全自動反衝洗濾器的製造方法
2023-10-28 08:49:17 2
全自動反衝洗濾器的製造方法
【專利摘要】本發明涉及全自動反衝洗濾器。包括圓管狀的筒體和下筒體，筒體內設有圓管狀的濾芯，濾芯內設有清洗轉軸；濾芯由圓管狀的內網孔板、圓管狀的外網孔板和摺疊濾網組成；清洗轉軸上對稱設有左刮板和右刮板，左刮板上開設有清洗槽，清洗槽沿清洗轉軸的徑向深入左刮板內形成流道，且連通著清洗轉軸下端的管軸；清洗槽的槽口與濾芯的內網孔板接觸。本發明採用固定濾芯和清洗轉軸的結構設計，清洗轉軸的旋轉力矩很小，刮板上清洗槽的槽口為倒喇叭口，採用了流體動力學上的漸擴噴管設計，充分利用濾芯的內外部壓差，提高了清洗流體的流速，有效地提升了清洗效果；可有效地延長了濾芯的使用壽命，大幅降低濾器的後期維護成本。
【專利說明】全自動反衝洗濾器
【技術領域】
[0001]本發明屬於燃油精密過濾設備的【技術領域】，具體涉及船用發動機的燃油過濾裝置。
【背景技術】
[0002]目前，因考慮經濟性，劣質燃油(重油)在船用發動機上的使用成為必然趨勢，隨著船舶柴油機的大型化的趨勢，用戶對燃油濾器的流量範圍、精度級別和使用壽命等要求越來越高，同時為了保證船舶運行的連續性，船用燃油濾器普遍採用可自動衝洗的設計。燃油濾器的自動清洗一般採用隔離清洗和連續清洗兩種形式，前一種形式運用較早，但在實際清洗過程中有隔離機構的轉換動作，容易造成燃油供給的不連續性，同時在隔離動作期間燃油供給系統中易混入空氣，影響柴油機燃油的供給質量，後一種形式因無隔離轉換動作，清洗可連續進行，對燃油供給系統的影響較少，是目前燃油自清濾器的發展趨勢。目前使用的連續清洗的燃油自動衝洗濾器其基本原理均是過濾油的流動的方向是從濾芯外部到內部，在濾芯髒堵時通過清洗裝置和濾芯的清洗點接觸使濾芯內部和濾器外產生局部壓差，產生和燃油過濾方向逆向的流體，以達到衝洗濾芯的作用，然後通過旋轉濾芯一周以上，多次重複衝洗動作，已達到衝洗整個濾芯的效果。目前這樣的連續清洗的燃油自動衝洗濾器，濾芯在清洗過程中是旋轉的，為保證濾芯的旋轉必須在濾芯結構上設置濾芯軸和支撐架，複雜的濾芯結構會給生產製造相當的難度；同時因為柴油機的大型化發展趨勢使得對濾芯有效流量的要求愈來愈大,濾芯尺寸也不得不相應地加大,隨著濾芯直徑的增加,需要加大支撐構件的尺寸才能滿足濾芯的結構強度要求，但是支持構件的加大必然會使濾芯的有效通量降低，為了提高有效流量又必須增加濾芯尺寸，造成結構設計上的一種惡性循環；再者，隨著濾芯尺寸的增大會造成密封面的增加對密封材料的要求較高，同時濾芯的運轉間隙就會相應地放大。船用燃油的不同油品的溫差在100 V左右，濾芯的旋轉間隙很難兼顧到熱態和冷態因熱脹冷縮產生的差異，會造成冷態下濾芯進出容易串油，嚴重影響過濾效果；濾芯尺寸的增加同時也會增加濾芯旋轉的阻力，直接影響濾芯驅動機構的尺寸。綜上所述，目前使用最多的連續清洗的燃油濾器因為其旋轉濾芯的結構限制，普遍存在濾芯結構複雜、構件尺寸較大、濾芯有效流量小、易發生串油(淨油和汙油不能有效隔離)、旋轉力矩大、無熱膨脹補償以及清洗裝置和濾芯的清洗點接觸以造成濾芯損壞等缺陷。
【發明內容】
[0003]為了實現在保證對濾器過濾流量的等級不變的前提下，將連續清洗的燃油濾器小型化、結構簡單化，裝配維護簡易化，本發明提供一種全自動反衝洗濾器。
[0004]全自動反衝洗濾器，包括圓管狀的筒體和下筒體，筒體內設有圓管狀的濾芯，濾芯內設有清洗轉軸，筒體的上端設有上蓋，下端設有下蓋，所述下蓋上開設有四個扇形流道進口 ；清洗轉軸的上端伸至上蓋外，下端穿過下蓋伸至下筒體內；所述筒體中部的側壁上設有濾器出口 ；所述下筒體為上端開口下端封閉的圓柱體，下筒體的側壁上設有濾器進口，筒體的軸向下端連接著下筒體的上端；
