CN110332064A - 空滤总成、空滤系统、控制方法及工程机械 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种空滤总成、空滤系统、控制方法及工程机械，涉及空滤的技术领域，空滤总成包括壳体、风扇、驱动单元，以及设置在壳体内的滤芯；在壳体的表面开设若干个通孔，通孔可用于空气进入或灰尘排出；并在壳体的一端设置出气口；滤芯的内腔与出气口连通；驱动单元分别连接滤芯与风扇，驱动单元用于驱动滤芯与风扇相对于壳体旋转；与现有技术中通过将滤芯取出的清洁方式相比，本申请不需要将滤芯取出即可进行除尘操作，通过风扇与滤芯旋转，利用离心力将附着在滤芯上的灰尘等杂质甩出，还利用风扇提供的风量，将灰尘等杂质通过壳体上的通孔排出；防止对发动机造成二次污染，且减少对滤芯的损伤。

Description

空滤总成、空滤系统、控制方法及工程机械

技术领域

本申请涉及空滤的技术领域，尤其是涉及一种空滤总成、空滤系统、控制方法及工程机械。

背景技术

工程机械在生产生活中的应用越来越普遍，但其工作环境相对恶劣，空气滤清器(也可以简称空滤)作为工程机械发动机过滤进气的必备装置，为这些工程机械设备提供清洁的空气，以防这些机械设备在工作中吸入带有杂质颗粒的空气而增加磨蚀和损坏的机率；由于空气滤清器的自身容灰能力的限制，在机械设备工作一段时间后，空气中的灰尘不断聚集在空滤的滤芯上，造成空滤吸气背压增加，导致发动机进气量不足，需要工程机械设备管理人员清理空滤滤芯上的灰尘；特别在灰尘较大的施工现场作业，对空滤设备的清洁就更加频繁。

目前的空滤的清洁方式，是将空滤滤芯取出，用高压气体进行除尘，这样会造成空气中的灰尘落入发动机的进气管道中，对发动机造成二次污染，且滤芯经过取出后再安装的过程，易造成损伤。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种空滤总成、空滤系统、控制方法及工程机械，能够在不取出空滤滤芯的情况下对滤芯进行除尘操作。

第一方面，本申请提供了一种空滤总成，包括壳体、风扇、驱动单元，以及设置在所述壳体内的滤芯；

在所述壳体的表面开设若干个通孔，并在所述壳体的一端设置出气口；

所述滤芯的内腔与所述出气口连通；

所述驱动单元分别连接所述滤芯与所述风扇，所述驱动单元用于驱动所述滤芯与所述风扇相对于所述壳体旋转。

优选地，所述驱动单元包括一个双轴电机，所述双轴电机的两个输出轴分别与所述风扇和所述滤芯连接；

或，所述驱动单元包括两个电机，两个电机分别与所述风扇和所述滤芯连接。

优选地，所述滤芯通过轴承与所述壳体转动连接，所述轴承的固定圈与所述壳体固接，所述轴承的旋转圈与所述滤芯固接。

优选地，所述滤芯的端部与所述壳体相连接的位置设置旋转密封结构。

优选地，在所述壳体上靠近所述风扇的位置设置风扇罩，空气流经所述风扇罩进入所述壳体。

第二方面，本申请提供了一种空滤系统，包括动力单元、控制单元、检测单元和如上所述的空滤总成；

所述空滤总成的出气口与所述动力单元的进气口连通；

所述检测单元设置在所述动力单元上，用于检测所述动力单元的工作状态；

所述控制单元分别与所述驱动单元和所述检测单元电连接；

所述控制单元根据所述检测单元的检测结果控制所述驱动单元的工作状态。

优选地，所述动力单元为发动机，所述空滤总成的出气口与所述发动机的燃烧室通过管路连通。

优选地，所述控制单元包括控制器和继电器，所述控制器控制所述继电器的通电和断电，所述继电器控制所述驱动单元的启动和停止。

第三方面，本申请提供了一种控制方法，基于如上所述的空滤系统，包括以下步骤：

所述检测单元检测所述动力单元是否处于工作状态；

若所述检测单元检测到所述动力单元处于工作状态时，则所述检测单元将所述动力单元的工作信号发送给所述控制单元，所述控制单元控制所述驱动单元停止，以使空气进入所述壳体并经由所述滤芯过滤后，从所述壳体的出气口流出，然后流入所述动力单元；

