CN110354593B - 一种自清洁除尘装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自清洁除尘装置及车辆，所述自清洁除尘装置包括安装在设备上的防尘网和动力装置，所述自清洁除尘装置包括减振器及控制器，所述减振器与所述防尘网刚性连接，且所述减振器的刚度可调节；所述控制器与动力装置和减振器分别连接，所述控制器用于获取所述动力装置当前的激励频率，再根据所述激励频率来调节所述减振器的刚度，使防尘网和减振器的整体固有频率与所述激励频率达到共振的条件。本发明利用设备本身的动力装置为振动源，使防尘网与之产生共振来达到清洁除尘目的，可实现定期自动对防尘网进行清洁除尘，无需人工拆洗，高效便捷。本发明还提供了一种使用自清洁除尘装置的车辆。

Description

一种自清洁除尘装置及车辆

技术领域

本发明涉及除尘技术领域，尤其涉及一种自清洁除尘装置及使用该装置的车辆。

背景技术

工程机械、卡车、客车等机械设备长期工作，防尘是确保机器正常运行的重要工作。目前最流行的办法是采用防尘网，其安装在散热风扇处对灰尘进行过滤，可以有效地对树叶、柳絮等异物进行拦截。一段时间后，防尘网上将会集聚大量灰尘，如不进行及时清洗，势必影响到设备的散热，进而影响到设备的稳定。但是清洗防尘网是一个麻烦事，需要操作人员定期将防尘网拆下来进行清理，增加了操作人员的劳动强度。

有鉴于此，急需一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种自清洁除尘装置，可定期自动对防尘网进行清洁除尘，无需人工拆洗，高效便捷。

本发明的目的之二在于提供一种车辆，其上安装上述自清洁除尘装置。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术手段：

一种自清洁除尘装置，包括安装在设备上的防尘网和动力装置，所述自清洁除尘装置包括减振器及控制器，所述减振器与所述防尘网刚性连接，且所述减振器的刚度可调节；所述控制器与动力装置和减振器分别连接，所述控制器用于获取所述动力装置当前的激励频率，再根据所述激励频率来调节所述减振器的刚度，使防尘网和减振器的整体固有频率与所述激励频率达到共振的条件。

作为进一步的改进，所述的动力装置为发动机或电动机，所述控制器用于根据发动机或电动机的转速信号而计算出所述激励频率。

作为进一步的改进，还包括传感器，所述传感器安装在所述发动机或电动机上，用于测量发动机或电动机的转速信号并发送该转速信号给所述控制器。

作为进一步的改进，所述减振器为磁流变减振器。

作为进一步的改进，所述自清洁除尘装置还包括电流控制电路，所述

电流控制电路用于通过施加在所述磁流变减振器上的电流来调节磁流

变减振器的刚度。

作为进一步的改进，所述减振器为可变刚度的橡胶棒或橡胶块。

作为进一步的改进，所述自清洁除尘装置还包括加热装置，所述加热装置用于通过施加在所述橡胶棒或橡胶块上的热量来调节橡胶棒或橡胶块的刚度。

作为进一步的改进，还包括控制按钮，所述控制按钮用于启动或关闭所述自清洁除尘装置。

作为进一步的改进，所述防尘网竖直安装在所述设备上，所述减振器刚性连接于防尘网与车架之间。

一种车辆，包括上述的自清洁除尘装置。

相比于现有技术，本发明带来如下有益效果：

本发明的控制器根据动力装置当前的转速信号计算出激励频率，再根据所述激励频率来调节所述减振器的刚度，使防尘网和减振器的整体固有频率与所述激励频率达到共振的条件，从而使防尘网剧烈振动，将附着在防尘网上的异物振掉，达到清洁除尘的目的。相比于现有技术，本发明可实现定期自动对防尘网进行清洁除尘，无需人工拆洗，高效便捷。并且，本发明直接利用动力装置工作时产生的振动来对防尘网进行清洁除尘，而无需专门设置额外的振动器等部件，设计巧妙，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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示出了本发明一种较佳实施例在除尘前的状态示意图；

