытия.

На фиг.4 показана внутренняя трубчатая часть или деталь 16, которая выполнена предпочтительно в основном круглой, т.е. имеет в основном круглое поперечное сечение в плоскостях, проходящих перпендикулярно центральной оси 13 (см. фиг.6), и включает нижнюю половину 70 трубы и верхнюю половину 72 трубы. Нижняя половина 70 трубы проходит через отверстие 69 узла первой трубчатой детали 16, так что две нижние части 66, 70 труб в основном коаксиально размещены вокруг центральной оси 13 корпуса 12. Далее, нижняя половина 70 трубы имеет изогнутую нижнюю часть 73, заканчивающуюся наружным открытым концом 70а трубы, который создает второй вход 20, и внутренний открытый конец 70b трубы, размещенный внутри внутреннего конца 66b нижней половины 66 трубы первой детали. Кроме того, верхняя половина 72 трубы имеет внутренний открытый конец 72b трубы, размещенный внутри внутреннего конца 68b верхней половины 68 трубы первой детали и вблизи внутреннего конца 70b нижней половины трубы. Также верхняя половина 72 трубы имеет наружный закрытый конец 72а трубы, специально закрытый посредством радиально проходящей круглой конечной плиты или крышки 76, размещенной внутри конца 72b трубы, которая имеет такую конфигурацию, чтобы повторно направлять или «отклонять» часть потока F₂ второго газа в направлении обратно вниз вдоль центральной оси 13, как описано более подробно ниже.

На фиг.5 и 6 изображена вторая или внутренняя трубчатая деталь 16, которая имеет такой размер, что ее наружный диаметр D_о существенно меньше, чем внутренний диаметр D₁ первой наружной трубчатой детали 14. Таким образом, смесительная камера 24 создается кольцевой частью внутреннего пространства 23, проходящего по оси вдоль верхней части второй детали 16, где размещены инжекционные отверстия 36. Кроме того, длина по оси (не обозначена) внутренней трубчатой детали 16 меньше, чем длина по оси наружной трубчатой детали 14, так что верхний конец 72а внутренней трубчатой детали 16 размещен возле нижнего конца 71а верхней изогнутой части 71 наружной трубчатой детали 14, или под ним.

На фиг.5 и 6 изображены инжекционные отверстия 36 второй трубчатой детали 16, которые предпочтительно отделены промежутками от каждого другого отверстия 36 как вдоль оси, так и радиально, около центральной оси 16а второй детали и таким образом также коллинеарной центральной оси 13 корпуса. Наиболее предпочтительно множество инжекционных отверстий 36 расположено вдоль пары спиральных линий (не обозначены), которые проходят в виде конфигурации из двух спиралей около и вдоль оси 13. Такое расположение инжекционных отверстий 36 предназначено для стимуляции турбулентности внутри смесительной камеры 24, поскольку размещение отверстий приводит в результате к отдельным частям f_p потока F₂второго газа, которые инжектируются в поток F₁ первого газа в различных разделенных промежутками местоположениях по причинам, подробно обсужденным ниже. Однако инжекционные отверстия 36 могут быть расположены во второй трубчатой детали 16 любым подходящим способом, как, например, во множестве осевых линий и/или круговых рядов, поскольку любое разделение или рассечение потока F₂ второго газа на отдельные части f_p потока будет производить по меньшей мере некоторую турбулентность газа внутри смесительной камеры 24 для понижения пульсации давления в потоке F_c объединенного газа, как обсуждено подробно ниже.

