CN109893897A - 用于过滤器子组件的衬里 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于过滤器子组件的衬里。衬里包括具有最内表面的壁，该最内表面配置成限定在衬里的相对的第一和第二端部之间延伸的腔。壁还具有偏转部分，该偏转部分配置成延伸到腔中并且界定开口。衬里可在过滤器组件的转子中使用。

Description

用于过滤器子组件的衬里
技术领域
本发明涉及一种用于过滤器子组件的衬里。
背景技术
过滤器组件已知用于将污染物颗粒从内燃机的润滑油回路中移除。其还已知用于在各种工业过程中将颗粒物质从液体中分离，以及将不同密度的液体从彼此分离。通常，过滤器组件包括壳体，该壳体具有支撑在其中以围绕主轴旋转的转子，该主轴提供旋转轴线。污染物待从其中移除的工作流体（例如发动机油）以升高的压力沿着旋转轴线供应到转子。随后，加压流体从转子切向地喷射，从而导致转子旋转。当工作流体流动通过旋转的转子时，密度更大的污染物或颗粒由离心力从其中分离，并且通常作为粘附到转子的内表面的结块保留在转子中。喷射的液体通常排放到贮槽。
当保留的污染物颗粒在转子中聚集时，必要的是以合适的定期间隔更换或维修转子，以确保过滤器组件的持续清洁功效。可插入的衬里通常用于衬里转子的内表面，以助于清洁，因为污染物颗粒变得结块到可移除的和一次性的插入件上，而不是到内表面上。然而，此类衬里可粘到转子的内表面，使得其移除是困难和/或耗时的。在移除衬里时，在衬里上不形成结块的污染物颗粒可留在转子内。也可为必要的是保持衬里的储备，其需要保持足够的存储空间。本发明的实施例的目的是至少减少与一个或多个已知布置相关的问题。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种用于过滤器子组件的衬里，该衬里包括：具有最内表面的壁，该最内表面配置成限定在衬里的相对的第一和第二端部之间延伸的腔，壁还具有偏转部分，该偏转部分配置成延伸到腔中，并且界定开口。衬里可改善维修和/或清洁过滤器组件的容易性。衬里可减少过滤器组件的部件总数。
在优选实施例中，衬里包括：具有管状部分的壁，该管状部分具有最内表面，该最内表面配置成限定在衬里的相对的第一和第二端部之间延伸的腔，壁还具有偏转部分，该偏转部分配置成以预定角度从衬里的一个端部延伸到腔中，并且界定开口。优选地，管状部分是圆柱形的。当维修离心机时，偏转部分具有的优点是其已经以预定角度处于操作位置中。
在某些实施例中，偏转部分可提供衬里的部分闭合的端部。壁可形成为整体式管状套筒。这意为壁的管状部分和壁的偏转部分优选地制成为一件式部件，优选地为整体模制部件。壁可由回弹性可变形的材料形成或可包括回弹性可变形的材料。壁可由硅树脂形成或可包括硅树脂。壁可由纤维增强聚合物形成或可包括纤维增强聚合物。纤维增强聚合物可包括多个第一纤维，该多个第一纤维定向成沿着壁周向地延伸。附加或可选地，纤维增强聚合物可包括多个第二纤维，该多个第二纤维定向成在第一和第二端部之间至少部分地延伸。
可选地，至少壁的偏转部分是基本上刚性的。壁可为刚性的。衬里可包括从偏转部分基本上垂直地延伸的一个或多个加强构件。
优选地，壁的偏转部分可与壁的管状其余部分形成锐角。锐角优选地达到10°和30°之间，更优选地达到15°和25°之间，从而在操作期间助于良好的分离。优选地，偏转部分刚性地连接到管状部分。
优选地，偏转部分具有截头锥形环的形状，该截头锥形环具有中央圆形开口。
衬里可包括靠近第一端部的第一基本上刚性的项圈。其中，第一基本上刚性的项圈可封装在壁内。衬里可包括靠近第二端部的第二基本上刚性的项圈。第二基本上刚性的项圈可封装在壁内。第二基本上刚性的项圈可封装在壁的偏转部分内。