图2示出了本发明一种较佳实施例在除尘中的状态示意图；

图3示出了本发明一种较佳实施例的控制原理图；

图4示出了本发明另一种较佳实施例的控制原理图。

主要元件符号说明：

1-车架；2-发动机；3-防尘网；4-减振器；5-异物；6-控制器；7-传感器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

请参阅图1及图2，本发明揭示了一种自清洁除尘装置，包括安装在设备上的防尘网3和动力装置，所述自清洁除尘装置包括减振器4及控制器6。所述设备可以是任何一种包括防尘网3和动力装置的机械设备，比如挖掘机、起重机、卡车、客车等，所述设备具有车架1，所述防尘网3和动力装置安装在车架1上，所述防尘网3和动力装置通过车架1来传递振动。所述动力装置最常见的两种就是发动机2和电动机(未图示)，两种动力装置在工作状态下，都会产生振动，并通过车架1传递给整个设备及安装在设备上的所有部件。具体在本实施例中，所述动力装置为发动机2。

所述减振器4与所述防尘网3刚性连接，且所述减振器4的刚度可调节；所述减振器4与所述防尘网3刚性连接是为了保证二者同频振动。防尘网3在车架1上的安装形式可以是多种，如竖直安装在车架1上、倾斜安装在车架1上或水平安装在车架1上，不论哪种安装形式均可，对应的，所述减振器4的安装位置应作适应性的调整。

对所述减振器4的刚度进行调节的方式手段很多，视减振器4的具体属性而定，如，在其中一个实施例中，所述减振器4为磁流变减振器，通过对磁流变减振器工作电流的大小的改变就能实现其刚度的变化，在此种情况下，本发明需要在控制器6上增加一个电流控制电路，专门用于调节施加在所述磁流变减振器上的电流的大小，以此来达到调节磁流变减振器刚度的目的。

又如，在另一个实施例中，所述减振器4为可变刚度的橡胶棒或橡胶块，所述橡胶棒或橡胶块连接在所述防尘网3与车架1之间；想要调节所述橡胶棒或橡胶块的刚度，可以通过加压或放松所述橡胶棒或橡胶块来调节其刚度，这种情况下，需要安装相应的可以对橡胶棒或橡胶块进行加压或放松的装置来实现目的；也可以通过改变所述橡胶棒或橡胶块的温度来调节其刚度，在这种情况下，本发明需要设置一个加热装置(图未示)来对所述橡胶棒或橡胶块进行加热，通过改变所述橡胶棒或橡胶块的温度来调节其刚度。

所述控制器6与动力装置和减振器4分别连接，所述控制器6用于获取动力装置当前的激励频率，再根据所述激励频率来调节所述减振器4的刚度，使防尘网3和减振器4的整体固有频率与所述激励频率达到共振的条件。

请参阅图3及图4，所述发动机2在不同的工作情况下，对应不同的振动频率，定义该振动频率为本发明的激励频率。通过一些常规的电子器件或者传感器7，都可以比较容易地获取发动机2在某个工作时刻的激励频率。在其他实施例中，所述动力装置可以是电动机，而电动机的激励频率更加容易获取，只需知道电动机工作电流与激励频率之间的换算关系(其是电动机的固有特性)，通过测量电动机的实际工作电流即可获得对应的激励频率。当然，无论是发动机2还是电动机，它们的激励频率都可以通过专门测量物体振动频率的传感器7来获取(如图4所示)。

优选的，所述发动机2或电动机的转速是一个显著的工作参数，不同的转速对应不同的工作状态，进而对应不同的振动频率。因此，通过对发动机2或电动机的转速的测量、再经过换算便可快速获得对应的振动频率。可以通过传感器7来测量转速信号，再由传感器将该转速信号发送给所述控制器进行处理；也可以直接通过与发动机2或电动机连接的电路来获得所述转速信号。

