CN113750667A - 一种空气滤清器的喷吹系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及特种车辆发动机技术领域，公开了一种空气滤清器的喷吹系统，用于清理维护设置在空气滤壳体内的空气滤芯，包括空气压缩机、压缩气包、脉冲阀、喷嘴和脉冲控制器；所述压缩气包的入口端设置与外部发动机连接的空气压缩机，所述压缩气包的一侧设置与内腔连通的脉冲阀，所述脉冲阀连接脉冲控制器；所述脉冲阀的出口设置喷嘴，所述喷嘴与所述空气滤芯的位置相对应；所述脉冲控制器控制所述脉冲阀工作，所述脉冲阀控制所述压缩气包内流入所述喷嘴的压缩气体，所述压缩气体作用在所述空气滤芯上进行喷吹维护。本发明利用压缩空气脉冲反吹空气滤芯，能够适时清理空气滤芯上的积尘，整体结构简单、功能可靠，并可提高空气滤芯的使用寿命。

Description

一种空气滤清器的喷吹系统

技术领域

本发明涉及特种车辆发动机技术领域，更具体的说，特别涉及一种空气滤清器的喷吹系统。

背景技术

特种车辆的功率非常大，其动力及传动装置往往被封装在动力舱内，为了追求动力舱的高功率密度，造成空气滤清器需要满足紧凑的动力舱空间，造成了空气滤清器体积小和高面风速，进而导致了特种车辆的空气滤清器进气阻力高、维护保养频繁，同时发动机油耗增加且功率输出受到影响，最终空气滤清器的小体积、大流量会导致车辆的机动性发挥受到限制。同时，频繁保养滤芯也造成空气滤清器的可靠性降低，现有空气滤清器缺少可靠的喷吹系统对空气滤芯进行喷吹维护，影响空气滤芯的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种空气滤清器的喷吹系统，利用压缩空气脉冲反吹空气滤芯，能够适时清理空气滤芯上的积尘，整体结构简单、功能可靠，并可提高空气滤芯的使用寿命。

为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种空气滤清器的喷吹系统，用于清理维护设置在空气滤壳体内的空气滤芯，包括空气压缩机、压缩气包、脉冲阀、喷嘴和脉冲控制器；

所述压缩气包的入口端设置与外部发动机连接的空气压缩机，所述压缩气包的一侧设置与内腔连通的脉冲阀，所述脉冲阀连接脉冲控制器；所述脉冲阀的出口设置喷嘴，所述喷嘴与所述空气滤芯的位置相对应；所述脉冲控制器控制所述脉冲阀工作，所述脉冲阀控制所述压缩气包内流入所述喷嘴的压缩气体，所述压缩气体作用在所述空气滤芯上进行喷吹维护。

进一步的，所述喷吹系统还包括调压阀、过滤净化器和安全阀，三者位于所述空气压缩机与压缩气包之间并沿进气方向依次设置。

进一步的，所述喷吹系统还包括设置在所述压缩气包侧面的压力表，所述压力表与所述压缩气包的入口端位置相对应，用于显示所述压缩气包内的压力。

进一步的，所述喷吹系统还包括设置在所述压缩气包侧面的排污阀，所述排污阀与所述压缩气包的出口端位置相对应，用于控制压缩气包内污水的排出。

进一步的，所述喷吹系统还包括设置在所述空气滤壳体内侧的反吹收灰块和吸尘通道，所述反吹收灰块与所述空气滤壳体内侧底部之间形成收尘腔，所述吸尘通道连接所述收尘腔和外部抽尘腔体。

进一步的，所述反吹收灰块为V型结构，开口端与所述空气滤芯的位置相对应，底部形成与所述收尘腔连通的吸尘缝隙；所述吸尘缝隙的宽度由所述空气滤芯的末端到前端逐渐增大，宽度大的端部与所述吸尘通道的位置相对应。

进一步的，所述喷嘴采用V型喷嘴，开口端朝向所述空气滤芯。

进一步的，所述喷嘴包括与所述脉冲阀连接的连接管、连接块和V形板，所述连接管外表面通过连接块连接V形板，所述V形板的开口端正对所述空气滤芯。

进一步的，所述压缩气包的两侧对称设置两组脉冲阀，每组脉冲阀分别采用三个，每个脉冲阀的出口分别设置一个喷嘴，三个所述喷嘴分别对应一个空气滤芯的上中下部位。

进一步的，所述喷吹系统还包括设置在所述空气滤壳体内侧的连接板，所述连接板的一端与所述吸尘通道的端部位置相对应，用于阻挡粉尘。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供的喷吹系统，通过压缩气包连接空气压缩机，并设置脉冲阀、脉冲控制器和喷嘴，通过脉冲控制器控制脉冲阀喷出的压缩空气，反向清理维护空气滤芯，将空气滤芯上沉积的粉尘吹落，即能够实现对空气滤芯的自动维护，并可以根据实际需要控制脉冲控制器和脉冲阀，实现喷吹系统的不同喷吹模式，整体结构简单、工作可靠，通过喷吹工作能够及时清理掉空气滤芯上沉积的灰尘，使空气滤清器的阻力上升速度减慢，从而大幅提升空气滤清器的维护保养间隔。