在某些实施例中，壁可具有可折叠以使衬里收缩的第一能折叠区域，使得衬里的第一部分可接收在衬里的第二部分内。第一能折叠区域可具有比壁的其余部分的刚度更小的刚度。衬里可为渐缩的，其中衬里的宽度在第一和第二端部之间减小。
根据本发明的另一实施例，提供一种过滤器子组件，该过滤器子组件包括：旋转容器，具有转子主体和能可分离地附接到转子主体的闭合构件；和根据任一项前述权利要求所述的衬里，其中，衬里可接收在转子主体内，以衬里其内表面，偏转部分部分地界定转子主体的第一和第二腔室，并且开口将第一和第二腔室流体地连接到彼此。
在某些实施例中，闭合构件可通过将闭合构件插入到转子主体的开口端部中而可分离地附接到转子主体。闭合构件可由衬里抵靠转子主体密封。衬里可通过将闭合构件从转子主体分离（即作为其直接结果）而从转子主体中移除。衬里可包括保持构件，以助于衬里可分离地附接到闭合构件。
根据本发明的另一方面，提供一种过滤器子组件，该过滤器子组件包括：旋转容器，具有转子主体和能可分离地附接到转子主体的闭合构件；和可接收在转子主体内的衬里，以衬里其内表面，衬里可通过将闭合构件从转子主体分离而从转子主体中移除。
附图说明
现在将参考附图仅由示例的方式描述本发明的实施例，其中：
图1是根据本发明的实施例的过滤器子组件的截面视图，其中显示子组件，该子组件具有接收在转子主体中的衬里；
图2是图1的衬里的透视图，其中单独并且在扩展状态中显示衬里；和
图3是图1的衬里的透视图，其中单独并且在收缩状态中显示衬里。
具体实施方式
图1显示根据本发明的实施例的过滤器子组件10。子组件10可特别应用在机动车辆中，例如用于在发动机润滑系统中清洁发动机油。然而，可设想其它应用，例如油回收。图1显示支撑在壳体12内的子组件10。壳体12可具有基部14和盖部16。子组件10包括旋转容器18，该旋转容器18具有转子主体20和闭合构件22。闭合构件能可分离地附接到转子主体20。子组件10还包括衬里24，该衬里24可接收在转子主体20内，用于衬里其内表面26。衬里24可通过转子主体20的开口端部28而接收在转子主体20内。如技术人员将理解的，闭合构件22能可分离地附接到转子主体20，以允许衬里24插入到转子主体20中和/或从转子主体20中移除。衬里24可为可重复使用的或意在单次使用。
衬里24（在图2和3中最佳显示）包括具有最内表面32和最外表面34的壁30。最内表面32配置成限定（即环绕或界定）在衬里24的相对的第一和第二端部38、40之间延伸的腔36。当然，在使用中，腔36位于转子主体20内。第一和第二端部38、40中的每一个可为衬里24的基本上开口的端部。壁30可具有沿着（例如周向地围绕）壁30延伸的第一和第二能折叠区域46、48，该第一和第二能折叠区域46、48中的每个在图2中由相应的虚线指示。在某些实施例中，第一和第二能折叠区域46、48中的任一个或两者可沿着壁30周向连续地延伸。
如在示出的实施例中显示的，第一和第二能折叠区域46、48可一起界定衬里24的第一、第二和第三部分70、72、74。衬里24的第一部分70可在第一和第二能折叠部分46、48之间延伸。衬里24的第二部分72可在第一能折叠区域46和第一端部38之间延伸。衬里24的第三部分74可在第二能折叠区域48和第二端部40之间延伸。然而，技术人员将理解的是，某些实施例可仅具有仅界定衬里24的第一和第二部分70、72的单个能折叠区域，即第一能折叠区域46。此外，某些实施例可具有附加的能折叠区域，并且因此衬里24的附加部分在其之间延伸。
除了第一和第二能折叠区域46、48之外，衬里24的第一、第二和第三部分70、72、74中的每一个也可由壁30提供。由此，衬里24可为整体式（一件式）管状套筒，壁30是连续的，例如是周向连续的。