在获得动力装置在某个工作时刻的激励频率之后，所述控制器6将以该激励频率为准对减振器4的刚度进行调节(即按照前述调节方式处理)，使得防尘网3和减振器4二者组成的共同体拥有与所述激励频率相等的固有频率，此时，防尘网3会发生剧烈的共振，从而将防尘网3上的各种异物5振掉，达到清洁除尘的目的。

本发明通过控制器6获取动力装置的激励频率，然后以该激励频率为准来调节所述减振器4的刚度，使得减振器4和防尘网3的固有频率与所述激励频率达到共振的条件，从而使防尘网3剧烈振动，将附着在防尘网3上的异物5振掉，达到清洁除尘的目的。相比于现有技术，本发明可实现定期自动对防尘网3进行清洁除尘，无需人工拆洗，高效便捷。并且，本发明直接利用动力装置工作时产生的振动来对防尘网3进行清洁除尘，而无需专门设置额外的振动器等部件，设计巧妙，降低成本。

作为进一步的改进，所述自清洁除尘装置还包括控制按钮，所述控制按钮用于启动或关闭所述自清洁除尘装置。具体地，所述控制器6包括开关电路，所述控制按钮与该开关电路连接，按下控制按钮，可实现电回路的导通，本自清洁除尘装置开启清洗除尘工作；再按下控制按钮，可断开电回路，本自清洁除尘装置不工作。优选的，所述控制按钮上还设有显示本清洁除尘装置是否在工作状态的标识，便于驾驶员对本自清洁除尘装置当前的工作状态一目了然。

需要说明的是，设备在正常工作时(非清洁除尘状态)，动力装置会产生振动，其振动的频率即为上述激励频率。这个振动会传递给安装在车架1上的所有部件，包括所述防尘网3。但这种振动传递至防尘网3等部件后产生的效果却是不一样的，因为每个部件的材质、属性、质量等的不同，造成其固有频率就不相同(且这个固有频率与激励频率一般是不相等的)，当部件的固有频率与所述激励频率不相等时，那么该部件只会在振动源的带动下作小幅振动，而不会发生共振(即大幅振动)，这个时候，附着在防尘网3上的异物5基本上不能达到自动清洁的效果。本发明通过在防尘网3上刚性连接一组可变刚度的减振器4，通过一定的手段改变减振器4的刚度，从而使防尘网3与减振器4整体的固有频率与激励频率达到共振条件(即二者相等)，从而使防尘网3产生剧烈振动，进而实现本发明的目的。

所述防尘网3的材质、质量在一定条件下是固定不变的，因此其刚度也是固定不变的；而减振器4的刚度是可调节的，通过改变、调节减振器4的刚度，则可实现对由防尘网3和减振器4二者组成的整体的刚度进行调节的目的，使得二者整体的固定频率达到与所述激励频率相等的值，即满足共振条件，从而实现本发明目的。即便由于附着在防尘网3上的异物5由于长时间的积累，会对防尘网3的质量有一定影响，但仍然不影响通过调节减振器4的刚度而达到调节由防尘网3和减振器4二者组成的整体的刚度的目的，同样可实现本发明的目的。

综上所述，相比于现有技术，本发明带来如下有益效果：

本发明的自清洁除尘装置，其控制器6根据动力装置当前的转速信号计算出激励频率，再根据所述激励频率来调节所述减振器4的刚度，使防尘网3和减振器4的整体固有频率与所述激励频率达到共振的条件，从而使防尘网3剧烈振动，将附着在防尘网3上的异物5振掉，达到清洁除尘的目的。相比于现有技术，本发明可实现定期自动对防尘网3进行清洁除尘，无需人工拆洗，高效便捷。并且，本发明直接利用动力装置工作时产生的振动来对防尘网3进行清洁除尘，而无需专门设置额外的振动器等部件，设计巧妙，降低成本。

实施例二

本发明还揭示了一种车辆，所述车辆具有车架1，所述车架1上装有上述自清洁除尘装置。

所述车辆可以是任何一种包括防尘网3和动力装置的机械设备，比如挖掘机、起重机、卡车、客车等，所述车辆具有车架1，所述防尘网3和动力装置安装在车架1上，所述防尘网3和动力装置通过车架1来传递振动。

