CN104265400B - 双向逆洗滤器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及双向逆洗滤器。包括筒体、滤芯和清洗刮板机构;滤芯包括同轴的内滤芯和外滤芯;内滤芯的轴向下端封闭,轴向上端敞口连通着出油通道;内滤芯和外滤芯的轴向上端之间为封闭端,内滤芯和外滤芯的轴向下端为连通底座的敞口端,形成进油通道;清洗刮板机构位于内滤芯和外滤芯之间。本发明充分利用筒体内的空间,在外滤芯的内部再设置一个内滤芯,外滤芯和内滤芯并联使用,有效提高了滤器的通过能力;将可自动调节的随动式清洗机构设置在内外滤芯的空隙中,在不增大尺寸的前题下保证了自动清洗功能的实现;同时随动式清洗机构可实现清洗机构和滤芯的无缝接触,在不提高滤芯的制作精度的前题下,逆洗的清洗效果还能得到相当大的提升。
Description
技术领域
本发明属于大流量的油料过滤设备技术领域,具体涉及一种船用发动机的滑油和燃油过滤装置。
背景技术
随着船舶柴油机的大型化的趋势,用户对燃油滤器和滑油滤器的流通量范围、精度级别和使用寿命等要求越来越高。尤其是对于滤器的流通量要求愈来愈大,大于200~300立方米/小时的大流量滤器的使用日趋频繁,为满足滤器流量的要求,滤器滤芯的过滤面积就必须相应地增加,使得滤器的外形尺寸愈来愈庞大。大尺寸的滤器对强度的要求高,结构复杂,材料要求高,构件尺寸大,制造难度大,随着尺寸的增加,造价上升幅度是按几何级数增长的。同时船舶机舱的空间有限,大尺寸的滤器会造成船舶机舱设备布置困难,维修保养空间无法保证,给维修工作带来很多不确定性,对船舶柴油机的运转有很大的影响,严重是甚至会影响船舶的安全航行。
发明内容
为了实现不增大滤器尺寸的前提下,提高滤器的流量,本发明提供一种双向逆洗滤器。
具体的技术解决方案如下:
双向逆洗滤器包括筒体1、滤芯、连接轴9和清洗刮板机构,所述滤芯通过连接轴9设于筒体1内上部,与滤芯对应的筒体1的上部一侧开设有出油口4,筒体1的下部为底座,所述底座一侧开设有进油口2;所述连接轴9的下端为盲孔状的排污通道,插设在轴座19上,和轴座19为转动配合;筒体1的顶部安装在上盖6,连接轴9的上端伸至上盖6外部,工作时连接驱动机构。
所述滤芯包括同轴的内滤芯7和外滤芯8;所述外滤芯8的外圆柱面与筒体1的侧壁之间形成出油通道;所述内滤芯7的轴向下端为封闭端,轴向上端为敞口端,所述敞口端连通着出油通道;所述内滤芯7和外滤芯8的轴向上端之间设有环形的挡板15,形成封闭端,内滤芯7和外滤芯8之间的轴向下端为连通底座的进口端,形成进油通道;与出油口4对应的内滤芯7和外滤芯8之间设有所述清洗刮板机构;清洗刮板机构连通着底座上的排污通道。
所述清洗刮板机构包括外滤芯刮板3、内滤芯刮板5、安装臂16和刮板支柱17;安装臂16为空心管,一端连接着连接轴9下端的排污通道,且垂直于连接轴9,安装臂16的另一端为外端,外端上分别开设有两个下安装孔;所述刮板支柱17的下端固定连接着安装臂16的外端的一侧,刮板支柱17的上端设有压板18,压板18上开设有两个上安装孔,两个上安装孔和两个下安装孔分别上下对应;所述外滤芯刮板3和内滤芯刮板5结构相同,二者相对应的一侧均为板轴,另一侧均为清洗口,通过板轴两端分别与上安装孔、下安装孔的配合,使外滤芯刮板3、内滤芯刮板5固定设于安装臂16和刮板支柱17之间;外滤芯刮板3的清洗口一侧和外滤芯8的内圆柱壁面接触,内滤芯刮板5的清洗口一侧和内滤芯7的外圆柱壁面接触;外滤芯刮板3的清洗口侧和内滤芯刮板5的清洗口侧均开设有贯通底部的清洗槽,清洗槽平行于刮板支柱17;外滤芯刮板3的清洗槽下端和内滤芯刮板5的清洗槽下端分别对应着底座上的排污通道;外滤芯刮板3的清洗口端中部和内滤芯刮板5的清洗口端中部之间由随动弹簧11连接。