第一和第二能折叠区域46、48中的任一个或两者是可折叠的，以使衬里24收缩。图2显示处于扩展状态的衬里24，并且图3显示在收缩状态中的衬里24。如在示出的实施例中显示的，例如在具有第一和第二能折叠区域46、48两者的实施例中，在收缩状态中的衬里24可基本上是在扩展状态中的衬里24的高度的三分之一。在某些实施例中，例如在仅具有第一能折叠区域46的实施例中，在收缩状态中的衬里24可基本上是在扩展状态中的衬里24的高度的二分之一。衬里24的高度可在第一和第二端部38、40之间延伸的方向上测量。
显著地，第一能折叠区域46可为可折叠的，以允许第一部分70至少部分地可接收在第二部分72内。为此，第一能折叠区域46可具有比壁30的其余部分的刚度更小的刚度。更具体地，第一能折叠区域46可具有分别比第一和第二部分70、72中的任一个的刚度更小的刚度。相似地，第二能折叠区域48可为可折叠的，以允许第三部分74至少部分地可接收在第一部分70内。为此，第一能折叠区域46可具比壁30的其余部分的刚度更小的刚度。此外，第二能折叠区域48可具有分别比第一和第三部分70、74中的任一个的刚度更小的刚度。要注意的是，第一和第二能折叠区域46、48中的每一个的刚度可与彼此基本上相同或不同。在某些实施例中，第二和/或第三部分72、74可为基本上刚性的，即非柔性的，因为这可助于衬里24在收缩和扩展状态之间的运动和/或改善衬里24在扩展状态中的稳定性。本质上，如技术人员将理解的，第一和第二能折叠区域46、48中的每一个可比壁30的其余部分更易于折叠，以助于衬里24在扩展和收缩状态之间的运动。
通过（例如由使用者）分别施加到第一和第二端部38、40的相反力，衬里24可在扩展和收缩状态之间运动。为了使衬里24收缩，相反力可基本上朝向彼此作用。相反地，为了使衬里24扩展，相反力可基本上远离彼此作用。
衬里24可包括回弹性可变形的（即回弹性的或弹性可变形的）材料，例如硅树脂。然而，可设想其它材料，例如纤维增强聚合物，其中纤维可定向成沿着壁30周向地（即平行于第一和第二端部38、40）延伸以使壁30的环向强度最大化，和/或在第一和第二端部38、40之间至少部分地延伸以增加壁30的轴向强度。在某些实施例中，纤维可定向成沿着壁24至少基本上仅周向地延伸。为了形成第一和第二能折叠区域46、48中的任一个或两者，壁30可包括其一个或多个变窄的区域。因此，第一能折叠区域46可具有比壁30的其余部分的厚度更小的厚度，和/或第二能折叠区域48可具有比壁30的其余部分的厚度更小的厚度。要注意的是，第一和第二能折叠区域46、48中的每一个的厚度可与彼此基本上相同或不同。
衬里24可包括靠近第一端部38围绕壁30延伸的基本上刚性的第一项圈76。在某些实施例中，第一项圈76可封装在壁30中。相似地，衬里24可包括靠近第二端部40围绕壁30延伸的基本上刚性的第二项圈78。第一和第二项圈76、78中的任一个或两者可助于衬里24在收缩和扩展状态之间的运动和/或改善衬里24在扩展状态中的稳定性。在某些实施例中，第一和第二项圈76、78中的任一个或两者可例如通过包覆成型而封装在壁30中，或以其它方式联接、附接到壁30或与壁30整体形成。
衬里24能可分离地附接到闭合构件22。因此，在某些实施例中，壁30可包括靠近第一端部38的边缘边界42，该边缘边界42配置成将衬里24可分离地附接到闭合构件22。为此，边缘边界42可包括靠近第一端部38的保持构件（未显示）。在某些实施例中，衬里24可在闭合构件22上伸展，使得闭合构件22从衬里24分离可通过衬里24的内在回弹性阻碍，该内在回弹性施加作用在闭合构件22的周界上的夹持力，例如径向向内的力。边缘边界42可具有比壁30的其余部分的厚度更大的厚度。在某些实施例中，边缘边界42和/或闭合构件22可以其它方式可分离地附接到彼此，例如边缘边界42和闭合构件22可包括多个卡扣紧固件（未显示）的互补部分。实际上，技术人员将理解的是，边缘边界42可包括任何合适的保持构件，以实现衬里24可分离地附接到闭合构件22。衬里24可分离地附接到闭合构件22可助于衬里从转子主体20内移除，因为衬里24可通过将闭合构件22从转子主体20分离而从转子主体20内移除。
