CN104595070A - 轴向旋流管 - Google Patents

Abstract

一种用于空气滤清器的轴向旋流管，其中心管的下端外壁上具有第一环形台阶，外筒的上端内壁上具有第二环形台阶，叶轮插装在外筒的上端且套装在中心管的下端，使叶轮的上端抵在第一环形台阶上，下端座在第二环形台阶上；中心管的顶端外壁上具有第一环形凸台和第二环形凸台，使第一环形凸台和第二环形凸台之间形成第一环形凹槽；外筒的下端呈锥形，且锥形的中部外壁上具有第三环形凸台和第四环形凸台，使第三环形凸台和第四环形凸台之间形成第二环形凹槽。本发明按照小管径、自定位、易制造的设计理念，通过缩小中心管的管径来提高预滤效率，通过设计自定位台阶和凸台来保证装配质量，预滤效率高且稳定。

Description

轴向旋流管

技术领域

本发明属于发动机空气滤清器技术领域，具体涉及一种轴向旋流管。

背景技术

以轴向旋流管作为核心部件制造的发动机进气系统空气滤清器的预滤器，用A4粗灰试验预滤效率75 %左右, 最高也只有89-90%，预滤器效率偏低，影响了空滤器总成的效率和寿命，导致发动机早磨、增加了车辆维护成本。为了提高预滤器的预滤效率，对轴向旋流管进行研究改进已成为当务之急。

发明内容

本发明提供一种轴向旋流管，按照小管径、自定位、易制造的设计理念，通过缩小中心管的管径来提高预滤效率，通过设计自定位台阶和凸台来保证装配质量，预滤效率高且稳定。

本发明的技术解决方案：一种用于空气滤清器的轴向旋流管，由中心管、外筒和叶轮构成，其特征在于：所述中心管的下端外壁上具有第一环形台阶，外筒的上端内壁上具有第二环形台阶；所述叶轮插装在外筒的上端且套装在中心管的下端，使叶轮的上端抵在第一环形台阶上，下端座在第二环形台阶上，保证叶轮的上端口与外筒的上端口基本平齐；所述中心管1的顶端外壁上具有第一环形凸台和第二环形凸台，使第一环形凸台和第二环形凸台之间形成第一环形凹槽；所述第一环形凸台的高度大于第二环形凸台的高度，且第二环形凸台通过第一环状锥面过渡至其下方中心管的外壁上；所述外筒的下端呈锥形，且锥形的中部外壁上具有第三环形凸台和第四环形凸台，使第三环形凸台和第四环形凸台之间形成第二环形凹槽；所述第三环形凸台的高度大于第四环形凸台的高度，且第四环形凸台通过第二环状锥面过渡至其下方外筒的外壁上。 

所述中心管的外径为22.4±2mm，且中心管、外筒和叶轮装配后总高为229±2mm。

所述中心管的高度为148.25±2mm，壁厚≤2mm, 且第一环形台阶距顶端的高度为103.65±2mm；所述叶轮的外径为31.8±2mm，高度为15.2±2mm，且叶轮上的螺旋叶片的螺旋升角α为35.4±2度；所述外筒上端的外径为33.5±2mm，高度为126.39±2mm，壁厚≤2mm，且直筒段高度为64.55±2mm。

本发明具有的优点和效果：

1、本发明将外径由φ38.5 mm缩小为φ33.5 mm，形成小管径轴向旋流管，能够过滤出粒径尺寸更小的灰尘。多根轴向旋流管并联组合后，在额定流量条件下试验，在进气阻力技术要求范围内，达到了A4粗灰试验预滤效率≥ 93 %。

2、本发明外筒、中心管上设有定位台阶，保证了外筒、中心管、叶轮自定位一次装配成型且无须调整，提高了装配效率，保证了装配精度。

3、本发明外筒、中心管上设有定位凸台和凹槽，通过隔板将多根轴向旋流管并联装配后自定位，保证了装配尺寸的高度一致，实现了预滤效率高指标的稳定性和可靠性。

附图说明

    图1为本发明的结构示意图，

图2为本发明中心管的结构示意图，

图3为本发明叶轮的结构示意图，

图4为本发明外筒的结构示意图，

图5为本发明并联成滤芯的结构示意图，

图6为图5的俯视图。

具体实施方式

结合附图1、2、3、4描述本发明的一种实施例。

一种用于空气滤清器的轴向旋流管，由中心管1、外筒2和叶轮3构成，所述中心管1的下端外壁上具有第一环形台阶4，外筒2的上端内壁上具有第二环形台阶5；所述叶轮3插装在外筒2的上端且套装在中心管1的下端，使叶轮3的上端抵在第一环形台阶4上，下端座在第二环形台阶5上，保证叶轮3的上端口与外筒2的上端口基本平齐；所述中心管1的顶端外壁上具有第一环形凸台6和第二环形凸台7，使第一环形凸台6和第二环形凸台7之间形成第一环形凹槽8；所述第一环形凸台6的高度大于第二环形凸台7的高度，且第二环形凸台7通过第一环状锥面9过渡至其下方中心管1的外壁上；所述外筒2的下端呈锥形10，且锥形10的中部外壁上具有第三环形凸台11和第四环形凸台12，使第三环形凸台11和第四环形凸台12之间形成第二环形凹槽13；所述第三环形凸台11的高度大于第四环形凸台12的高度，且第四环形凸台12通过第二环状锥面14过渡至其下方外筒2的外壁上。 