若所述检测单元检测到所述动力单元处于未工作状态时，则所述检测单元将所述动力单元的未工作信号发送给所述控制单元，所述控制单元控制所述驱动单元启动，所述驱动单元驱动所述滤芯与所述风扇旋转，以使附着在所述滤芯上的灰尘被剥离，剥离后的灰尘由所述壳体上的通孔排出。

第四方面，本申请还提供了一种工程机械，包括如上所述的空滤系统。

本申请提供一种空滤总成、空滤系统、控制方法及工程机械，其中，空滤总成包括壳体、风扇、驱动单元，以及设置在壳体内的滤芯；在壳体的表面开设若干个通孔，通孔可用于空气进入或灰尘排出；并在壳体的一端设置出气口；滤芯的内腔与出气口连通；驱动单元分别连接滤芯与风扇，驱动单元用于驱动滤芯与风扇相对于壳体旋转；与现有技术中通过将滤芯取出的清洁方式相比，本申请不需要将滤芯取出即可进行除尘操作：通过风扇与滤芯旋转，利用离心力将附着在滤芯上的灰尘等杂质甩出，利用风扇提供的风量，将灰尘等杂质通过壳体上的通孔排出；改变了现有的清洁方式，能够防止空气中的灰尘再次落入发动机的进气管道中，对发动机造成二次污染；同时，因为无需将滤芯取出，也减少了对滤芯的损伤，且降低操作人员的工作强度，提高了空气滤清器的维护效率。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的空滤总成的结构示意图；

图2示出了本申请实施例所提供的空滤系统的结构示意图；

图3示出了本申请实施例所提供的空滤系统的运行示意图；

图4示出了本申请实施例所提供的控制方法的流程图。

附图标记：1-空滤总成；11-壳体；111-通孔；112-出气口；12-滤芯；13-风扇；14-双轴电机；15-轴承；16-旋转密封结构；17-风扇罩；2-发动机；31-控制器；32-继电器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如图1所示，本申请实施例提供了一种空滤总成1，包括壳体11、风扇13、驱动单元，以及设置在壳体11内的滤芯12；为了节省空间且防止风扇13对其他结构件产生运动干涉，本申请实施例将风扇13和驱动单元设置在壳体11内；

在壳体11的表面开设若干个通孔111，并在壳体11的一端设置出气口112，滤芯12与壳体11之间为转动连接，滤芯12的内腔与出气口112连通；

通孔111用于进入空气或排出灰尘，出气口112与滤芯12的内腔连通，用于流出滤芯12过滤后的空气；由于壳体11的表面开设的通孔111的数量较多，这里不做数量的具体限制，而采用若干个描述；其中，滤芯12与壳体11之间为转动连接，且滤芯12的内腔与出气口112连通；由此可知，滤芯12与壳体11之间的连接应该避开壳体11的出气口112。

在本申请实施例中，滤芯12通过轴承15与壳体11转动连接，轴承15的固定圈与壳体11固接，轴承15的旋转圈与滤芯12固接；其中，轴承15的固定圈可以为轴承15的内圈或外圈，轴承15的旋转圈也是如此，本申请实施例以轴承15的固定圈为内圈，轴承15的旋转圈为外圈为例。

进而，轴承15连接需要轴承15和轴的相互配合实现，所以在壳体11上设置轴，轴承15的内圈穿过轴，轴承15的外圈与滤芯12固接，轴承15能够绕着轴做旋转运动，从而实现滤芯12与壳体11的转动连接。

驱动单元分别连接滤芯12与风扇13，且驱动单元用于驱动滤芯12与风扇13相对于壳体11旋转，本申请的驱动单元包括一个双轴电机14，双轴电机14的两个输出轴分别与风扇13和滤芯12连接，进而双轴电机14控制风扇13和滤芯12同步旋转，其中，双轴电机14与滤芯12连接时，可以采用螺栓固定连接。

除此之外，驱动单元还可以包括两个电机，两个电机分别与风扇13和滤芯12连接。这种方式所能实现的技术效果与采用双轴电机14所能的技术效果是一样的，在此不再赘述。

需要补充的是，风扇13与滤芯12同轴设置，滤芯12与壳体11也同轴设置；同轴设置不仅可以保证滤芯12和风扇13的稳定运转，还节省了空间，除此之外，可以保证风扇13吹出的风最大程度且均匀的吹到滤芯12的外侧。

