CN113842720B - 一种滤网结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种滤网结构，包括多层滤网以及滤网驱动机构，所述滤网垂直于进风方向设置在风道进风口处的滤网插槽内，满足脏堵条件的所述滤网自动向所述滤网插槽的槽口移动，所述滤网驱动机构将该所述滤网从所述滤网插槽的槽口处脱出。本发明提供的一种滤网结构，可有效可延长滤网的使用时间，避免出现因滤网脏堵导致的频繁入库清理更换问题，保障通风正常。

Description

一种滤网结构

技术领域

本发明涉及空气过滤技术领域，尤其是一种可自动抽拉替换的滤网结构及应用所述滤网结构的轨道车辆。

背景技术

随着轨道车辆技术的发展，动车组成为人们出行的首先交通工具，动车组列车也由原来的城际、短途运行转向长途运输，通常来说，普通型动车组入库检修时间约为2-3天，即每完成2-3天的运行任务后须入检查库检修一次，但对于负责长途运行任务的动车组可能会发生在线运营异地过夜，将无法按入库计划及时检修，尤其是无法及时清洁滤网，对于在环境污染较大的地区，尤其北方春季夏季，由于柳絮杨絮较多，滤网1天即被严重堵塞，新风无法正常通过风道进入设备舱换热降温，造成设备温度高，影响动车组正常运营。为解决滤网清洁问题，必须安排异地过夜车组在无检修计划的情况下异地申请入库清洁滤网，工作量巨大，而且有可能会影响下一行程安排，影响铁路部门的列车运行安排，大幅增加了铁路部门的工作负担。但若不进行滤网清洁将使动车组性能下降，影响行车秩序，甚至温度过高将增加潜在安全隐患增加故障发生概率。因此需要一种可持续使用满足动车组入库周期的滤网，结合动车组2-3天检修周期正常入库更换滤网，避免出现因滤网频繁脏堵导致的频繁入库的问题。

发明内容

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供了一种滤网结构，可有效可延长滤网的使用时间，避免出现因滤网脏堵导致的频繁入库清理更换问题，保障通风正常。

为实现上述目的，本发明首先提供了一种滤网结构，其技术方案是：

一种滤网结构，包括多层滤网以及滤网驱动机构，所述滤网垂直于进风方向设置在风道进风口处的滤网插槽内，满足脏堵条件的所述滤网自动向所述滤网插槽的槽口移动，所述滤网驱动机构将该所述滤网从所述滤网插槽的槽口处脱出。

进一步的，所述滤网插槽的进风方向上设置有磁铁，常态下，各所述滤网依靠其边框与所述磁铁磁性吸引的摩擦力维持在所述滤网插槽内。

进一步的，所述滤网插槽的出风面设置将所述滤网压装在所述滤网插槽内的压紧块。

进一步的，导向柱一端与所述压紧块固定，另一端插入导向槽内，并可沿导向槽滑动，所述导向槽通过导向槽座设置在所述风道内。

进一步的，可使所述压紧块复位的压紧弹簧套装在所述导向柱上，一端与所述压紧块固定，另一端与所述导向槽座固定。

进一步的，所述滤网驱动机构包括设置在所述槽口对侧的驱动机构，所述驱动机构的动力输出轴推动位于所述槽口处的滤网从所述槽口脱出。

进一步的，滤网插槽内设置推动板，所述驱动机构动力轴出轴的末端穿过风道壁上的通孔与所述推动板的一侧连接，所述推动板的另一侧与所述滤网接触，常态下，所述推动板封堵所述通孔。

进一步的，所述滤网驱动机构还包括检测器，所述检测器检测满足脏堵条件的所述滤网是否移动至所述滤网插槽的槽口，所述驱动机构根据接收到的所述检测器的检测信号控制脱出所述滤网。