本发明的有益技术效果体现在以下方面:
1.本发明充分利用滤芯内部的空间,在不扩大外部尺寸的前期提下,在滤芯内部再设置一个滤芯,效果等同两个滤芯并联使用,可以增加70%的过滤面积,有效保证了滤器的通过能力;滤器的制造加工的工艺难度降低,产品质量提高,制作成本下降,使用维护简便;
2.本发明利用内外滤芯的空隙处设置清洗机构,充分利用滤器内部的空间,在不增大尺寸的前期下保证自动清洗功能的实现,使得滤器结构紧凑,有效降低了产品对维修空间的要求,降低了船舶设备的因布置空间有限造成的布置困难;
3.本发明的清洗机构可以在运行中通过弹簧的张力,自动跟随滤芯的外表面的变化进行随动调节,始终保持清洗机构和滤芯的紧密接触,在不提高滤芯制作精度的前提下,有效地保证了滤芯的清洗效果。同时在随动机构上有大倾角的导流面,在清洗机构旋转时可产生一定径向升力,是清洗机构在旋转时离开滤芯外表面,减小旋转阻力。该结构可有效地降低滤芯和清洗机构的加工精度及工艺难度,精加工的成本大幅度降低;
4.本发明的清洗轴安装座与逆洗流道一体设计,结构简单,制作容易,同时每个固定管的流道均是按100%设计的,实际使用只要求连接一处即可,其他三个的用螺纹封堵,逆洗管路的连接提供了4个方向的选择,便于实际使用滤器是按现场的具体需要连接滤器的逆洗管路。
附图说明
图1为本发明外形轴测视图。
图2为本发明爆炸视图。
图3为本发明剖视图。
图4为刮板结构局部轴测图。
图5为正常过滤状态流道示意图。
图6为逆洗状态流道示意图。
图7为图6的A-A剖视图。
上图中序号:筒体1、进油口2、外滤芯刮板3、出油口4、内滤芯刮板5、上盖6、内滤芯7、外滤芯8、连接轴9、排污管10、随动弹簧11、挡板15、安装臂16、刮板支柱17、压板18、轴座19。
具体实施方式
下面结合附图,通过实施例对本发明作进一步地描述。
实施例
参见图1和图2,双向逆洗滤器包括筒体1、滤芯、连接轴9和清洗刮板机构。滤芯包括同轴的内滤芯7和外滤芯8,通过连接轴9安装于筒体1内上部;筒体1的顶部安装在上盖6,连接轴9的上端伸至上盖6外部,工作时连接驱动机构。与滤芯对应的筒体1的上部一侧开设有出油口4,筒体1的下部为底座,底座一侧开设有进油口2,轴座19上开设有同轴的排污孔。参见图3和图4,外滤芯8的外圆柱面与筒体1的侧壁之间形成出油通道;内滤芯7的轴向下端为封闭端,轴向上端为敞口端,敞口端连通着出油通道;内滤芯7和外滤芯8的轴向上端之间设有环形的挡板15,形成封闭端,内滤芯7和外滤芯8之间的轴向下端为连通底座的进口端,形成进油通道;与出油口4对应的内滤芯7和外滤芯8之间安装有清洗刮板机构。参见图3和图6,连接轴9的下端为盲孔状的排污通道,插装在轴座19上,和轴座19为转动配合。