附图说明

为了更清楚地说明本发明中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。其中：

图1为本发明空气滤清器的喷吹系统的结构示意图。

图2为本发明喷吹系统位于空气滤壳体内的示意图。

图3为本发明喷吹系统与空气滤芯的关系示意图。

图4为本发明喷吹系统与空气滤芯的关系主视图。

图5为本发明喷嘴的结构示意图。

图6为本发明喷嘴内气流方向的示意图。

图7为本发明空气滤壳体内的局部示意图。

附图标记说明如下：3-空气滤壳体、4-空气滤芯、6-过滤室、7-集气室、10-反吹收灰块、101-吸尘缝隙、11-收尘腔、12-吸尘通道、17-连接板、51-空气压缩机、52-调压阀、53-过滤净化器、54-安全阀、55-压缩气包、56-脉冲阀、57-喷嘴、58-脉冲控制器、59-电源、571-连接管、572-连接块、573-V形板、510-排污阀、511-压力表、512-气包附座。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，例如，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。

此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1所示，本发明提供一种空气滤清器的喷吹系统，用于清理维护设置在空气滤壳体3内的空气滤芯4，包括空气压缩机51、压缩气包55、脉冲阀56、喷嘴57和脉冲控制器58。

所述压缩气包55的入口端连接空气压缩机51，所述空气压缩机51的输入端连接外部发动机进行驱动。所述压缩气包55的一侧设置脉冲阀56，所述脉冲阀56与所述压缩气包55内腔连通，并连接脉冲控制器58。所述脉冲阀56的出口设置喷嘴57，所述喷嘴57与所述空气滤芯4的位置相对应。所述脉冲控制器58控制所述脉冲阀56工作，所述脉冲阀56控制所述压缩气包55内流入所述喷嘴58的压缩气体，所述压缩气体作用在所述空气滤芯4上进行喷吹维护。具体的，所述脉冲阀56设置在所述压缩气包55的气包附座512上，所述脉冲控制器58通过信号线与所述脉冲阀56连接。

具体的，参阅图2所示，所述空气滤壳体3内腔并行设置过滤室6和集气室7，所述过滤室6内设置空气滤芯4，并连接外部的抽尘泵。所述压缩气包55设置在所述空气滤壳体3内，并位于所述空气滤芯4的一侧。所述脉冲阀56和喷嘴57两者位于所述集气室7内。所述喷嘴57位于所述脉冲阀56和所述空气滤芯4之间，所述喷嘴57的开口端正对所述空气滤芯4内部。由外部分离大粉尘颗粒后的含尘空气进入所述过滤室6内，经过所述空气滤芯4进行过滤后的干净气流进入所述集气室7内。

本实施例中，所述空气压缩机51采用车载空气压缩机，其供气量不低于50升每分钟。所述压缩气包55的容量为15升，充气压力为5-10atm，压缩气包55的充气时间不大于5分钟。所述压缩气包55采用60×100的方钢或直径为60的圆钢焊接而成，壁厚为4mm，能够耐受最大15公斤的压力。

进一步的，所述脉冲阀56与压缩气包55之间采用法兰连接，所述脉冲阀56采用法兰接口能够控制脉冲阀56的安装角度，可以保证脉冲阀56出口上的喷嘴57正对空气滤芯4入口。

进一步的，所述喷吹系统还包括调压阀52、过滤净化器53和安全阀54，三者位于所述空气压缩机51与压缩气包55之间并沿进气方向依次设置，所述过滤净化器53位于所述调压阀52和安全阀54之间。

具体的，通过调压阀52可以将脉冲反吹的压力范围设置在5-10atm内调节，通过脉冲控制器58可以将脉冲宽度设置在0.06-0.2s间可调，所述脉冲阀56的喷吹间隔在1分钟至60分钟之间可调，脉冲循环的间隔可在1分钟至2小时内任意设定。通过设置安全阀54，在供气压力高于10atm时，则不对压缩气包55充气。通过过滤净化器53将压缩空气中的水分和杂质过滤，从而保证脉冲阀56能够可靠工作。

