CN1569305A - 垫片安全阀组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种包括筒的流体过滤装置，所述筒包括第一、第二通道。过滤元件设置在筒内并开设一个开口，所述开口与第一通道对齐并连通。过滤元件的一端上安装有具有一个中部的端盖，所述中部与过滤元件的开口对齐并且具有至少一个旁路孔。端盖的中部上安装一个具有关闭位置和开启位置的垫片阀，在关闭位置时，垫片阀紧贴端盖并且相对开口密封旁路孔，在开启位置时，垫片阀从端盖变形从而相对开口暴露出所述旁路孔。

Description

垫片安全阀组件

技术领域

本发明涉及一种流体过滤器，尤其是一种滤油器。更具体地，本发明涉及一种在流体过滤器中用于减压的机构。

背景技术

内燃机通常配置有用油润滑发动机移动部件的润滑系统。随着时间过去，油液会聚集可能引起发动机移动部件损坏的颗粒杂质。这种颗粒杂质包括发动机磨损脱落的金属、燃料燃烧产生的碳和引入的空气中的灰尘等物质。

为了过滤出这些颗粒，滤油器通常包括过滤系统。这些滤油器，一般地，包括圆柱形筒、中间管和过滤元件。所述筒包括圆柱形壁、中央流体出口和若干流体入口。所述过滤元件绕着中间管安装，并且中间管和过滤元件二者均设置在所述筒的内部。油通过流体入口首先进入筒再经过滤油器过滤后从发动机循环。过滤器经常包括一个防回流阀以保持油不会经过流体入口回流到发动机。之后油流经过滤元件通过中间管壁的开口进入中间管。过滤后的油经过中央流体孔隙流出过滤器并流向发动机。

当过滤元件因为颗粒阻塞或者当油太冷和太粘时冷起动的情况下，油不能流过过滤元件。这种情况下，在中间管和过滤元件外部筒的内部产生一定压力。因此，滤油器一般还提供一减压阀，未过滤的油通过该减压阀绕过过滤元件并再循环至发动机，因此减轻筒内的压力。在本领域中常见有几种不同的减压阀机构。这类机构中的一些均是具有一个或多个弹簧及复杂移动部件的相对复杂的弹簧操纵阀。

建议的其他减压阀机构利用弹性止回阀以减压。在这些系统中，止回阀包括一个由弹性材料如橡胶制成的弹性凸缘。当压力正常时，弹性止回阀设置在接近流体入口处并覆盖从流体入口至中央流体出口的未过滤通道。当压力增加时，弹性止回阀从通道处变位允许油液从流体入口直接流向中央流体出口。这样的弹性止回阀可以包括附加的橡胶部件，这些橡胶部件组装比较困难并且卸压范围是变化的。

相应地，需要提供一种组装相对容易的流体过滤器装置，具有有效的并且相对简单的减压机构，并且提供相对稳定的卸压范围。

发明内容

本发明目的在于提供一种流体过滤器装置，所述过滤器装置包括具有第一通道和第二通道的筒、设置在筒内并限定一个与第一通道对齐并相连通的开口的过滤元件、安装在过滤元件并具有一个中央部的端盖和一个安装在端盖中央部上的垫片阀，所述中央部与开口对齐并具有至少一个旁路孔。

在相关的实施方式中，垫片阀具有一个关闭位置和开启位置，在关闭位置处垫片阀紧贴中部从而相对于开口来密封所述的至少一个旁路孔；在开启位置处垫片阀变形离开中部从而将所述的至少一个旁路孔暴露到开口从而开口通过该至少一个旁路孔与第二通道贯通未过滤流体。

本发明提供用于流体过滤装置的安全阀组件，所述流体过滤装置包括具有第一、第二通道的筒、设置在筒内并开设与第一通道对齐并连通的开口的过滤元件。

安全阀组件包括一个可与过滤元件结合的端盖，端盖具有至少一个旁路孔，该至少一个旁路孔与过滤元件的开口对齐。端盖上安装一个垫片阀，该垫片阀具有一个关闭位置和一个开启位置。

在一个相关的实施方式中，当位于关闭位置时，垫片阀紧贴端盖相对开口并密封所述的至少一个旁路孔。当位于开启位置时，垫片阀从相对端盖变形从而所述的至少一个旁路孔暴露于开口，并且开口通过该至少一个旁路孔与第二通道连通。

在另一个实施方式中，本发明提供一种包括筒、过滤元件、端盖和垫片阀的流体过滤装置，所述筒包括第一、第二通道，过滤元件设置在筒内并开设一个开口，所述开口与第一通道对齐并连通，所述端盖安装在过滤元件上并具有至少一个与开口对齐的旁路孔，所述垫片阀安装在端盖上。垫片阀具有一个关闭位置和一个开启位置，在关闭位置垫片阀紧贴端盖以相对于开口来密封所述至少一个旁路孔，在开启位置垫片阀从端盖变形将该至少一个旁路孔暴露于开口，从而第二通道通过所述至少一个旁路孔与开口贯通未过滤流体。