参见图5,清洗刮板机构包括外滤芯刮板3、内滤芯刮板5、安装臂16和刮板支柱17。安装臂16为空心管,一端连接着连接轴9下端的排污通道,且垂直于连接轴9,安装臂16的另一端为外端,外端上分别开设有两个下安装孔;刮板支柱17的下端固定连接着安装臂16的外端的一侧,刮板支柱17的上端设有压板18,压板18上开设有两个上安装孔,两个上安装孔和两个下安装孔上下对应;所述外滤芯刮板3和内滤芯刮板5结构相同,二者相对应的一侧均为板轴,另一侧均为清洗口,通过板轴两端分别与上安装孔、下安装孔的配合,使外滤芯刮板3、内滤芯刮板5固定安装于安装臂16和刮板支柱17之间;外滤芯刮板3的清洗口一侧和外滤芯8的内圆柱壁面接触,内滤芯刮板5的清洗口一侧和内滤芯7的外圆柱壁面接触。外滤芯刮板3的清洗口侧和内滤芯刮板5的清洗口侧均开设有贯通底部的清洗槽,所述清洗槽平行于刮板支柱17;外滤芯刮板3的清洗槽下端和内滤芯刮板5的清洗槽下端分别连通着安装臂16的排污通道,见图7。外滤芯刮板3的清洗口端中部和内滤芯刮板5的清洗口端中部之间由随动弹簧11连接,随动弹簧11为压缩弹簧,可以在运行中通过弹簧的张力,自动跟随滤芯的外表面的变化进行随动调节,始终保持清洗机构和滤芯的紧密接触,在不提高滤芯制作精度的前提下,有效地保证了滤芯的清洗效果。
外滤芯刮板3和外滤芯8的内圆柱壁面接触的运动方向设有一个大倾角导流面;内滤芯刮板5和内滤芯7的外圆柱壁面接触的运动方向上设有一个大倾角导流面,使外滤芯刮板3和外滤芯8表面的相对运动中或内滤芯刮板5和内滤芯7的相对运动中,产生锲型油膜效应,对刮板形成一个径向升力,减小刮板与滤芯的摩擦力,同时可减少滤芯表面可能出现的大颗粒杂质对刮板运动的干扰,使刮板转动更加平稳。
轴座19上均布连接着四根排污管10,形成十字管状的逆洗流道;四根排污管10的一端分别连通着连接轴9下端的排污通道,四根排污管10的另一端为排污出口分别伸至底座外的四个方向。连接轴9、轴座19和逆洗流道的一体设计,结构简单,制作容易,同时每个固定管的流道均是按100%设计的,实际使用只要求连接一处即可,其他三个的用螺纹封堵,逆洗管路的连接提供了4个方向的选择,便于实际使用滤器是按现场的具体需要连接滤器的逆洗管路。
本发明的工作原理说明如下:
参见图6,正常过滤状态:被过滤的油品(图中实心箭头)通过进油口2进入内滤芯7和外滤芯8之间,分别穿越内滤芯7和外滤芯8,到达内滤芯7的内部和外滤芯8的外部,油品中的杂质在这个过程中被过滤,经过过滤的洁净油品(图中空心箭头)汇集到出油口4排除,完成过滤。此时,清洗刮板机构是不产生动作的。
参见图7,清洗状态:当内滤芯7和外滤芯8上杂质聚集到一定程度时,滤器的进油口2和出油口4之间的压差增大,启动清洗刮板机构,在驱动机构的驱动下,连接轴9带动清洗刮板机构旋转一个角度,旋转时,因为刮板上设有大倾角的导流面,油品会对刮板产生一个径向升力,减小刮板与滤芯的摩擦力;停止旋转连接轴9,清洗刮板机构的外滤芯刮板3、内滤芯刮板5在随动弹簧11的作用下,分别紧紧贴合在外滤芯8和内滤芯7上,然后启动清洗。清洗油分两路,一路从外滤芯8的外部通过外滤芯进入外滤芯刮板3的清洗口,由外滤芯刮板3的清洗口进入外滤芯刮板3内部,由排污管10排出,另一路从内滤芯7的内部通过内滤芯7进入内滤芯刮板5的清洗口,由内滤芯刮板5进入内滤芯刮板5内部,由排污管10排出;此时滞留在折叠网上杂质被运动的清洗油冲刷,脱离滤网,伴随清洗油由排污管10排出。在驱动机构的驱动下,连接轴9带动清洗刮板机构再旋转一个角度,重复以上清洗动作,直至整个清洗机构旋转540度,清洗动作完成。