进一步的，所述喷吹系统还包括与所述脉冲控制器58连接的电源59，所述电源59采用车载24VDC电源。

进一步的，所述喷吹系统还包括设置在所述压缩气包55侧面的压力表511，所述压力表511与所述压缩气包55的入口端位置相对应，用于显示压缩气包55内的压力。

进一步的，所述喷吹系统还包括设置在所述压缩气包55侧面的排污阀510，所述排污阀510与所述压缩气包55的出口端位置相对应，用于控制压缩气包55内污水的排出。

进一步的，参阅图4和图4所示，所述压缩气包55的两侧对称设置有两组脉冲阀56，每组脉冲阀56分别采用三个，每个脉冲阀56的出口分别设置一个喷嘴57，作用在空气滤清器的空气滤芯4上，三个所述喷嘴57分别对应一个空气滤芯4的上中下三个部位，这样可以提高喷吹系统作用在空气滤芯4上的效率，所述脉冲阀56和喷嘴57两者的数量可以根据实际需要进行增加或减少。本实施例中，所述过滤室6内并行设置两个空气滤芯4，所述压缩气包55位于两个空气滤芯4之间。

进一步的，所述喷嘴57采用V型喷嘴，开口端朝向所述空气滤芯4，所述喷嘴57的角度为30°，宽度为30mm，长度为50mm。具体的，参阅图5所示，所述喷嘴57包括与所述脉冲阀56连接的连接管571、连接块572和V形板573，所述连接管571外表面通过连接块572连接V形板573，所述V形板573的开口端朝向所述空气滤芯4。所述喷嘴57的角度可以根据实际需要进行调整，便于更可靠地作用在所述空气滤芯4上。

图6中箭头方向所示为气体经过所述喷嘴57的方向，气体由压缩气包55、脉冲阀56喷出后，通过所述连接管571喷出后被所述V形板573强制向两侧分流，可以更好地吹向所述空气滤芯4。

进一步的，参阅图7所示，所述喷吹系统还包括设置在所述空气滤壳体3内侧底部的反吹收灰块10，用于支撑空气滤芯4和收集反吹沉降下来的灰尘。所述空气滤壳体3的内侧并位于所述反吹收灰块10下方形成收尘腔11，所述收尘腔11与外部抽尘腔体连通。

进一步的，所述空气滤壳体3的集气室7内还设置吸尘通道12，所述吸尘通道12连接收尘腔11和外部抽尘腔体，用于排出粉尘。所述集气室7内侧底部还设置连接板17，所述连接板17的一端与所述吸尘通道12的端部位置相对应，用于阻挡由所述收尘腔11进入所述吸尘通道12内的粉尘流入所述集气室7内。

进一步的，所述反吹收灰块10为V型结构，开口端背离所述收尘腔11方向即与所述空气滤芯4的位置相对应，底部形成一条狭长的吸尘缝隙101，所述吸尘缝隙101与所述收尘腔11连通，所述吸尘缝隙101的宽度由所述空气滤芯4的末端到前端逐渐增大，即从1mm增加到3mm，宽度大的端部与所述吸尘通道12位置相对应，并根据抽尘流量保证吸尘缝隙内的流速达到15m/s。

本实施中，通过设置吸尘缝隙101和吸尘通道12，被吸入吸尘缝隙101的粉尘先落到收尘腔11中，再通过吸尘通道12，排入到外部抽尘腔体内排出，设置连接板17阻挡粉尘流入集气室7内。而通过设置所述吸尘缝隙101的宽度逐渐增大，并将宽度较大的端部与所述吸尘通道12位置相对应，便于收尘腔11能够可靠地收集粉尘，并由吸尘通道12排出。

本发明提供的空气滤清器的喷吹系统工作过程如下：

压缩空气从空气压缩机51出来压缩后的空气，经过调压阀52调节到压缩气包55所需压力，并经过过滤净化器53进行净化后，经过安全阀54通入压缩气包55，当压缩气包55内的压力超过10atm，安全阀54控制达到限定压力后，则停止向压缩气包55内充气。

当脉冲控制器58通电以后，需要脉冲反吹清理空气滤芯4的时候，根据脉冲控制器58内部设定的程序开启脉冲阀56，将压缩气包55内的压缩空气瞬时放出冲入空气滤芯4内部，形成一个气流冲击和反向吹力，将附着在空气滤芯4外表面上的粉尘吹落，实现清理空气滤芯4上的积尘，每组三个喷嘴57共同喷吹一个空气滤芯4，从而达到清理空气滤芯4上积灰的目的。

