CN110052068B - 蜂巢锥形过滤器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蜂巢锥形过滤器及其制备方法，包括过滤网和安装法兰，所述过滤网由多个过滤单元组成，结构呈蜂巢状，所述过滤单元由多个过滤面组成，呈漏斗状，多个过滤面均可进行过滤，所述的安装法兰固定于过滤网的开口处。制备方法为：采用参数化建模方法对新型锥形过滤器进行参数化设计，根据实际过滤需要选择过滤孔孔径和过滤网密度；对设计完成的新型锥形过滤器进行数据处理：添加支撑、切片分层和路径规划；采用3D打印成型设备将过滤网和安装法兰一次成型。蜂巢过滤网孔隙梯度设计逐层过滤，过滤效果较好。过滤网和安装法兰为3D打印一次成型，提高了密封性。
Description
技术领域
本发明涉及过滤器过滤技术领域，具体的说是一种蜂巢锥形过滤器及其制备方法。
背景技术
锥形过滤器，顾名思义其外形为椎体，因其具有结构形式简单的特点，在日常生活中有广泛的应用，如吸油过滤器、高压管路过滤器、回流过滤器、循环过滤器和空气过滤器等用于去除管道内介质中的杂质是设备正常工作及运转，达到稳定的工艺过程，保证设备安全生产。传统的锥形过滤器通常为单层金属或塑料网，过滤效率较低，过滤网网孔也易发生堵塞。
目前市场上采用的锥形过滤器通常为在设计好的锥形薄壳上面直接开孔，孔隙分布均匀，孔隙结构与过滤物之间呈直角关系，因此，不能起到逐层过滤效果，而且容易出现堵塞。目前市场上采用的锥形过滤器制备方法通常为在设计好的锥形薄壳上面直接开孔，制作工艺相对简单，但这也限制了锥形过滤器的发展，3D打印技术发展促进了过滤器设计技术的发展，为本发明中蜂巢锥形过滤器的制备提供了可能性。
发明内容
针对上述现有技术不足，本发明提供蜂巢锥形过滤器及其制备方法。
本发明提供的蜂巢锥形过滤器是通过以下技术方案实现的：
一种蜂巢锥形过滤器，包括过滤网和安装法兰，所述过滤网由多个过滤单元组成，结构呈蜂巢状，所述过滤单元由多个过滤面组成，呈漏斗状，多个过滤面均可进行过滤，所述的安装法兰固定于过滤网的开口处。
所述过滤网从与安装法兰接触部分到蜂巢过滤网底端，网格逐渐变密，从而实现梯度过滤。
所述安装法兰上开设固定孔。
所述过滤网的支柱为方形或圆柱形。
所述过滤面数量为7。
一种蜂巢锥形过滤器制备方法，包括如下步骤：
a) 采用参数化建模方法对新型锥形过滤器进行参数化设计，根据实际过滤需要选择过滤孔孔径和过滤网密度；
b) 对设计完成的新型锥形过滤器进行数据处理：添加支撑、切片分层和路径规划；
c)必备的成型设备，一台金属3D打印成型机；
d)根据锥形过滤器不同用途选择成型的材料、金属粉末；
e)采用3D打印成型设备将过滤网和安装法兰一次成型。
所述成型的材料可以为不锈钢、铜合金、钛合金等。
所述过滤网最小孔径可达40um。
所述过滤网的支柱最小直径可达60um。
本发明的有益效果是：
1、蜂巢锥形过滤器的过滤单元由于其特有的结构形式类似于蜂巢，每个过滤单元由7个过滤面组成，而且巢过滤网孔隙梯度设计逐层过滤，其净化效率和净化程度是传统过滤器6倍以上；蜂巢过滤网孔隙梯度设计逐层过滤，过滤效果较好；
2、平均支柱最小直径可达60um，有较大的过滤面积，提高了过滤效率；对较小的杂质有很好的过滤效果；
3、过滤网从与安装法兰接触部分到过滤网底端，网格逐渐变密，从而实现梯度过滤；
4、过滤网和安装法兰为3D打印一次成型，提高了密封性；
5、采用参数化建模方法设计蜂巢锥形过滤器，过滤网网孔的大小可以根据实际需要快速进行调整；过滤网每个过滤单元如漏斗，7个面都可进油；
6、采用增材制造技术(3D打印）为这种蜂巢锥形过滤器的制造提供了可行性，3D打印技术在单件，小批量，多孔难加工零件成型方面具有无可比拟的优势。采3D打印技术克服了传统过滤器制造局限性，由普通的表面积阻挡式过滤变为对燃油体积式梯次过滤。过滤杂质存留在滤层中避免了杂质重新回到发动机中，对发动机造成二次磨损。。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的三维立体示意图；
图3为过滤网结构立体示意图；
图4为过滤网结构平面示意图；
图5为单个过滤单元结构示意图；