衬里24可为渐缩的。更具体地，衬里24可为渐缩的，其中衬里24的宽度在第一和第二端部38、40之间减小。宽度可在最外表面34的相对的（例如直径上相对的）点之间在第一和第二端部38、40之间延伸的间隔处测量。在某些实施例中，宽度可基本上线性地减小。在某些实施例中，在衬里24的部分70、72、74中的每一个之间的宽度可不同。由此，第一部分70可具有比第二部分72的宽度更小的宽度。第三部分70可具有比第一部分70的宽度更小的宽度。
如在示出的实施例中显示的，闭合构件22可通过将闭合构件22插入到转子主体20的开口端部28中而可分离地附接到转子主体20。附加地或可选地，闭合构件22可与开口端部28摩擦性地接合，以阻碍闭合构件22从转子主体20分离，即闭合构件22可实现与开口端部28的摩擦配合。闭合构件22可由回弹性密封件44抵靠转子主体20流体地密封，该回弹性密封件44沿着闭合构件22的外周界延伸。因此，转子主体20和闭合构件22一起可形成可密封的容积。在某些实施例中，回弹性密封件44可为传统的弹性体O形环密封件。然而，在某些实施例中，衬里24可在没有回弹性密封件44或与其一起的情况下将闭合构件22抵靠转子主体20流体地密封。衬里24可将闭合构件22抵靠转子主体20流体地密封，其中衬里24可捕获在闭合构件22和转子主体20之间。由此，衬里24可为可压缩的，以将闭合构件22抵靠转子主体20流体地密封。通过使用衬里24以将闭合构件22抵靠转子主体20流体地密封，可提供可在维修间隔被更可靠地清洁的密封布置。
如传统的是，子组件10还可包括流体供应管道50，该流体供应管道50延伸通过转子主体20以给转子主体20供应工作流体，即待清洁/过滤的流体。工作流体可为发动机油。如在示出的实施例中显示的，流体供应管道50可为形成在轴承管52中的孔。轴承管52可安装在主轴上，旋转容器18可围绕该主轴旋转。转子主体20可通过提供在轴承管52中的一个或多个通孔54流体地连接到流体供应管道50。在使用中，工作流体可以升高的压力供应到供应管道50，以从通孔54流动到转子主体16中，并且因此到腔36中。
旋转容器18可为可自供能的，即加压供应到转子主体20的工作流体可驱动旋转容器18的旋转。为此，转子主体20可在距轴承管52的径向距离处包括一对直径上相对的喷嘴56（在图1中显示的截面视图中喷嘴56中的仅一个是可见的）。如技术人员将理解的，喷嘴56的其它配置是可能的，例如转子主体20可包括三个或更多的喷嘴56。喷嘴56中的每一个配置成在总体上切向于转子主体20的方向上从转子主体20喷射工作流体。如技术人员将理解的，加压工作流体的切向排放产生反作用力，该反作用力可导致转子主体20相对于基部14旋转，轴承管52可安装在该基部14上。
在使用中，当工作流体流动通过转子主体20并且因此通过腔36时，离心力导致工作流体内的污染物材料分离。分离的污染物材料可积聚在腔36内，主要是作为粘附到衬里24的最内表面32的结块。通过喷嘴56离开转子主体20的流体可排放到贮槽。当污染物积聚在腔36内（即衬里24内）时，必须维修旋转容器18，以清空衬里24的积聚的分离的污染物颗粒物质。维修频率将根据实施例、操作环境和操作小时数而变化。为了维修旋转容器18，闭合构件22从转子主体20分离。在某些实施例中，闭合构件22从转子主体20分离将暴露转子主体20内的衬里24。因此，衬里24可连同容纳在其中的分离的污染物颗粒物质一起从转子主体20中移除。可选地，如上文描述的，衬里24可通过将闭合构件22从转子主体20分离而从转子主体20内移除。在将衬里24返还到转子主体20之前，可清洗或以其它方式合适地清洁衬里24。衬里24的弯曲可助于移除粘附到最内表面32的分离的污染物颗粒。