进一步的，所述喷吹系统开启时有以下停机喷吹、怠速喷吹及高阻力喷吹几种模式，具体为：

一、高阻力喷吹模式：外部系统监测空气滤清器的出口压力和发动机转速，反馈到脉冲控制器58上。当脉冲控制器58检测到发动机的转速大于1600rpm，同时进气压力高于5kPa的时候，喷吹系统处于高清灰模式，即每个空气滤芯4对应的3个脉冲阀56为一组，并同时开启且每隔60分钟，通过喷嘴57向所述空气滤芯4喷吹一次。当检测到发动机转速低于1600rpm或者空气滤清器阻力低于5kPa的时候，脉冲控制器58控制喷吹系统停止工作。

二、怠速喷吹(清灰)模式，当脉冲控制器58检测到发动机处于怠速工况时，启动喷吹系统，将空气滤芯4喷吹一次后停止。

三、停车喷吹(清灰)模式：当脉冲控制器58检测到发动机熄火，还未下电的时候，启动喷吹系统向所述空气滤芯4喷吹一次。

本发明中，喷吹系统通过压缩气包55连接空气压缩机51，并设置脉冲阀56、脉冲控制器58和喷嘴57，通过脉冲控制器58控制脉冲阀56喷出的压缩空气，反向清理维护空气滤芯4，将空气滤芯4上沉积的粉尘吹落，并可以根据实际需要(即发动机的转速)控制脉冲控制器58和脉冲阀56，实现喷吹系统的不同喷吹模式，整体结构简单、工作可靠，即通过喷吹系统工作及时清理掉空气滤芯4上沉积的灰尘，能够实现对空气滤芯4的自动维护，降低空气滤芯4的阻力，从而延长空气滤清器的维护保养间隔。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空气滤清器的喷吹系统，用于清理维护设置在空气滤壳体内的空气滤芯，其特征在于：包括空气压缩机、压缩气包、脉冲阀、喷嘴和脉冲控制器；

所述压缩气包的入口端设置与外部发动机连接的空气压缩机，所述压缩气包的一侧设置与内腔连通的脉冲阀，所述脉冲阀连接脉冲控制器；所述脉冲阀的出口设置喷嘴，所述喷嘴与所述空气滤芯的位置相对应；所述脉冲控制器控制所述脉冲阀工作，所述脉冲阀控制所述压缩气包内流入所述喷嘴的压缩气体，所述压缩气体作用在所述空气滤芯上进行喷吹维护。

2.根据权利要求1所述的空气滤清器的喷吹系统，其特征在于：所述喷吹系统还包括调压阀、过滤净化器和安全阀，三者位于所述空气压缩机与压缩气包之间并沿进气方向依次设置。

3.根据权利要求1所述的空气滤清器的喷吹系统，其特征在于：所述喷吹系统还包括设置在所述压缩气包侧面的压力表，所述压力表与所述压缩气包的入口端位置相对应，用于显示所述压缩气包内的压力。

4.根据权利要求1所述的空气滤清器的喷吹系统，其特征在于：所述喷吹系统还包括设置在所述压缩气包侧面的排污阀，所述排污阀与所述压缩气包的出口端位置相对应，用于控制压缩气包内污水的排出。

5.根据权利要求1所述的空气滤清器的喷吹系统，其特征在于：所述喷吹系统还包括设置在所述空气滤壳体内侧的反吹收灰块和吸尘通道，所述反吹收灰块与所述空气滤壳体内侧底部之间形成收尘腔，所述吸尘通道连接所述收尘腔和外部抽尘腔体。

6.根据权利要求5所述的空气滤清器的喷吹系统，其特征在于：所述反吹收灰块为V型结构，开口端与所述空气滤芯的位置相对应，底部形成与所述收尘腔连通的吸尘缝隙；所述吸尘缝隙的宽度由所述空气滤芯的末端到前端逐渐增大，宽度大的端部与所述吸尘通道的位置相对应。

7.根据权利要求1所述的空气滤清器的喷吹系统，其特征在于：所述喷嘴采用V型喷嘴，开口端朝向所述空气滤芯。

8.根据权利要求7所述的空气滤清器的喷吹系统，其特征在于：所述喷嘴包括与所述脉冲阀连接的连接管、连接块和V形板，所述连接管外表面通过连接块连接V形板，所述V形板的开口端正对所述空气滤芯。

9.根据权利要求1所述的空气滤清器的喷吹系统，其特征在于：所述压缩气包的两侧对称设置两组脉冲阀，每组脉冲阀分别采用三个，每个脉冲阀的出口分别设置一个喷嘴，三个所述喷嘴分别对应一个空气滤芯的上中下部位。

10.根据权利要求5所述的空气滤清器的喷吹系统，其特征在于：所述喷吹系统还包括设置在所述空气滤壳体内侧的连接板，所述连接板的一端与所述吸尘通道的端部位置相对应，用于阻挡粉尘。

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