整个清洗过程,在随动弹簧11的预压力作用下,外滤芯刮板3的清洗口紧紧贴合在外滤芯8的内圆柱壁面上,内滤芯刮板5的清洗口紧紧贴合在内滤芯7的外圆柱壁面上,完全阻挡了过滤的油品不进入清洗口,外滤芯8和内滤芯7的其他部分始终按正常过滤的情况参与过滤,外滤芯8和内滤芯7一致处于正常工作状态,对外部管路无任何影响,保证了整个油路系统的工作连续性。
Claims (5)
1.双向逆洗滤器,包括筒体(1)、滤芯、连接轴(9)和清洗刮板机构,所述滤芯通过连接轴(9)设于筒体(1)内上部,与滤芯对应的筒体(1)的上部一侧开设有出油口(4),筒体(1)的下部为底座,所述底座一侧开设有进油口(2);所述连接轴(9)的下端为盲孔状的排污通道,插设在轴座(19)上,和轴座(19)为转动配合,筒体(1)的顶部安装在上盖(6),连接轴(9)的上端伸至上盖(6)外部,工作时连接驱动机构,其特征在于:所述滤芯包括同轴的内滤芯(7)和外滤芯(8);所述外滤芯(8)的外圆柱面与筒体(1)的侧壁之间形成出油通道;所述内滤芯(7)的轴向下端为封闭端,轴向上端为敞口端,所述敞口端连通着出油通道;所述内滤芯(7)和外滤芯(8)的轴向上端之间设有环形的挡板(15),形成封闭端,内滤芯(7)和外滤芯(8)之间的轴向下端为连通底座的进口端,形成进油通道;与出油口(4)对应的内滤芯(7)和外滤芯(8)之间设有所述清洗刮板机构;清洗刮板机构连通着底座上的排污通道。
2.根据权利要求1所述的双向逆洗滤器,其特征在于:所述清洗刮板机构包括外滤芯刮板(3)、内滤芯刮板(5)、安装臂(16)和刮板支柱(17);安装臂(16)为空心管,一端连接着连接轴(9)下端的排污通道,且垂直于连接轴(9),安装臂(16)的另一端为外端,外端上分别开设有两个下安装孔;所述刮板支柱(17)的下端固定连接着安装臂(16)的外端的一侧,刮板支柱(17)的上端设有压板(18),压板(18)上开设有两个上安装孔,两个上安装孔和两个下安装孔分别上下对应;所述外滤芯刮板(3)和内滤芯刮板(5)结构相同,二者相邻一侧均为板轴,另一侧均为清洗口,通过板轴两端分别与上安装孔、下安装孔的配合,使外滤芯刮板(3)、内滤芯刮板(5)固定设于安装臂(16)和刮板支柱(17)之间;外滤芯刮板(3)的清洗口一侧和外滤芯(8)的内圆柱壁面接触,内滤芯刮板(5)的清洗口一侧和内滤芯(7)的外圆柱壁面接触;外滤芯刮板(3)的清洗口侧和内滤芯刮板(5)的清洗口侧均开设有贯通底部的清洗槽,清洗槽平行于刮板支柱(17);外滤芯刮板(3)的清洗槽下端和内滤芯刮板(5)的清洗槽下端分别对应着底座上的排污通道;外滤芯刮板(3)的清洗口端中部和内滤芯刮板(5)的清洗口端中部之间由随动弹簧(11)连接。
3.根据权利要求2所述的双向逆洗滤器,其特征在于:所述随动弹簧(11)为压缩弹簧。
4.根据权利要求1或2所述的双向逆洗滤器,其特征在于:所述轴座(19)上均布连接着四根排污管(10),形成十字管状;四根排污管(10)的一端分别连通着连接轴(9)下端的排污通道,四根排污管(10)的另一端为排污出口分别伸至底座外的四个方向。
5.根据权利要求1或2所述的双向逆洗滤器,其特征在于:外滤芯刮板(3)和外滤芯(8)的内圆柱壁面接触的运动方向设有一个大倾角导流面;内滤芯刮板(5)和内滤芯(7)的外圆柱壁面接触的运动方向上设有一个大倾角导流面,使外滤芯刮板(3)和外滤芯(8)表面的相对运动中或内滤芯刮板(5)和内滤芯(7)的相对运动中,产生锲型油膜效应。
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