壁30可包括配置成延伸到腔30中的偏转部分66。因此，如在示出的实施例中显示的，衬里24可接收在转子主体20内，使得偏转部分66可部分地界定转子主体20的上（“第一”）腔室和下（“第二”）腔室60、62，上腔室和下腔室60、62在偏转部分66的相对侧上。偏转部分66可界定优选圆形的开口64，上腔室和下腔室60、62可通过该开口64流体地连接到彼此。由此，在某些实施例中，偏转部分66可提供衬里的部分闭合的端部，即第二端部40可为部分闭合的端部。在某些实施例中，偏转部分66可提供在第一和第二端部38、40之间。
在使用中，工作流体可在向下流动通过开口64进入下腔室62之前流动到上腔室60中。开口64可环绕主轴52。偏转部分66可用于在上腔室62内引导工作流体流从邻近最内表面32的向下方向向上返回并且朝向开口64。为此，偏转部分66可相对于壁30的其余部分成锐角地延伸到腔36中。因此，如在示出的实施例中显示的，壁30的偏转部分66可为截头锥形的。偏转部分可减慢转子主体20内的工作流体的流动速率，以增强颗粒物质的分离和/或可阻碍积聚的颗粒物质沉降到下腔室62中以潜在地阻塞（即堵塞）喷嘴56。锐角优选地达到10°和30°之间，更优选地并且如在此实施例中显示的，达到15°和25°之间，从而在操作期间助于良好的分离。优选地，如可观察的，偏转部分66具有截头锥形环的形状。如显示的，截头锥形环可在截头锥体的顶部处界定中央圆形开口64。偏转部分66还可在截头锥体的基部处连接到壁30的管状其余部分。优选地，壁的管状部分是圆柱形的。
在某些实施例中，偏转部分66可为基本上刚性的。优选地，并且如在图1中显示的，偏转部分66刚性地连接到壁30的管状部分。因此，第二项圈78可延伸到腔中，联接到偏转部分66或封装在偏转部分66内。附加地或可选地，衬里24可包括一个或多个加强构件68，例如加强肋部，以改善偏转部分66的稳定性和/或刚性。为此，一个或多个加强构件68中的每一个可从偏转部分66基本上垂直地延伸。一个或多个加强构件68可与壁30整体地形成。偏转部分66可提供衬里24的基本上刚性的基部，因为这可助于衬里24在收缩和扩展状态之间的运动和/或改善衬里24在扩展状态中的稳定性。
偏转部分66可替换（即替代）分隔件（未显示），技术人员将理解的是该分隔件可称为“分离锥体”。分隔件作为已知过滤器组件的传统部件通常部分地界定上腔室和下腔室60、62。然而，在某些实施例中，除了衬里转子主体20的内表面26之外，偏转部分66还可衬里分隔件。
本发明不限于任何前述实施例的细节。本发明延伸到在本说明书（包括所附权利要求和附图）中公开的特征中的任何新颖的一个或任何新颖的组合，或延伸到如此公开的任何方法或过程的步骤中的任何新颖的一个或任何新颖的组合。权利要求不应被解释成仅涵盖前述实施例，而是还涵盖落入权利要求范围内的任何实施例。
在本说明书（包括所附权利要求和附图）中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以任何组合的方式组合，除了其中此类特征和/或步骤中的至少一些是相互排斥的组合。
除非另有明确说明，否则在本说明书（包括所附权利要求和附图）中公开的每个特征可由用于相同、等同或相似目的的可选特征代替。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每个特征仅是等同或相似特征的通用系列中的一个示例。

Claims (25)