进一步的，所述槽口处设置密封机构，所述滤网在所述驱动机构作用推开所述密封机构后脱出。

进一步的，所述密封机构包括被所述滤网推开后自动复位的复位弹簧。

综上所述，本发明提供的一种滤网结构，与现有技术相比，具有如下技术优势：

1.采用多层滤网结构，在滤网脏污时可进行多滤网切换，保持风道中滤网的过滤作用；

2.通过多滤网切换，提高滤网寿命；

3.通过设置多层滤网，可延长整体滤网结构的更换时间，避免不满足检修周期，额外增加入库计划清洁滤网；

4.可在不改变目前滤网结构的前提下，使多层滤网依次进行过滤工作，保障通风正常；

5.降低生产成本。

附图说明：

图1：本发明提供的一种滤网结构的剖视图；

图2：本发明提供的一种滤网结构中滤网的结构示意图；

图3：本发明提供的一种滤网结构仰视图；

图4：本发明提供的一种滤网结构中上密封结构示意图；

图5：本发明提供的一种滤网结构中下密封结构示意图；

图6：本发明提供的一种滤网结构中滤网驱动机构的控制气路图；

其中，风道1，磁铁2，上部密封机构3，固定座31，复位弹簧32，上密封圈33，上盖板34，滚珠35，压紧块4，导向杆5，压紧弹簧6，导向槽座7，磁性传感器8，磁铁块9，下部密封机构10，下密封圈101，推动板102，气缸推杆121，滤网11，边框111，气缸12，车辆风源13，截断塞门14，二位五通阀15，流量调节阀16，尼龙管17，消音器18。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

本发明提供了一种滤网结构，包括多层滤网11以及滤网驱动机构，滤网11垂直于进风方向设置在风道1进风口处的滤网插槽内，满足脏堵条件的滤网11自动向滤网插槽的槽口移动，滤网驱动机构将该滤网从滤网插槽的槽口处脱出。

在本实施例中，以轨道车辆设备舱的通风风道为例，具体介绍本发明提供的一种滤网结构的技术内容，如图1至图3所示，在风道1内设置有滤网插槽(图中未标出)，滤网插槽内插装有多层滤网，滤网插槽的结构可为多种结构形态，如可在风道1的进风口处设置扩径段，扩径段的前端形成滤网插槽，滤网插槽与进风口处通过短风道壁(图中未示出)连接，如图2所示的带边框111的滤网11按序插装在滤网插槽内，边框111的宽度与短风道壁的高度相同，使滤网11的过滤结构面积与进风口面积相同，扩大过滤面积。在滤网插槽的出风方向(末端)上，设置槽口，多层滤网11顺序经槽口插入到风道1内，并向前(风道左侧，迎风方向)推，从而插装进滤网插槽内，槽口开设在扩径段的风道壁上，便于滤网11的插入定位/限位，提高插入效率，满足脏堵条件滤网11从槽口处脱出。滤网插槽最内侧(图1所示方位最左侧)的滤网11插入后，其边框111与短风道壁的内侧抵靠接触，后续各层滤网11的边框111紧密接触。在短风道壁的外侧，设置磁铁2，边框111为金属框，最左侧的滤网11的边框111透过短风道壁与磁铁2磁性吸引，使边框111与短风道壁紧密连接，防止进入风道1内的高速空气从短风道壁与边框111之间进入风道，产生风噪且降低过滤效率，影响车内空气质量。最内侧的滤网11靠磁性吸力产生的摩擦力使滤网11保持在滤网插槽内，并固定位置，防止该滤网11在吸风过滤过程中产生的吸力带动下向槽口方向运动。最左侧的边框111在磁铁2的作用下磁化，使其他各边框111同样相互磁性吸引，紧密连接并固定在滤网插槽内，防止被过滤的空气从相邻边框111处逸出，加大运行噪音。

为防止滤网11在滤网插槽内移位，并使各边框111紧密连接，在滤网插槽的后侧(出风方向)设置压紧块4，压紧块4将各滤网11压紧固定在滤网插槽内，可通过压紧块4从风道内部封堵住槽口，防止已被过滤的空气从槽口处逸出，引起风噪以及降低风道1内的风量。