與下蓋對應的筒體內下埠處設有環狀的密封環座，密封環座的外圓柱面和筒體的內圓柱面之間設有密封圈，所述濾芯的下端位於密封環座上，濾芯的上端通過固定環固定設於筒體內上埠處；所述濾芯由圓管狀的內網孔板、圓管狀的外網孔板和摺疊濾網組成，摺疊濾網位於內網孔板和外網孔板之間；
筒體內的清洗轉軸上對稱設有左刮板和右刮板，左刮板和右刮板在同一平面內；清洗轉軸的上端和上蓋之間通過軸承和上軸承座配合，清洗轉軸的下端為管軸，和下蓋之間通過下軸承配合；所述左刮板上開設有清洗槽；所述清洗槽與清洗轉軸的軸向同方向，清洗槽沿清洗轉軸的徑向深入左刮板內形成流道，且連通著清洗轉軸下端的管軸；清洗槽的槽口位於左刮板的外側端部，且與濾芯的內網孔板接觸；右刮板的中部設有沿徑向內凹的圓弧，與所述圓弧兩端連接的右刮板的上部外端和下部外端形成定位凸塊，所述定位凸塊呈矩形塊狀，且和濾芯的內網？L板接觸；下筒體內的底部設有直立的圓柱狀的連接座，連接座內上部設有盲孔狀的清洗流道，清洗轉軸下端的管軸插設在清洗流道內，所述清洗流道的下端連通著逆洗橫管的一端，逆洗橫管的另一端伸至下筒體外部；連接座的底部設有向上凹的內凹槽，所述內凹槽和下筒體內的底部連通，與連接座的內凹槽對應的下筒體底部設有放殘出口，放殘出口連通著放殘管，放殘管位於下筒體外部。
[0005]所述清洗槽的橫截面呈長條狀，且清洗槽的槽口為外小內大的倒喇叭口，槽深為50?100mm,槽寬為15mm,槽口寬度為6mm。
[0006]所述密封環座的外圓柱面和筒體的內圓柱面之間設有兩道密封圈。
[0007]本發明的有益技術效果體現在以下方面:
1.本發明採用固定濾芯和清洗轉軸的結構設計，由於清洗轉軸上的左刮板、右刮板和濾芯內壁之間的旋轉接觸面積比濾芯旋轉結構的接觸面積小一個數量級，所以清洗轉軸的旋轉力矩很小，驅動機構易於清洗點位置的精確控制，可有效地提升清洗效果；
2.本發明通過結構改進，使過濾油實現由內向外的流向，這樣在進行濾芯的維護清洗時，便於採用高壓壓縮空氣從外對內進行衝洗，比起傳統的由內向外衝洗易於操作，清洗效果更好，可有效地延長濾芯的使用壽命，大幅降低濾器的後期維護成本；
3.本發明改變了傳統濾芯密封方式，採用了上部平面端面密封，密封簡單易於製作裝配，下部採用環狀的密封環座結構實現浮動式「O」型圈密封，一共兩道「O」型密封圈有效隔離淨油和汙油，「O」型圈密封的溫度補償性好，精度由機加工設備保證，同時濾芯的下端是非固定式結構，可隨溫度變化自由伸縮，有效解決了濾器對不同油品溫度的適應性；
4.本發明改進了濾芯的結構，採用了摺疊不鏽鋼濾網，相對於同等直徑的平面過濾網濾芯結構過濾面積提高了 5倍以上，即便使用精度高達IOum的濾網濾器尺寸不需要增加，濾芯的內網孔板和外網孔板均採用了不鏽鋼網孔板，內網孔板和外網孔板作為濾芯的支架結構，該結構具有重量輕、強度高、焊接工藝簡單、精度容易保證、有效流通量大和易於清洗等優點，在實際的安裝、維護性拆裝和濾芯清洗操作中可有效地避免濾網受到非正常損壞；
5.本發明左刮板上清洗槽的槽口為倒喇叭口，採用了流體動力學上的漸擴噴管設計，充分利用濾芯的內外部壓差，提高清洗流體的流速，清洗效果優於等截面流道。【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明結構示意圖。
[0009]圖2為本發明工作原理示意圖。
[0010]圖3為圖2上左刮板和右刮板轉過90度狀態示意圖。
[0011]圖4為圖3的A-A剖視圖。
[0012]圖5為轉軸的立體圖。
[0013]圖6為圖5的剖視立體圖。