На фиг.2 и 3 показано, что каждая из первой и второй шарнирных деталей 65А, 65 В, соответственно, шарнира 64 предпочтительно образована как в основном прямоугольная плита 77, имеющая центральное отверстие 79. Предпочтительно, нижняя плита 77 имеет пару разделенных промежутком цилиндрических опорных частей 81 вдоль одной кромки 77а, и верхняя плита имеет одну размещенную по центру опорную часть 81 вдоль ближайшей кромки 77а и размещенную между двумя опорами нижней плиты. Шарнир 64 предпочтительно дополнительно включает штифт 83, проходящий через три опорные части 81 для соединения с возможностью поворота верхней и нижней шарнирных плит 77, и посредством этого верхней и нижней половины корпуса 12а, 12b из корпуса 12 для выпуска. Далее, пружина 85 предпочтительно размещена около штифта 83 и/или опор 81 для смещения двух половин корпуса по направлению к первому рабочему положению (как изображено на чертежах). Шарнир 64 имеет такую конфигурацию, чтобы корпус мог складываться или поворачиваться около оси 15 шарнира, так чтобы верхняя половина 12b корпуса имела возможность смещаться посредством поворота в положение движения, в котором верхняя половина 12b корпуса проходит вдоль нижней половины 12а корпуса, а выход 22 размещен вблизи верхней стенки 6а рамы. Хотя вышеописанная конструкция шарнира в настоящее время является предпочтительной, шарнир 64 может быть создан любым подходящим способом, или корпус 12 может быть образован без любого шарнира, как описано выше, поскольку объем настоящего изобретения никоим образом не ограничен шарниром 64.

На фиг.3 изображен корпус 12 для выпуска, который предпочтительно дополнительно включает три прокладки или приспособления 75 для центровки (показаны только две), каждое из которых размещено около второй трубчатой детали 16 и расположено между наружной поверхностью 34 второй детали и внутренней поверхностью 26 первой детали. Три приспособления 75 для центровки имеют такую конфигурацию, чтобы разместить вторую деталь 16 коаксиально внутри первой трубчатой детали 14 и центрировать вокруг центральной оси 13 корпуса. Далее, приспособления 75 для центровки выполнены так, что поток F₁ первого газа и/или поток F_собъединенного газа имеет возможность проходить через приспособление 75 для центровки без любых значительных помех потока или входного сопротивления. Примеры таких конструкций приспособлений для центровки включают плиту со множеством отверстий или пару внутреннего и наружного колец со множеством спиц, проходящих между ними (ни одна конструкция не показана). Предпочтительно, первое приспособление 75 для центровки размещено вблизи нижней половины 70 трубы вблизи конца 70b внутренней трубы, так что нижняя половина 70 трубы размещена коаксиально как посредством первого приспособления 75 для центровки, так и отверстия 69 узла. Далее, второе приспособление для центровки (не показано) размещено вблизи конца 72b внутренней трубы верхней половины 72 трубы (т.е. внутри верхней детали 65 В шарнира), и третье приспособление 75 для центровки размещено вблизи конца 72а наружной трубы, причем верхняя половина 72 трубы посредством этого коаксиально размещена при помощи этих двух приспособлений 75 для центровки.

Хотя удлиненный корпус 12 для выпуска предпочтительно образован, как описано выше, корпус 12 может быть образован любым другим подходящим способом, который дает возможность двум газам G₁ и G₂или потокам F₁ и F₂ газов объединяться и понижать пульсацию давления одного из газов/потоков газов (т.е. второго газа G₂), как указано выше и описано более подробно ниже. Например, две трубчатые части/детали 14 и 16 могут быть образованы с овулярными, прямоугольными или комплексными по форме поперечными сечениями, могут быть расположены так, что внутренняя деталь 16 размещена по направлению к одной стороне оси 13 предпочтительнее, чем коаксиально с наружной трубчатой деталью 14, и/или могут быть созданы как детали в виде единого целого (т.е. в противоположность верхней и нижней частям) (не показано). Далее, для примера, корпус 12 может быть образован из сплошной детали, такой как цилиндрический стержень, имеющий по меньшей мере два прохода для потока, каждый со входом, соединенным с одним из двух отдельных источников S₁, S₂ газа, внутреннюю смесительную камеру, выход из камеры и проходы, соединяющие проходы для потоков с камерой для того, чтобы смешать газы таким способом, который понижает величину пульсации давления по меньшей мере в одном из газов (не показано).