在滤网插槽内设置多层滤网11，迎风面上(最左侧)的滤网11起主过滤作用，在常态下，此滤网11通过与磁铁2的磁性吸引保持在原位，随过滤时间的增长，迎风面上滤网11的脏堵程度增加，滤网11在进风状态下滤网11受力增加，克服磁铁2的磁力作用而向右(图1所示方位)移动，从而到达槽口处，从槽口处被滤网驱动机构驱动从槽口处脱出，因滤网11在过滤外界空气时，杂质在滤网11上的吸附位置毫无规律，分布不均匀，滤网11的各点受力不均衡，向右运动时无法维持平衡，容易卡滞在滤网插槽内，因此，在本实施例中，压紧块4可使滤网11平行移动，为进一步确保滤网11的平行移动，在压紧块4上还设置有导向结构，如图1所示，导向结构包括多根导向杆5，在风道1内设置导向槽座7，导向槽座7上对应导向杆5的位置设置导向槽，导向杆5的一端与压紧块4连接固定，另一端插入到导向槽内，并可在导向槽内滑动，从而限定滤网11在风道1内的平行移动。

在本实施例中，压紧块4及导向槽座7为结构相近的框架结构，框架宽度小于等于边框111的宽度，防止影响进风。达到脏堵条件的滤网11带动其余滤网11及压紧块4向右运动，实现脏堵条件的滤网11在槽口处被脱出后，为实现持续过滤，压紧块4需将其余滤网11重新压合到滤网插槽内，使剩余滤网11依靠与磁铁2的磁性吸引及压紧块4的作用，压合在滤网插槽内。为实现剩余滤网11及压紧块4的自动复位，回到滤网插槽内，在本实施例中，导向结构还包括可使压紧块4复位的压紧弹簧6，压紧弹簧6套装在导向杆5上，一端与压紧块4固定或抵靠，另一端与导向槽座7固定或抵靠，常态下，压紧块4将全部滤网11压合在滤网插槽内，此时，压紧弹簧6处于初步压紧状态，其压紧状态与滤网插槽内插装的滤网11的层数有关，可使滤网11被顺序脱出后，压紧块4可将其余滤网11再次压紧在滤网插槽内。

导向杆5仅在滤网11向右移动过程中起到导向作用，保证滤网11在滤网插槽内时在局部吸力增大的情况下仍保持平行且稳定状态，不在风道1内倾斜或产生局部形变。当滤网11脏堵后，滤网11的受力与磁性吸力相互抵消后向右移动，在移动过程中，压紧块4推动导向杆5沿导向槽移动，在多根导向杆5的共同作用下，确保滤网11在风道1内稳定移动，不会倾斜。

满足脏堵条件的滤网11被滤网驱动机构从槽口处脱出，在本实施例中滤网驱动机构包括驱动机构，驱动机构的动力输出轴驱动滤网11从槽口处脱出，如图1和图5所示，在本实施例中，驱动机构设置在与滤网插槽槽口相对的风道壁的下方，驱动机构可采用气缸12，气缸12的动力输出轴即气缸推杆121可穿过风道壁与滤网11接触，气缸推杆121常态下收缩，当滤网11满足脏堵条件移动到槽口处时，气缸12动作，气缸推杆121伸出，气缸推杆121末端推动滤网11垂直向上运动，从槽口处脱出滤网插槽，气缸12反向动作，输出轴收回。进一步的，为避免常态下进入风道1的高速空气从槽口的下端开口处逸出，引起风噪，在本实施例中，槽口对侧的风道壁处设置下部密封机构10，下部密封机构10包括推动板102，对应推动板102中心的位置处，风道壁上开设通孔，气缸推杆121穿过通孔后与推动板102的中心位置连接，推动板102的顶部与到达槽口处的滤网11的边框111的底部抵靠接触，气缸推杆121驱动推动板102推动滤网11垂直向上运动至从槽口处脱出。推动板102具备一定的厚度和强度，在滤网11脱出及气缸推杆121反向动作复位过程中，防止压紧块4及相邻滤网11反向复位。在风道壁内侧设置下密封圈101，防止过滤后的空气经推动板102现槽口处风道壁之间的空隙从通孔出逸出，避免风噪，也避免外界未被过滤的空气进入到风道内，提高过滤效果，在实际应用中，下密封圈101也可设置在推动板102的底部。

在本实施例中，滤网插槽的槽口的开口开设在风道1的顶部，滤网11底部由气缸12驱动从槽口处脱出，因此，在常态下，无滤网11脱出时，由上部密封机构3密封槽口。如图1和图4所示，上部密封机构3从风道1外侧封堵住槽口，包括上盖板34，上盖板34一端通过固定座31与风道壁固定，另一端越过槽口与槽口另一侧的风道壁搭接，同样的，为避免出现风噪，槽口周边的风道壁上设置有上密封圈33，上盖板34压合在上密封圈33上，实现对槽口的封堵密封。在实际应用中，上密封圈33也可设置在上盖板34上，不做限制与要求。上盖板34通过转轴与固定座31固定并可绕转轴旋转，滤网11被气缸12向上推动时，滤网11顶部接触上盖板34，并在气缸12的持续作用下，驱动上盖板34绕转轴旋转，便于滤网11脱出滤网插槽。进一步的，在转轴上还设有复位弹簧32，上盖板34在被滤网11驱动翻转时，压迫复位弹簧32，滤网11在脱出滤网插槽后，上盖板34的受力消失，上盖板34可在复位弹簧32的反向弹力并配合自身重力的双重作用力下，重新覆盖在槽口处，配合上密封圈33，重新封堵住槽口。在压紧块4上设置滚珠35，使滤网11的边框111与压紧块4之间滚动接触，提高脱出时的顺畅度。

前文以轨道车辆底部设备仓的进风风道1为例介绍所述的滤网结构，在应用时，在风道1的进风口处设置滤网插槽，根据滤网11的厚度、维修周期，常规下单张滤网11的更换周期确定滤网插槽的宽度，从而确定在滤网插槽内纵向叠放滤网11的层数。如图1所示方位，风道左侧箭头所示方位为进风方向，从进风到出风方向，滤网11可分别顺序编号，如1，2，3……号滤网11。以在滤网插槽内的插装/压装3层滤网为例，在初始状态下，滤网插槽内位于迎风面上的最左侧的1号滤网起到主过滤作用，过滤掉进入到风道内高速空气中挟带的杂质，经过滤后的高速空气经过再顺序经过2号、3号滤网11，此时2号和3号滤网11基本上不起过滤作用，污梁或吸附物较少。1号滤网通过与磁铁2之间的磁力吸附维护在滤网插内的最左侧迎风面端，2号、3号滤网11通过磁力以及压紧块4的作用同样压紧在滤网插槽内。此时，压紧弹簧6处于初步压缩状态，1号滤网11不断过滤进入风道1内的空气，吸附的杂质增多，高速空气穿过1号滤网11时产生的阻力逐步增大，直到1号滤网11受到的力克服与磁铁2的磁力以及压紧弹簧6的初步压缩力，向右运动，在运动过程中风阻进一步增大，压迫压紧弹簧6继续向右运动至1号滤网11到达槽口处。

为实现滤网11的自动脱出，在本实施例中，还设置有检测器，检测达到脏堵条件的滤网11是否到达槽口处，并将检测结果传输给控制器，由控制器根据检测结果发送控制指令给气缸12，从而控制滤网11从槽口处脱出，检测器也可直接将检测结果发送给气缸12，气缸12直接根据检测结果动作。在本实施例中，检测器包括磁铁块9和磁性传感器8，磁铁块9设置在导向杆5的端部，磁性传感器8设置在风道1内。满足脏堵条件的滤网11向右运动过程中，导向杆5的端部带动磁铁块9向右运动，磁铁块9与磁性传感器8之间的距离发生改变，距离越来越小，随二者之间距离的改变，磁性传感器8检测到的磁性同步发生改变，并检测到的磁性数据实时发送给控制器，控制器根据预定程序控制气缸12的动作。当控制器接收到磁性传感器8发送的磁铁块9的磁力值达到预设值时，视为达到脏堵条件的滤网11到达槽口，控制器发送控制信号给气缸12，气缸12动作，气缸推杆121伸出，驱动推动板102，从而推动槽口处的该滤网11迫使上盖板34向左翻转(图1所示方位)滤网11继续上升，至滤网11的全部脱出滤网插槽，在风道1的上部设置滤网11的拖离机构，脱出滤网插槽的滤网11在拖离机构的带动下，离开槽口处，上盖板34在复位弹簧32的作用下，上盖板34向右翻转重新封堵住槽口。气缸12反向动作，带动推动板102回到原位。在复位弹簧32的作用下，压紧块4带动2号和3号滤网11回到滤网插槽内，且2号滤网11的边框111通过与磁铁2的磁性吸引，与短风道壁抵靠，起到主过滤作用。同样的，当2号滤网11达到脏堵条件后，在风阻作用下，克服与磁铁2之间的磁力吸引及复位弹簧32的作用力，移动槽口处，磁性传感器8将检测到的磁铁块9的磁性变化，并将信号发送给控制器，并由控制器根据控制程序控制气缸动作。3号滤网11复位后，并起主过滤作用，当3号滤网11达到脏堵条件并移动到槽口处后，磁性传感器8将检测到信号发送给控制器，控制器控制气缸12动作，将3号滤网11从槽口处脱出。为避免在车辆运行过程中3号滤网11脱出导致风道1内无过滤网，可通过在控制程序中设置预警程序，实现滤网脱出预警。

在本实施例中，磁性传感器8采用磁性开关，在实际应用中，可采用任意可实现磁性检测的检测装置，同时检测达到脏堵条件的滤网11是否到达槽口位置的检测器，也可采用其他结构，如光电开关、红外检测器、距离传感器等，可直接或间接检测滤网11移动以及移动距离即可。由于在滤网插槽内插有多块滤网11，每块滤网11移动到槽口处时，设置在导向杆5端部的磁铁块9移动的距离不同，即当滤网11的数量不同时，达到脏堵条件的滤网移动到槽口时，磁铁块9与磁性传感器8之间的距离不同，磁性传感器8检测到的磁性数据也存在差异，因此，在控制器内预存滤网插槽内滤网11的数量及各滤网11移动到槽口插出时对应的磁性数据的对应表，控制器可检测并记录当前处于主过滤作用的滤网11的层数，以便能根据对照表及实际检测到的磁性数据，进行相应的滤网11抽出操作。

如前文所述，磁性传感器8将检测到的磁力信号发送给控制器，根据控制器内置程序控制气缸12的动作。在本实施例中，也可将磁性传感器8与控制气缸动作的二位五通阀15连接，由二位五通阀15控制气缸12的动作，实现滤网11的脱出。如图6所示，气缸12的输入端和输出端分别通过尼龙管17与二位五通阀15的两个端口连接，每根尼龙管17的通路中顺序设置截断塞门14和流量调节阀16，二位五通阀15的第三个端口通过截断塞门14与车辆风源13连接，第四和第五个端口通过管路与消音器18连接。磁性传感器8将感应磁铁块9的信号变化，直接或通过控制器发出触发信号，在软件逻辑的驱动下，二位五通阀15动作，压缩空气推动气缸12将位于槽口处达到脏堵条件的滤网11从槽口处脱出。滤网11脱出后，二位五通阀15恢复将气缸12恢复原位，剩余滤网11、压紧块4复位。

沿进风方向，各滤网11逐次起到主过滤作用，初始条件下，1号滤网起主过滤作用，当第一层滤网吸附较多杂质吸力变大，达到脏堵条件后，被脱出，2号滤网11复位，起主过滤作用，如此反复，各滤网11依次进行过滤工作，可在前排滤网达到脏堵条件下从槽口处脱出脏堵滤网11，保障通风正常，待车辆达到检测周期时入库一起检测，避免不满足检测周期情况下，额外增加入为患计划清洁滤网，节省成本，保障车辆运营安全。最后一层滤网将作为过滤保障一直留在风道1内。

需要说明的是，前文以在滤网插槽内设置3层滤网11为例，介绍本发明提供的滤网结构及应用过程中的使用过程中，在实际应用中，可根据维修周期及滤网11的过滤能力、使用周期确定需使用的滤网11的数量，也可仅在滤网插槽内设置一层滤网11，达到脏堵条件后，向后运动退到槽口处，滤网自动退出，风道1停止动作，等待检测，减少检测过程中滤网11需人工脱出的操作，提高维修效率。在本实施例中，槽口开设在风道1(滤网插槽)的顶部，滤网11在气缸12的驱动下由下至上运动从顶部的槽口脱出，并由设置在风道1顶部的拖离机构将滤网11拖离槽口处，在风道1顶部的某处空间暂存，在实际应用中，可根据风道1周围的空间情况，设置槽口位置、滤网驱动机构及相应的拖离机构的位置。

综上所述，本发明提供的一种滤网结构及轨道车辆，与现有技术相比，具有如下技术优势：

1.采用多层滤网结构，在滤网脏污时可进行多滤网切换，保持风道中滤网的过滤作用；

2.通过多滤网切换，提高滤网寿命；

3.通过设置多层滤网，可延长整体滤网结构的更换时间，避免不满足检修周期，额外增加入库计划清洁滤网；

4.可在不改变目前滤网结构的前提下，使多层滤网依次进行过滤工作，保障通风正常；

5.降低生产成本。

如上所述，结合所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种滤网结构，其特征在于：包括多层滤网以及滤网驱动机构，各所述滤网顺序经滤网插槽的槽口插入到风道内，并向迎风方向推，从而多层所述滤网垂直于进风方向插装在所述滤网插槽内；迎风面上的所述滤网起到主过滤作用，该所述滤网满足脏堵条件后带动其余所述滤网自动向所述滤网插槽的槽口移动，所述滤网驱动机构将该所述滤网从所述滤网插槽的槽口处脱出；其余所述滤网自动复位到所述滤网插槽内，各层滤网顺序起到主过滤作用。

2.如权利要求1所述的一种滤网结构，其特征在于：所述滤网插槽的进风方向上设置有磁铁，常态下，各所述滤网依靠其边框与所述磁铁磁性吸引的摩擦力维持在所述滤网插槽内。

3.如权利要求1所述的一种滤网结构，其特征在于：所述滤网插槽的出风面设置将所述滤网压装在所述滤网插槽内的压紧块。

4.如权利要求3所述的一种滤网结构，其特征在于：导向柱一端与所述压紧块固定，另一端插入导向槽内，并可沿导向槽滑动，所述导向槽通过导向槽座设置在所述风道内。

5.如权利要求4所述的一种滤网结构，其特征在于：使所述压紧块复位的压紧弹簧套装在所述导向柱上，一端与所述压紧块固定，另一端与所述导向槽座固定。

6.如权利要求1至5任一项所述的一种滤网结构，其特征在于：所述滤网驱动机构包括设置在所述槽口对侧的驱动机构，所述驱动机构的动力输出轴推动位于所述槽口处的滤网从所述槽口脱出。

7.如权利要求6所述的一种滤网结构，其特征在于：滤网插槽内设置推动板，所述驱动机构动力轴出轴的末端穿过风道壁上的通孔与所述推动板的一侧连接，所述推动板的另一侧与所述滤网接触，常态下，所述推动板封堵所述通孔。

8.如权利要求7所述的一种滤网结构，其特征在于：所述滤网驱动机构还包括检测器，所述检测器检测满足脏堵条件的所述滤网是否移动至所述滤网插槽的槽口，所述驱动机构根据接收到的所述检测器的检测信号控制脱出所述滤网。

9.如权利要求6所述的一种滤网结构，其特征在于：所述槽口处设置密封机构，所述滤网在所述驱动机构作用推开所述密封机构后脱出。

10.如权利要求9所述的一种滤网结构，其特征在于：所述密封机构包括被所述滤网推开后自动复位的复位弹簧。

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