图中：过滤网1，安装法兰2，固定孔21，过滤面11，支柱12，过滤单元的7个面（3、4、5、6、7、8、9）。
具体实施方式
下面将通过实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-5所示的一种蜂巢锥形过滤器，包括过滤网1和安装法兰2，所述过滤网由多个过滤单元组成，结构呈蜂巢状，所述过滤单元由多个过滤面11组成，呈漏斗状，多个过滤面均可进行过滤，所述的安装法兰2固定于过滤网1的开口处。
进一步的，所述过滤网1从与安装法兰2接触部分到蜂巢过滤网底端，网格逐渐变密，从而实现梯度过滤。
进一步的，所述安装法兰2上开设固定孔21。
进一步的，所述过滤网的支柱12为方形或圆柱形。
进一步的，每个过滤单元的过滤面数量为7。
进一步的，所述安装法兰与过滤网为一体成型结构。
上述纯金属的蜂巢锥形过滤器的制备方法，它包括如下步骤：
a)采用参数化建模方法对蜂巢锥形过滤器进行设计；
b）对参数化设计完成的蜂巢锥形过滤器，进行数据处理，如加支撑、切片分层、路径规划等。
c) 必备的成型设备，一台金属3D打印成型机；
d) 根据锥形过滤器不同用途选择成型的材料，金属粉末；
e) 采用3D打印成型设备对过滤网1，安装法兰2进行制备；
f)将3D打印成型的金属蜂巢锥形过滤器滤芯进行喷砂，抛光等表面处理。
采用增材制造技术(3D打印）为这种蜂巢锥形过滤器的制造提供了可行性，3D打印技术在单件，小批量，多孔难加工零件成型方面具有无可比拟的优势。采3D打印技术克服了传统过滤器制造局限性，由普通的表面积阻挡式过滤变为对燃油体积式梯次过滤。过滤杂质存留在滤层中,避免了杂质重新回到发动机中，对发动机造成二次磨损。
所述过滤网最小孔径可达40um，对较小的杂质有很好的过滤效果。
所述过滤网的支柱最小直径可达60um，有较大的过滤面积，提高了过滤效率。
需要说明的是：在产品的具体制备过程中，蜂巢锥形状的过滤器过滤网的孔隙大小、支柱形状、过滤网1从与安装法兰2接触部分到过滤网底端的网格梯度，将根据不同发动机型号所需滤芯要求的不同进行设计。
在使用时，被污染的燃油最先接触到蜂巢过滤网靠近法兰部分，较大的污染物首先被过滤，较小的污染物沿着梯度蜂巢过滤网滑落到底端从而完成过滤，蜂巢过滤网孔隙梯度设计逐层过滤，过滤效果较好。
本发明提供的蜂巢锥形过滤器过滤单元由于其特有的结构形式类似于蜂巢，每个过滤单元由7个过滤面组成，而且蜂巢过滤网孔隙梯度设计逐层过滤，其净化效率和净化程度是传统过滤器6倍以上。
以上所述实施例仅表示本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。
Claims (5)
1.一种蜂巢锥形过滤器，其特征在于：包括过滤网和安装法兰，所述过滤网由多个过滤单元组成，结构呈蜂巢状，所述过滤单元由多个过滤面组成，呈漏斗状，多个过滤面均可进行过滤，所述安装法兰固定于过滤网的开口处；所述过滤网从与安装法兰接触部分到蜂巢过滤网底端，网格逐渐变密，从而实现梯度过滤；所述过滤面数量为7；所述安装法兰与过滤网为3D打印一体成型结构。
2.根据权利要求1所述的一种蜂巢锥形过滤器，其特征在于：所述安装法兰上开设固定孔。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种蜂巢锥形过滤器的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
a) 采用参数化建模方法对锥形过滤器进行参数化设计，根据实际过滤需要选择过滤孔孔径和过滤网密度；
b) 对设计完成的锥形过滤器进行数据处理：添加支撑、切片分层和路径规划；
c)必备的成型设备，一台金属3D打印成型机；
d)根据锥形过滤器不同用途选择成型的材料、金属粉末；
e)采用3D打印成型设备将过滤网和安装法兰一次成型。
4.根据权利要求3所述的一种蜂巢锥形过滤器的制备方法，其特征在于：所述成型的材料为不锈钢或铜合金或钛合金。
5.根据权利要求1所述的一种蜂巢锥形过滤器，其特征在于：所述过滤网最小孔径为40μm。
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