1.一种用于过滤器子组件的衬里，所述衬里包括：
具有管状部分的壁，所述管状部分具有最内表面，所述最内表面配置成限定在所述衬里的相对的第一和第二端部之间延伸的腔，所述壁还具有偏转部分，所述偏转部分配置成以预定角度从所述衬里的一个端部延伸到所述腔中并且界定开口。
2.根据权利要求1所述的衬里，其中，所述偏转部分提供所述衬里的部分闭合的端部。
3.根据权利要求1或2所述的衬里，其中，所述壁形成为整体式部件，所述管状部分形成为整体式管状套筒。
4.根据任一项前述权利要求所述的衬里，其中，所述壁由回弹性能变形的材料形成或包括回弹性能变形的材料。
5.根据任一项前述权利要求所述的衬里，其中，所述壁由硅树脂形成或包括硅树脂。
6.根据任一项前述权利要求所述的衬里，其中，所述壁由纤维增强聚合物形成或包括纤维增强聚合物。
7.根据权利要求6所述的衬里，其中，所述纤维增强聚合物包括定向成沿着所述壁周向地延伸的多个第一纤维。
8.根据权利要求6或7所述的衬里，其中，所述纤维增强聚合物包括定向成在所述第一和第二端部之间至少部分地延伸的多个第二纤维。
9.根据任一项前述权利要求所述的衬里，其中，至少所述壁的所述偏转部分是基本上刚性的。
10.根据任一项前述权利要求所述的衬里，其中，所述偏转部分刚性地连接到所述管状部分。
11.根据任一项前述权利要求所述的衬里，其中，所述衬里包括从所述偏转部分基本上垂直地延伸的一个或多个加强构件。
12.根据任一项前述权利要求所述的衬里，其中，所述壁的所述偏转部分与所述壁的管状其余部分形成锐角。
13.根据任一项前述权利要求所述的衬里，其中，所述衬里包括靠近所述第一端部的第一基本上刚性的项圈。
14.根据权利要求13所述的衬里，其中，所述第一基本上刚性的项圈封装在所述壁内。
15.根据任一项前述权利要求所述的衬里，其中，所述衬里包括靠近所述第二端部的第二基本上刚性的项圈。
16.根据权利要求15所述的衬里，其中，所述第二基本上刚性的项圈封装在所述壁内。
17.根据权利要求16所述的衬里，其中，所述第二基本上刚性的项圈封装在所述壁的所述偏转部分内。
18.根据任一项前述权利要求所述的衬里，其中，所述壁的所述管状部分具有能折叠以使所述衬里收缩的第一能折叠区域，使得所述衬里壁的所述管状部分的第一部分能接收在所述衬里壁的所述管状部分的第二部分内。
19.根据权利要求18所述的衬里，其中，所述第一能折叠区域具有比所述壁的所述其余部分的刚度更小的刚度。
20.根据任一项前述权利要求所述的衬里，其中，所述衬里是渐缩的，其中所述衬里的宽度在所述第一和第二端部之间减小。
21. 一种过滤器子组件，包括：
旋转容器，具有转子主体和能可分离地附接到所述转子主体的闭合构件；和
根据任一项前述权利要求所述的衬里，其中，所述衬里能接收在所述转子主体内以衬里其内表面，所述偏转部分部分地界定所述转子主体的第一和第二腔室，并且所述开口将所述第一和第二腔室流体地连接到彼此。
22.根据权利要求21所述的过滤器组件，其中，通过将所述闭合构件插入到所述转子主体的开口端部中，所述闭合构件能可分离地附接到所述转子主体。
23.根据权利要求21或22所述的过滤器组件，其中，所述闭合构件能由所述衬里抵靠所述转子主体密封。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的过滤器组件，其中，通过将所述闭合构件从所述转子主体分离，所述衬里能从所述转子主体移除。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的过滤器组件，其中，所述衬里包括保持构件，以助于所述衬里可分离地附接到所述闭合构件。
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