[0014]上圖中序號:下筒體1、放殘管2、逆洗橫管3、密封圈4、筒體5、上蓋6、上軸承座7、左刮板8、右刮板9、放氣閥10、濾芯11、濾器出口 12、清洗轉軸13、濾器進口 14、下軸承15、連接座16、摺疊濾網17、內網孔板18、槽口 19、外網孔板20、定位凸塊21、放殘出口 22。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖，通過實施例對本發明作進一步地說明。
[0016]參見圖1和圖2，全自動反衝洗濾器包括圓管狀的筒體5和下筒體1，筒體5內設有圓管狀的濾芯11，濾芯11內安裝有清洗轉軸13，筒體5的上端安裝有上蓋6，下端設有下蓋；下蓋上開設有四個扇形流道進口，並安裝放氣閥10。清洗轉軸13的上端伸至上蓋6夕卜，下端穿過下蓋伸至下筒體I內。筒體5中部的側壁上開設有濾器出口 12。下筒體I為上端開口、下端封閉的圓柱體，下筒體I的側壁上開設有濾器進口 14，筒體5的軸向下端連接著下筒體I的上端。
[0017]與下蓋對應的筒體5內下埠處安裝有環狀的密封環座，密封環座的外圓柱面和筒體5的內圓柱面之間安裝有兩道密封圈4，濾芯11的下端位於密封環座上，濾芯11的上端通過固定環固定安裝於筒體5內上埠處。濾芯11由圓管狀的內網孔板18、圓管狀的外網孔板20和摺疊濾網17組成的一個整體，摺疊濾網17位於內網孔板18和外網孔板20之間。
[0018]筒體5內的清洗轉軸13上對稱設有左刮板8和右刮板9，左刮板8和右刮板9在同一平面內；清洗轉軸13的上端和上蓋6之間通過軸承和上軸承座7配合，清洗轉軸13的下端為管軸，和下蓋之間通過下軸承15配合。參見圖5和圖6，左刮板8上開設有清洗槽；所述清洗槽與清洗轉軸13的軸向同方向，清洗槽沿清洗轉軸13的徑向深入左刮板8內，且連通著清洗轉軸13下端的管軸；清洗槽的橫截面呈長條狀，且清洗槽的槽口為外小內大的倒喇叭口，槽深為70臟，槽寬為15臟，槽口寬度為6mm;清洗槽的槽口 19位於左刮板8的外側端部，且與濾芯的內網孔板18接觸。右刮板9的中部設有沿徑向內凹的圓弧，與所述圓弧兩端連接的右刮板9的上部外端和下部外端形成定位凸塊21，所述定位凸塊21呈矩形塊狀，且和濾芯的內網孔板18接觸；下筒體I內的底部設有直立的圓柱狀的連接座16，連接座16內上部開設有盲孔狀的清洗流道，清洗轉軸13下端的管軸插裝在清洗流道內，清洗流道的下端連通著逆洗橫管3的一端，逆洗橫管3的另一端伸至下筒體I外部；連接座16的底部設有向上凹的內凹槽，內凹槽和下筒體I內的底部連通，與連接座16的內凹槽對應的下筒體I底部開設有放殘出口 22，放殘出口 22連通著放殘管2，放殘管2位於下筒體I外部。
[0019]本發明的工作原理說明如下: 濾器正常過濾時如圖2所示:要過濾的流體從下筒體I的濾器進口 14進入濾器，由濾芯11下部進入濾芯，通過內網孔板18、摺疊濾網17和外網孔板20，流體中雜質被摺疊濾網17攔截下來留在摺疊濾網17上，乾淨的流體穿過濾芯11到達濾芯的外部，然後通過筒體5上的濾器出口 12排出，完成整個流體的過濾過程。此時清洗轉軸13靜止不動。圖2中實心箭頭表示過濾前的含雜質的流體，空心箭頭表示經過過濾後潔淨的流體。