В еще одном примере корпус 12 может включать один или большее число других входов, соединенных по потоку текучей среды с наружной трубчатой деталью 14, и/или одну или большее число других внутренних трубчатых деталей, размещенных внутри наружной трубчатой детали 14 и образованных в основном подобно внутренней трубчатой детали 16, причем каждый дополнительный вход в наружную трубу 14 или вход в каждую дополнительную внутреннюю трубчатую деталь соединен по потоку текучей среды с другим источником газа/потока газа (не показано). В качестве такового устройство 10 для выпуска может альтернативно объединяться и выпускать три или большее число отдельных газов или потоков газов, в то же время функционируя так, чтобы уменьшить величину пульсации давления по меньшей мере одного из этих газов. Объем настоящего изобретения включает эти и все другие подходящие конструкции корпуса 12 для выпуска, которые дают возможность устройству 10 для выпуска функционировать в основном, как описано здесь.

На фиг.4-6 изображено устройство 10 для выпуска газа по настоящему изобретению, которое при использовании в основном функционирует следующим образом. При предпочтительной конструкции и применении, как описано выше, пары материала/воздух G₁, образующие поток F₁ первого газа, входят в первый вход 18 и проходят по оси вверх через нижнюю часть внутреннего пространства 23 между внутренней поверхностью 26 первой детали и наружной поверхностью 34 второй детали, затем входят в верхнюю часть внутреннего пространства, образуя смесительную камеру 24. В то же время, выхлопной газ G₂ двигателя, образующий поток F₂ второго газа, входит во внутреннюю трубчатую деталь 16 через второй вход 20, проходит по оси вверх вдоль центральной оси 13 и входит во внутреннюю переходную камеру 32. Поток F₂ второго газа входит во внутреннюю камеру 32 под значительно более высоким давлением, чем поток F₁ первого газа, проходящий через смесительную камеру 24, так что второй газ G₂/поток F₂ газа последовательно «инжектируется» в первый газ G₁/поток F₁ газа внутри смесительной камеры 24.

Более конкретно, множество отдельных частей потока f_pиз потока F₂второго газа проходит под напором каждая через одно из отдельных инжекционных отверстий 36 и объединяется с потоком F₁первого газа во множестве различных местоположений внутри смесительной камеры 24. Далее, части f_p потока второго газа направляются посредством инжекционных отверстий 36, так чтобы проходить в основном радиально наружу (т.е. от оси 13) в смесительную камеру 24, так что поток F₂второго газа «сталкивается» с проходящим по оси вверх потоком F₁ первого газа способом поперечного потока. Эффекты инжектирования множества отдельных частей f_p потока второго газа в первый газ G₁ во множестве разделенных промежутками по оси и по окружности местоположений и столкновения двух потоков F₁, F₂ газа в поперечном потоке заставляют поток F_с объединенного газа иметь относительно высокий уровень турбулентности. Такая турбулентность стимулирует деструктивные помехи между пульсациями давления различных частей потока F_с объединенного газа, т.е. частей объединенного газа G_cв различных местоположениях внутри смесительной камеры 24, что посредством этого имеет в результате объединенный газ G_с/поток F_с газа, имеющий такой уровень или величину пульсации давления, который является меньшим или пониженным по сравнению с величиной пульсации давления второго газа G₂/потока F₂ газа, когда он входит во внутреннюю трубчатую деталь 16.