所述中心管1的外径为22.4±2mm，且中心管1、外筒2和叶轮3装配后总高为229±2mm。所述中心管1的高度为148.25±2mm，壁厚≤2mm, 且第一环形台阶4距顶端的高度为103.65±2mm；所述叶轮2的外径为31.8±2mm，高度为15.2±2mm，且叶轮2上的螺旋叶片的螺旋升角α为35.4±2度；所述外筒2上端的外径为33.5±2mm，高度为126.39±2mm，壁厚≤2mm，且直筒段高度为64.55±2mm。

图5、图6为本发明并联成滤芯的结构示意图。具体通过上隔板15和下隔板16组装，上隔板15和下隔板16上均布装配孔，组装时先将中心管1的下端自装配孔插入上隔板15，并使上隔板15上的装配孔的边缘卡入第一环形凹槽8中，实现对中心管1的定位；然后将叶轮3套装在中心管1的下端后，再将叶轮3插装在外筒2的上端，并使叶轮3的上端抵在第一环形台阶4上，下端座在第二环形台阶5上，保证叶轮3的上端口与外筒2的上端口基本平齐；最后将外筒2的下端自装配孔插入下隔板16，并使下隔板16上的装配孔的边缘卡入第二环形凹槽13中，实现对外筒2的定位；中心管和外筒首末端与上、下隔板以塑料件卡扣形式连接，方便可靠，且形成径向密封，至此预滤器的滤芯装配完成。根据额定进气流量大小，决定轴向旋流管的根数，将滤芯与壳体装配即成空气预滤器总成。

工作原理：气体沿外筒2顶部切向进入，经过叶轮3上的螺旋叶片导向后，首先沿轴向作向下的旋转运动，这时气体中的颗粒在离心力作用下被分离出来。被分离出的颗粒从外筒下部排出，净化后的气体从中心管1底部逆转而上，由顶部排出。

本发明外径由φ38.5 mm缩小为φ33.5 mm，旋流管总成高度由270mm降低为为229mm；结构尺寸减小后，多根并联后形成的滤芯体积自然缩小，以滤芯装配的预滤器更紧凑，便于车辆车身安装设计布置。

本发明结构尺寸缩小后，更易捕捉细小粒径灰尘，提高了粗滤效率, 稳定达到A4粗灰试验预滤效率≥ 93 %的性能指标。后一级纸质滤芯的过滤灰尘质量由10%（粗滤只有90%滤清效率时）降至7%（粗滤达到93%滤清效率时），纸质滤芯的负荷减少了30%，提高了纸质滤芯的寿命，减少纸芯用量，减少了维护成本，降低了资源消耗，保护了环境。

本发明结构尺寸缩小后，重量减轻，使汽车轻量化，以1800～2000m³/h空气额定流量为例：已有旋流管总成约4kg，本发明总成重量减轻至3kg，重量减轻25%，符合汽车轻量化发展趋势。本发明采用全塑料件制成，便于大批量生产，且产品制造过程无铝合金和钢件表面处理工艺，使制造过程更加经济环保。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等同变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (3)

1.一种用于空气滤清器的轴向旋流管，由中心管（1）、外筒（2）和叶轮（3）构成，其特征在于：所述中心管（1）的下端外壁上具有第一环形台阶（4），外筒（2）的上端内壁上具有第二环形台阶（5）；所述叶轮（3）插装在外筒（2）的上端且套装在中心管（1）的下端，使叶轮（3）的上端抵在第一环形台阶（4）上，下端座在第二环形台阶（5）上，保证叶轮（3）的上端口与外筒（2）的上端口基本平齐；所述中心管（1）的顶端外壁上具有第一环形凸台（6）和第二环形凸台（7），使第一环形凸台（6）和第二环形凸台（7）之间形成第一环形凹槽(8)；所述第一环形凸台（6）的高度大于第二环形凸台（7）的高度，且第二环形凸台（7）通过第一环状锥面（9）过渡至其下方中心管（1）的外壁上；所述外筒（2）的下端呈锥形（10），且锥形（10）的中部外壁上具有第三环形凸台（11）和第四环形凸台（12），使第三环形凸台（11）和第四环形凸台（12）之间形成第二环形凹槽（13）；所述第三环形凸台（11）的高度大于第四环形凸台（12）的高度，且第四环形凸台（12）通过第二环状锥面（14）过渡至其下方外筒（2）的外壁上。

2.根据权利要求1所述的用于空气滤清器的轴向旋流管，其特征在于：所述中心管（1）的外径为22.4±2mm，且中心管（1）、外筒（2）和叶轮（3）装配后总高为229±2mm。

3.根据权利要求2所述的用于空气滤清器的轴向旋流管，其特征在于：所述中心管（1）的高度为148.25±2mm，壁厚≤2mm, 且第一环形台阶（4）距顶端的高度为103.65±2mm；所述叶轮（2）的外径为31.8±2mm，高度为15.2±2mm，且叶轮（2）上的螺旋叶片的螺旋升角α为35.4±2度；所述外筒（2）上端的外径为33.5±2mm，高度为126.39±2mm，壁厚≤2mm，且直筒段高度为64.55±2mm。