优选地，滤芯12的端部与壳体11相连接的位置设置旋转密封结构16；由于滤芯12要在壳体11内旋转，且未经过滤的空气能够从滤芯12的端部流出，在滤芯12的端部设置环形凹槽，环形凹槽的底部将滤芯12的端部覆盖，在壳体11上设置凸起，凸起能够在环形凹槽内旋转。使用旋转密封结构16，可以在不影响滤芯12旋转的同时，避免未过滤的空气从滤芯12和壳体11之间的缝隙进入出气口112。

在壳体11上靠近风扇13的位置设置风扇罩17，空气流经风扇罩17进入壳体11，风扇罩17可以起到保护风扇13的作用；由于风扇13旋转时要将壳体11外部的空气吸入壳体11内，进而对滤芯12上的灰尘吹刮，使滤芯12上的灰尘被剥离，最终从壳体11的通孔111排出；当风扇13不工作时，空气也可以流经风扇罩17进入滤芯12内，进而从壳体11的出气口112流出。

本申请实施例提供的空滤总成1，包括壳体11、滤芯12、风扇13和双轴电机14；风扇13与滤芯12的同轴设计，最大程度的避免风扇13中央的无风区对空滤清洁的影响，保证风扇13吹出的风尽可能均匀的吹到滤芯12的外侧，将滤芯12上的灰尘剥离；滤芯12清洁时的旋转设计，利用旋转离心力将附着在滤芯12上的灰尘进行清理，对滤芯12本身损伤小；在将灰尘从滤芯12上剥离的同时，风扇13送风将灰尘排出壳体11外，达到自动清洁的目的，有效降低操作人员的工作强度，提高空滤日常维护的效率和安全性；且清洁滤芯12时无需将滤芯12取出，不会使空气中的灰尘再次落入发动机的进气管道中，避免对发动机造成二次污染。

实施例二：

如图1和图2所示，基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种空滤系统，包括动力单元、控制单元、检测单元(图中未示出)和实施例一中的空滤总成1；

空滤总成1的出气口112与动力单元的进气口连通，即壳体11的出气口112与动力单元的进气口连通，使得经过空滤总成1过滤后的空气能够从出气口112流出，经过动力单元的进气口流入动力单元；本申请实施例的动力单元为发动机2，空滤总成1的出气口112与发动机2的燃烧室通过管路连通，这样经过空滤总成1过滤后的空气可以直接通过管路进入到发动机2的燃烧室。

检测单元设置在动力单元上，用于检测动力单元的工作状态；即通过检测单元检测发动机2的启停状态；

控制单元分别与驱动单元和检测单元电连接；控制单元根据检测单元的检测结果控制驱动单元的工作状态；

在本申请实施例中，控制单元包括控制器31和继电器32，控制器31控制继电器32的通电和断电，继电器32控制驱动单元的启动和停止；

综上可知，检测单元检测发动机2的工作状态，并将这一检测结果发送给控制器31，控制器31根据检测结果控制继电器32的连通和断开，进而实现双轴电机14的启动和停止。

进而，本申请实施例能够实现当发动机2工作时，空滤总成1不工作，不影响空滤总成1的正常吸气需求；当发动机2不工作时，空滤总成1工作，进而清洁滤芯12；这样对设备的正常运行不存在影响。

本申请实施例包含实施例一中的空滤总成1具有的全部技术特征，由于实施例一中的空滤总成1具有上述的技术效果，所以本申请实施例也具有相同的技术效果，在此不再一一赘述。

如图4所示，基于本申请实施例中的空滤系统，本申请实施例还提供了一种控制方法，包括以下步骤：

检测单元检测动力单元是否处于工作状态；

若检测单元检测到动力单元处于工作状态时，则检测单元将动力单元的工作信号发送给控制单元，控制单元控制驱动单元停止，以使空气进入壳体并经由滤芯过滤后，从壳体的出气口流出，然后流入动力单元；

若检测单元检测到动力单元处于未工作状态时，则检测单元将动力单元的未工作信号发送给控制单元，控制单元控制驱动单元启动，驱动单元驱动滤芯与风扇旋转，以使附着在滤芯上的灰尘被剥离，剥离后的灰尘由壳体上的通孔排出。