所述动力装置最常见的两种就是发动机2和电动机(未图示)，两种动力装置在工作状态下，都会产生振动，并通过车架1传递给整个设备及安装在设备上的所有部件。具体在本实施例中，所述动力装置为发动机2。

所述自清洁除尘装置包括减振器4及控制器6，所述减振器4与所述防尘网3刚性连接，且所述减振器4的刚度可调节；所述控制器6与动力装置和减振器4分别连接，所述控制器6用于获取所述动力装置当前的激励频率，再根据所述激励频率来调节所述减振器4的刚度，使防尘网3和减振器4的整体固有频率与所述激励频率达到共振的条件。

其中，防尘网3在车架1上的安装形式可以是多种，如竖直安装在车架1上、倾斜安装在车架1上或水平安装在车架1上，不论哪种安装形式均可，对应的，所述减振器4的安装位置应作适应性的调整，只要确保防尘网3与减振器4之间是刚性连接即可，用于确保二者同频振动。

本实施例的车辆，通过控制器6获取动力装置的激励频率，然后以该激励频率为准来调节所述减振器4的刚度，使得减振器4和防尘网3的固有频率与所述激励频率达到共振的条件，从而使防尘网3剧烈振动，将附着在防尘网3上的异物5振掉，达到清洁除尘的目的。相比于现有技术，本发明可实现定期自动对防尘网3进行清洁除尘，无需人工拆洗，高效便捷。并且，本发明直接利用动力装置工作时产生的振动来对防尘网3进行清洁除尘，而无需专门设置额外的振动器等部件，设计巧妙，降低成本。

需要说明的是，车辆在正常工作时(非清洁除尘状态)，动力装置持续工作，产生振动，其振动的频率即为上述激励频率。这个振动会传递给安装在车架1上的所有部件，包括所述防尘网3。但这种振动传递至防尘网3等部件后产生的效果却是不一样的，因为每个部件的材质、属性、质量等的不同，造成其固有频率就不相同(且这个固有频率与激励频率一般是不相等的)，当部件的固有频率与所述激励频率不相等时，那么该部件只会在振动源的带动下作小幅振动，而不会发生共振(即大幅振动)，这个时候，附着在防尘网3上的异物5基本上不能达到自动清洁的效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种自清洁除尘装置，安装在包括防尘网及动力装置的车辆上，其特征在于：包括减振器及控制器，所述减振器与所述防尘网刚性连接，且所述减振器的刚度可调节；所述控制器与动力装置和减振器分别连接，所述控制器用于获取所述动力装置当前的激励频率，再根据所述激励频率来调节所述减振器的刚度，使防尘网和减振器的整体固有频率与所述激励频率达到共振的条件；

所述减振器为可变刚度的橡胶棒或橡胶块；所述自清洁除尘装置还包括加热装置，所述加热装置用于通过施加在所述橡胶棒或橡胶块上的热量来调节橡胶棒或橡胶块的刚度；

所述的动力装置为发动机或电动机，所述控制器用于根据发动机或电动机的转速信号而计算出所述激励频率；

所述防尘网竖直安装在所述装置上，所述减振器刚性连接于所述防尘网与车架之间。

2.如权利要求1所述的自清洁除尘装置，其特征在于：还包括传感器，所述传感器安装在所述发动机或电动机上，用于测量发动机或电动机的转速信号并发送该转速信号给所述控制器。

3.如权利要求1所述的自清洁除尘装置，其特征在于：所述减振器为磁流变减振器。

4.如权利要求3所述的自清洁除尘装置，其特征在于：还包括电流控制电路，所述电流控制电路用于通过施加在所述磁流变减振器上的电流来调节磁流变减振器的刚度。

5.如权利要求1所述的自清洁除尘装置，其特征在于：还包括控制按钮，所述控制按钮用于启动或关闭所述自清洁除尘装置。

6.一种车辆，其特征在于：包括如权利要求1至5任一项所述的自清洁除尘装置。