[0020]濾器逆洗時如圖3所示:當濾芯11在長期使用後，被摺疊濾網17攔截下來的雜質殘聚集到一定的程度，摺疊濾網17的通過能力就會下降，造成摺疊濾網17的內外壓差上升，當壓差傳感器檢測到摺疊濾網17的內外壓差達到預設值時，逆洗橫管3連接的電磁閥開啟，清洗轉軸13中的清洗流道和大氣流通，清洗轉軸13中的清洗流道中的壓力急劇下降，當左刮板8上的清洗槽的槽口 19處的摺疊濾網17內部壓力遠遠小於外部壓力，流體在此處產生一個和過濾方向相反的流向，見圖4，流體依靠摺疊濾網17外部壓力經過外網孔板20、摺疊濾網17和內網孔板18進入清洗轉軸13中的清洗流道，將摺疊濾網17攔截下來並殘留在摺疊濾網17的雜質衝刷下來，經過逆洗橫管3排出。因清洗槽的槽口 19呈外小內大的倒喇叭口，且與內網孔板18接觸，所以清洗槽的槽口 19外部兩邊濾芯11內的流體不能進入清洗槽，清洗流體只能沿外網孔板20、摺疊濾網17和內網孔板18這條路徑進入清洗轉軸13中的清洗流道。在逆洗橫管3連通的電磁閥打開的同時，左刮板8在清洗轉軸13帶動下旋轉一到兩周，清洗槽的槽口 19與內網孔板18接觸一到兩次，從而完成對整個濾芯11的清洗動作。圖3和圖4中實心箭頭表示過濾前含的雜質的流體以及逆洗後的雜質的流體，空心箭頭表示經過過濾後潔淨的流體。
[0021]在清洗過程中，可根據濾芯殘留雜質的程度調整逆洗橫管3連通的電磁閥開啟時間，以達到最佳的清洗效果。因為濾芯11僅與清洗槽的槽口 19相吻合的面積上進行逆洗，而在其他面積上仍然進行正常的過濾作業，所以對正在使用過濾油的發動機不會有任何影響。清洗完成後，關閉逆洗橫管3連通的電磁閥，濾器回到正常過濾工作狀態。
【權利要求】
1.全自動反衝洗濾器，包括圓管狀的筒體和下筒體，筒體內設有圓管狀的濾芯，濾芯內設有清洗轉軸，筒體的上端設有上蓋，下端設有下蓋，所述下蓋上開設有四個扇形流道進口 ；清洗轉軸的上端伸至上蓋外，下端穿過下蓋伸至下筒體內；所述筒體中部的側壁上設有濾器出口 ；所述下筒體為上端開口、下端封閉的圓柱體，下筒體的側壁上設有濾器進口，筒體的軸向下端連接著下筒體的上端；其特徵在於: 與下蓋對應的筒體內下埠處設有環狀的密封環座，密封環座的外圓柱面和筒體的內圓柱面之間設有密封圈，所述濾芯的下端位於密封環座上，濾芯的上端通過固定環固定設於筒體內上埠處；所述濾芯由圓管狀的內網孔板、圓管狀的外網孔板和摺疊濾網組成，摺疊濾網位於內網孔板和外網孔板之間； 筒體內的清洗轉軸上對稱設有左刮板和右刮板，左刮板和右刮板在同一平面內；清洗轉軸的上端和上蓋之間通過軸承和上軸承座配合，清洗轉軸的下端為管軸，和下蓋之間通過下軸承配合；所述左刮板上開設有清洗槽；所述清洗槽與清洗轉軸的軸向同方向，清洗槽沿清洗轉軸的徑向深入左刮板內形成流道，且連通著清洗轉軸下端的管軸；清洗槽的槽口位於左刮板的外側端部，且與濾芯的內網孔板接觸；右刮板的中部設有沿徑向內凹的圓弧，與所述圓弧兩端連接的右刮板的上部外端和下部外端形成定位凸塊，所述定位凸塊呈矩形塊狀，且和濾芯的內網孔板接觸；下筒體內的底部設有直立的圓柱狀的連接座，連接座內上部設有盲孔狀的清洗流道，清洗轉軸下端的管軸插設在清洗流道內，所述清洗流道的下端連通著逆洗橫管的一端，逆洗橫管的另一端伸至下筒體外部；連接座的底部設有向上凹的內凹槽，所述內凹槽和下筒體內的底部連通，與連接座的內凹槽對應的下筒體底部設有放殘出口，放殘出口連通著放殘管，放殘管位於下筒體外部。
2.根據權利要求1所述的全自動反衝洗濾器，其特徵在於:所述清洗槽的橫截面呈長條狀，且清洗槽的槽口為外小內大的倒喇叭口，槽深為50?100mm，槽寬為15臟，槽口寬度為 6mm。
3.根據權利要求1所述的全自動反衝洗濾器，其特徵在於:所述密封環座的外圓柱面和筒體的內圓柱面之間設有兩道密封圈。
【文檔編號】F02M37/22GK103527371SQ201310542709
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年11月6日 優先權日:2013年11月6日
【發明者】張志華 申請人:安慶泰邦機械科技有限責任公司