进而，将控制方法应用在空滤系统中，如图3所示，详细描述空滤系统的工作过程：

当设备的发动机2正常运转时，检测单元检测到发动机2的启动信号，并将这一检测结果发送给控制器31，控制器31不向继电器32发送通电信号，继电器32处于断开状态，双轴电机14不工作，风扇13和滤芯12无运动；此时，由于发动机2吸气的需要，空气自空滤总成1的壳体11及风扇罩17处进气，通过空滤总成1的滤芯12过滤后进入发动机2的燃烧室，空滤功能与现状无异；

当设备的发动机2停止工作时，检测单元检测到发动机2的停止信号，并将这一检测结果发送给控制器31，控制器31向继电器32发送通电信号，继电器32处于通电状态，双轴电机14开始工作，带动风扇13和滤芯12进行快速回转，利用滤芯12旋转的离心力，将附着在滤芯12上的灰尘剥离，同时，风扇13向滤芯12吹风，将灰尘快速由壳体11上的通孔111排出，通过控制器31设定一定的通电时长，完成后，双轴电机14通电结束，进而自动排尘结束。

本申请实施例提供的空滤系统能够实现自动清洁滤芯12的功能，减少了人工的清洁程序，提高了人员操作时的安全性；通过利用设备停机或加油的时间进行清理，在设备正常工作时，该空滤系统不运行，不会对设备产生额外的影响。

基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种工程机械，包括实施例二中的空滤系统。

本申请实施例包含实施例二中的空滤系统具有的全部技术特征，由于实施例二中的空滤系统具有上述的技术效果，所以本申请实施例也具有相同的技术效果，在此不再一一赘述。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种空滤总成，其特征在于，包括壳体、风扇、驱动单元，以及设置在所述壳体内的滤芯；

在所述壳体的表面开设若干个通孔，并在所述壳体的一端设置出气口；

所述滤芯的内腔与所述出气口连通；

所述驱动单元分别连接所述滤芯与所述风扇，所述驱动单元用于驱动所述滤芯与所述风扇相对于所述壳体旋转。

2.根据权利要求1所述的空滤总成，其特征在于，所述驱动单元包括一个双轴电机，所述双轴电机的两个输出轴分别与所述风扇和所述滤芯连接；

或，所述驱动单元包括两个电机，两个电机分别与所述风扇和所述滤芯连接。

3.根据权利要求1所述的空滤总成，其特征在于，所述滤芯通过轴承与所述壳体转动连接，所述轴承的固定圈与所述壳体固接，所述轴承的旋转圈与所述滤芯固接。

4.根据权利要求1所述的空滤总成，其特征在于，所述滤芯的端部与所述壳体相连接的位置设置旋转密封结构。

5.根据权利要求1所述的空滤总成，其特征在于，在所述壳体上靠近所述风扇的位置设置风扇罩，空气流经所述风扇罩进入所述壳体。

6.一种空滤系统，其特征在于，包括动力单元、控制单元、检测单元和如权利要求1～5任一项所述的空滤总成；

所述空滤总成的出气口与所述动力单元的进气口连通；

所述检测单元设置在所述动力单元上，用于检测所述动力单元的工作状态；

所述控制单元分别与所述驱动单元和所述检测单元电连接；

所述控制单元根据所述检测单元的检测结果控制所述驱动单元的工作状态。

7.根据权利要求6所述的空滤系统，其特征在于，所述动力单元为发动机，所述空滤总成的出气口与所述发动机的燃烧室通过管路连通。

8.根据权利要求6所述的空滤系统，其特征在于，所述控制单元包括控制器和继电器，所述控制器控制所述继电器的通电和断电，所述继电器控制所述驱动单元的启动和停止。

9.一种控制方法，基于权利要求6～8任一项所述的空滤系统，其特征在于，包括以下步骤：

所述检测单元检测所述动力单元是否处于工作状态；

若所述检测单元检测到所述动力单元处于工作状态时，则所述检测单元将所述动力单元的工作信号发送给所述控制单元，所述控制单元控制所述驱动单元停止，以使空气进入所述壳体并经由所述滤芯过滤后，从所述壳体的出气口流出，然后流入所述动力单元；

若所述检测单元检测到所述动力单元处于未工作状态时，则所述检测单元将所述动力单元的未工作信号发送给所述控制单元，所述控制单元控制所述驱动单元启动，所述驱动单元驱动所述滤芯与所述风扇旋转，以使附着在所述滤芯上的灰尘被剥离，剥离后的灰尘由所述壳体上的通孔排出。

10.一种工程机械，其特征在于，包括权利要求6～8任一项所述的空滤系统。