Кроме того, величина пульсации давления внутри потока F₂ второго газа понижается за счет величины пульсации у второго входа 20, перед объединением с потоком F₁ первого газа, посредством следующего эффекта, создаваемого конфигурацией потока F₂второгогаза. Когда поток F₂второгогаза проходит по оси вверх через переходную камеру 32, определенные части f_dпотока F₂второго газа вначале проходят (т.е. без захода) все отверстия 36 и затем контактируют и отклоняются обратно от крышки конца 76. Эти отклонившиеся части f_d потока впоследствии проходят аксиально вниз, чтобы столкнуться «при встрече» с основной частью потока F₂второгогаза, проходящего аксиально вверх, посредством этого создавая турбулентность в результате деструктивных помех внутри самого потока F₂второго газа. Кроме того, конструкция корпуса 12 для выпуска, специально имеющая перфорированную внутреннюю трубчатую деталь 16, размещенную внутри наружной трубчатой детали 14, также обеспечивает уменьшение или ослабление величины пульсации давления второго газа G₂благодаря смесительной камере 24, также функционирующей как камера реактивного расширения или камера резонатора, способом, в общем известным в области техники звукопоглощающих устройств или глушителей.

После того как два газа G₁ и G₂ объединяются в смесительной камере 24, объединенный газ G_с/поток F_c газа выходит из устройства 10 для выпуска через выход 22 для выпуска его в окружающую среду А. Благодаря эффектам, описанным выше, объединенный газ G_с имеет величину пульсации давления, которая существенно меньше, чем величина пульсации давления второго газа G₂, входящего в устройство 10, так что устройство 10 для выпуска обеспечивает преимущество выработки меньшего уровня шума по сравнению с уровнем шума в результате того, если бы выхлопные газы G₂ выпускались из трубы 54 непосредственно в окружающий воздух А. Кроме того, путем объединения относительно «горячего» выхлопного газа G₂ с «более холодным» паром/газом G₁ воздуха объединенный газ G_симеет значительно меньшую температуру Т₃, чем температура Т₂ выхлопного газа у второго входа 20. В качестве такового устройство 10 для выпуска также обеспечивает выгоду от понижения выхода тепловой энергии, или «теплового загрязнения» по сравнению с непосредственным выпуском выхлопных газов G₂из выхлопной трубы 54 или даже через известные звукопоглощающие устройства/глушители (не показаны). Далее, устройство 10 для выпуска газа по настоящему изобретению обеспечивает выпуск двух различных газов G₁ и G₂ из машины 1 для устройства дорожного покрытия через одну «выхлопную трубу» в противоположность многочисленным выхлопным трубам, как потребовалось бы в противоположном случае, посредством этого уменьшая число компонентов транспортной машины. Кроме того, при наличии складывающегося корпуса 12 единственное устройство 10 для выпуска может быть легко и удобно приведено в положение для перемещения (т.е. сложено) в продолжении транспортирования транспортной машины 1 между различными рабочими участками.

Специалисты в этой области техники оценят, что в конструктивных выполнениях, описанных выше, могут быть сделаны изменения без выхода за пределы широкой концепции изобретения. Понятно поэтому, что это изобретение не ограничено описанными конкретными конструктивными выполнениями, но предназначено для охвата модификаций в пределах сущности и объема настоящего изобретения, как определено в прилагаемых пунктах формулы изобретения.

Реферат

Устройство для выпуска двух газов из транспортной машины в окружающий воздух, причем один газ имеет пульсацию давления первой величины. Устройство включает удлиненный корпус, соединенный с транспортной машиной и имеющий первый вход, соединенный с источником первого газа, второй вход, соединенный с источником второго газа, выход, сообщающийся по потоку текучей среды с окружающим воздухом, и внутреннюю смесительную камеру, причем два входа сообщаются по потоку текучей среды с камерой, так что два газа проходят в камеру. В корпусе объединяются два газа внутри смесительной камеры для образования объединенного газа, имеющего пульсацию давления меньшей второй величины, и выпуска объединенного газа в окружающий воздух. Предпочтительно, корпус включает наружную трубчатую деталь, имеющую первый вход и выход, и внутреннюю трубчатую деталь, размещенную внутри наружной детали и включающую второй вход и множество отверстий. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула