CN115163254A - 一种主动式油气分离器的纤维棉结构及其制备方法 - Google Patents

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茅锦鑫
李黎晨
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Abstract

本发明公开了一种主动式油气分离器的纤维棉结构及其制备方法，纤维棉结构包括塑料骨架和纤维棉片，所述纤维棉结构是由若干纤维棉片通过塑料骨架围合而成的空心圆柱结构，所述围合方式采用预埋注塑工艺；该纤维棉结构的制备方法，包括如下步骤：i.纤维棉成型为片状；ii.成型后，纤维棉片定形成弧状，两端留出缝合部；iii.将定形后的若干纤维棉片预埋入注塑机，注塑缝合连接各纤维棉片的缝合部，一体成型为空心圆柱结构。本发明的纤维棉结构采用预埋注塑法一体成型，塑料骨架支撑纤维棉片成立体状态，结构稳定，材料无开裂、粉化，一致性好，生产工艺简单，便于量产，用于主动式油气分离器，油气分离效果好，压损性能良好。

Description

一种主动式油气分离器的纤维棉结构及其制备方法
技术领域
本发明涉及油气分离技术领域，尤其是涉及一种主动式油气分离器的纤维棉结构及其制备方法。
背景技术
发动机上应用的油气分离器的作用是分离曲轴箱内排出的油气，减少油气从曲轴箱呼吸孔排放出去，提升发动机排放指标。可以分为被动式和主动式两种，其中主动式油气分离器的工况不会随着发动机压差的变化而变化，利于改善发动机的工况延长使用寿命。在高转速低电流下，滤芯吸附油滴对混合气体进行分离，使得混合气的油气分离更加彻底。滤芯的材质可以是纤维棉，如中国专利文献上公开的“一种主动式油气分离器”，其公开号是CN111396172A，运动的棉通过本身的离心运动和棉自身的分子间隙来提升油气分离器的分离效率，降低油气分离器的残留物质，分离效果更佳，且可以根据纤维棉的密度与形状进行优化调整。
然而，纤维棉从被动分离演变高转速下主动分离后，存在材料开裂、材料粉化、性能测试一致性差、工艺无法量产成型的问题，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明是为了克服现有技术油气分离器的纤维棉结构材料易开裂和粉化、工艺无法量产成型的问题，提供一种主动式油气分离器的纤维棉结构及其制备方法，采用预埋注塑法一体成型，塑料骨架支撑成立体状态，纤维棉无开裂、粉化，一致性好，且油气分离效果好。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种主动式油气分离器的纤维棉结构，包括纤维棉片和塑料骨架，所述纤维棉结构是由若干纤维棉片通过塑料骨架围合而成的空心圆柱结构，所述围合方式采用预埋注塑工艺。
纤维棉结构采用预埋注塑法一体成型，纤维棉片由塑料骨架支撑成立体状态，结构稳定，纤维棉片无开裂、粉化，一致性好。该结构用于主动式油气分离器，在高转速低电流下，油气分离效果好，压损性能符合产品要求。纤维棉片和塑料骨架均耐高温，注塑形成的纤维棉结构具备高温耐久性。
作为优选，所述塑料骨架包括缝合边和固定边。塑料骨架使得纤维棉结构稳定，工况一致性好，其中缝合边主要起到连接各纤维棉片的作用，而固定边用于加固纤维棉片的结构稳定性。
作为优选，所述纤维棉片采用不亲和水和机油的材质。
作为优选，所述纤维棉片为PEF材质。纤维棉片材质选用聚乙烯高发泡保温材料，其泡孔为闭孔结构，有隔热、防结露、抗老化等特性，满足不亲和水和机油特性，分离效果好。
本发明还提供一种纤维棉结构的制备方法，包括如下步骤：
i.纤维棉成型为片状；
ii.成型后，纤维棉片定形成弧状，两端留出缝合部；
iii.将定形后的若干纤维棉片预埋入注塑机，注塑缝合连接各纤维棉片的缝合部，一体成型为空心圆柱结构。
纤维棉结构由成型、定形、预埋注塑缝合三步骤生产，工艺简单，便于量产。纤维棉经过成型和定形后，表面无毛刺和褶皱痕迹，符合产品一致性要求；再将若干符合前序生产要求的弧状纤维棉片埋入注塑模具，注塑连接缝合部，成型为空心圆柱结构，结构稳定性高，材料无开裂和粉化现象。
作为优选，所述步骤i中纤维棉经热压成型为片状。
作为优选，所述步骤ii中定形成90°、120°或180°的弧状纤维棉片。纤维棉片定形为90°、120°或180°的弧状，易于按个数预埋组装成圆柱结构，纤维棉片定形过程便捷，可批量生产。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)纤维棉结构采用预埋注塑法一体成型，塑料骨架支撑纤维棉片成立体状态，结构稳定，材料无开裂、粉化，高温耐久性和一致性好；(2)纤维棉结构由成型、定形、预埋注塑缝合三步骤生产，工艺简单，便于量产；(3)该结构用于主动式油气分离器，在高转速低电流下，油气分离效果好，压损性能良好。
附图说明
图1是本发明的一种主动式油气分离器的纤维棉结构的结构示意图。
图2是本发明的一种主动式油气分离器的纤维棉结构制备过程中定形后的结构示意图。
图中：1、纤维棉片，13、缝合部，2、塑料骨架，21、缝合边，22、固定边。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例1
如图1所示一种主动式油气分离器的纤维棉结构，包括纤维棉片1和塑料骨架2，由若干纤维棉片通过塑料骨架围合而成的空心圆柱结构，围合方式采用预埋注塑工艺。
在本实施例中，塑料骨架包括缝合边21和固定边22。纤维棉片采用不亲和水和机油的PEF材质。
纤维棉结构采用预埋注塑法一体成型，塑料骨架支撑纤维棉片成立体状态，PEF材质的纤维棉片无开裂、粉化，用于主动式油气分离器，在高转速低电流下，油气分离效果好，压损性能符合产品要求。塑料骨架使得纤维棉结构稳定，工况一致性好，缝合边主要起到连接各纤维棉片的作用，而固定边用于加固纤维棉片的结构稳定性。
实施例2
相应的，本实施例还提供了一种纤维棉结构的制备方法，下面参考图2具体说明纤维棉结构的制备方法，首先，选用PEF纤维棉，热压成型为片状；然后，采用定形机将纤维棉片定形成90°的弧状，并在两端留出缝合部13；最后，将定形后的4片90°纤维棉片预先埋入注塑机的注塑模具中，注入45％玻璃纤维增强PPA聚酰胺，缝合连接各纤维棉片的缝合部13，一体成型为空心圆柱结构，纤维棉片四周形成缝合边和固定边有助于提高结构稳定性。由于弧状纤维棉片定形过程便捷，可以批量生产，满足工业化需求。
上述预埋注塑成型的纤维棉结构，经TOPAS设备测试分离效率和压损性能，在温控箱内测试高温耐久性，结果如下表：
Figure BDA0003728413290000031
由上述测试结构可见，采用预埋注塑一体成型的主动式油气分离器的纤维棉结构，其分离效率和压损性能均符合要求，纤维棉片结构稳定，无开裂、粉化现象。
除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种主动式油气分离器的纤维棉结构，包括纤维棉片和塑料骨架，其特征在于，所述纤维棉结构是由若干纤维棉片通过塑料骨架围合而成的空心圆柱结构，所述围合方式采用预埋注塑工艺。
2.根据权利要求1所述的一种主动式油气分离器的纤维棉结构，其特征在于，所述塑料骨架包括缝合边和固定边。
3.根据权利要求1所述的一种主动式油气分离器的纤维棉结构，其特征在于，所述纤维棉片采用不亲和水和机油的材质。
4.根据权利要求3所述的一种主动式油气分离器的纤维棉结构，其特征在于，所述纤维棉片为PEF材质。
5.一种权利要求1~4任意一项所述的纤维棉结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
i.纤维棉成型为片状；
ii.成型后，纤维棉片定形成弧状，两端留出缝合部；
iii.将定形后的若干纤维棉片预埋入注塑机，注塑缝合连接各纤维棉片的缝合部，一体成型为空心圆柱结构。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤i中纤维棉经热压成型为片状。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤ii中定形成90°、120°或180°的弧状纤维棉片。
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