在一个相关的实施方式，端盖包括与开口对齐的中部和设置在中部的至少一个旁路孔。而且，端盖的中部是凹入的，凹入的中部紧密配合到开口内。

在另一个实施方式中，垫片阀由金属制成，金属从由钢、黄铜、弹簧钢、铝或这些材料的合成物中选出。可选择地，垫片阀可由塑料制成。

附图说明

通过参照下面实施方式的描述以及参照附图，本发明上述的和其他特征和目的、获得上述特征及目的的方式，均会变得更容易理解，附图中：

图1是本发明一个实施方式的流体过滤装置的剖视图；

图2是本发明另一个实施方式的垫片阀组件的剖视图；

图3是图2垫片阀组件的外侧示意图；

图4是图3垫片阀组件分解的内侧示意图；

图5是图1的流体过滤装置沿线5-5所示的局部剖视图；

图6A是图2的垫片阀位于关闭位置时垫片阀组件的剖面图；

图6B是图6A的垫片阀处于开启位置时的垫片阀组件的剖面图；

图7A是图1的流体过滤装置在垫片阀处于关闭位置时的剖视图；

图7B是图1的流体过滤装置在垫片阀处于开启位置时的剖视图；

图8A是本发明垫片阀组件另一实施方式的剖视图；

图8B是图8A的垫片阀组件在垫片阀位于开启位置时的剖视图；

图9A是本发明垫片阀组件又一个实施方式的剖视图；

图9B是图9A的垫片阀组件在垫片阀位于开启位置时的剖视图；

图10是本发明再一实施方式流体过滤装置的剖视图。

具体实施方式

下面描述的实施方式并不意味着本发明排除其他或限制在下面描述的所精确形成的实施方式。而是选择并描述的实施方式是让本领域技艺人士能够利用其教授的知识。

参照图1，流体过滤装置10从总体上来说包括筒12和过滤元件组件30。筒12具有封闭端14、开口端16和限定中空部28的圆柱形筒壁26。在开口端16设有端板或底部组件24，底部组件24包括中央流体出口或第一通道18和若干流体入口或第二通道20。第一通道18典型地是具有内螺纹以在发动机(未图示)的相配中空螺栓(未图示)上旋入滤油装置10。开口端16通常还包括座垫22以将流体过滤装置10密封到发动机(未图示)上。

过滤元件组件30设置在筒12的中空部28内并且一般包括圆柱形中间管32、设置在管32周围的过滤元件44和一对端盖46、48。中间管32包括圆柱形中间管壁34，中间管壁34限定一个开口38并具有若干孔隙36。开口38与第一通道18对齐并贯通未过滤流体。开口38与第二通道20经过过滤元件44和若干孔隙36贯通已过滤流体。过滤元件44还包括与第一、第二端盖46、48分别密封结合的第一、第二端40、42，以防止未过滤流体进入开口38。如图1和图5所示，纵长的元件导向80设置在端盖46和筒12的封闭端14之间，将过滤元件组件30从筒12的封闭端14分离。防回流止回阀接近第二通道20设置。

参照图1-图4所示，过滤装置10还包括一个具有端盖46和垫片阀60的垫片阀组件45。端盖46包括与开口38排列成行的若干旁路孔55。如上提及的，端盖46密封地结合到过滤元件44的第一端40上以防止未过滤的流体进入开口38。这样的密封结合可以利用任何合适的粘接剂实现。

可选择地或附加地，端盖46可以通过焊接、钎焊、粘接或其他机械设备密封地结合到中间管32上。例如，虽然不必要，端盖46的中部50可以凹入，如图1所示。凹入的中部50紧密地配合到开口38内，因此密封地将端盖46结合到中间管32。

可以理解，虽然图1、图5和图7A-7B中示出的实施例包括中间管32，但中间管32并不是本发明的必要元件。可选择地，过滤装置可以构造为如图10所示的装置。在这个实施方式中，过滤元件44开设一个与第二通道20相通的开口38，第二通道20直接穿过滤元件44。端盖46密封地结合到过滤元件44的第一端40，凹入的中部50配合到在过滤元件44的第一端40上的开口38内。

再参照图1-图4所示，中部50具有内侧51和外侧53。垫片阀60具有与中部50的直径大致相等的直径并且通过扣件62安装在中部50的内侧51上。扣件62可以是任一种，如铆钉、螺钉、螺栓、销或其他已知的扣件。可选择地，垫片阀60可以用任何适合的方式如点焊方式来紧固。

参照图7A，在一般的操作压力和温度下，油经由路线A通过过滤元件10循环。更具体地，未过滤的(脏的)油从发动机经过第二通道20流向筒12。然后，未过滤的油进入过滤元件44，该过滤元件吸收在此处从油中分离出的颗粒杂质如金属、碳和灰尘。已过滤的(干净的)油经过中间管壁34的孔隙36流入开口38。已过滤的油从开口38流经第一通道18流向发动机。如图6A和图7A所示，垫片安全阀60自然偏斜到紧贴或关闭的位置64，因此，在正常操作压力和温度下，垫片安全阀60紧贴端盖46的内侧51。在关闭位置64时，垫片安全阀60从开口38封闭旁路孔55，因此防止未过滤的油绕过过滤元件44并且经过旁路孔55流进开口38。

当过滤元件44阻塞时，如当过滤元件充满颗粒杂质时或当油太粘而不能通过过滤元件44时，在冷起动的情况下，筒12内过滤元件44和筒壁26之间的压力增加。如图6B和图7B所示，当压力达到预定的压力限时，垫片安全阀60向内弯转到开口38内，因此引起垫片安全阀60移动到变形或开启位置66。如图B所示，在开启位置66，旁路孔55对开口38开放并且油经由路线B通过滤油装置10循环。更具体地，未过滤的油经过第二通道20进入筒12。未过滤的油绕过过滤元件44并经过旁路孔55流进开口38。然后未过滤的油经过第一通道18流向发动机。当压力降低到预定限值之下，如当油温升高并变得不太粘时，垫片安全阀60的自然偏斜引起垫片安全阀60向后移至关闭位置64，因此关闭旁路孔55并防止未过滤的油进入开口38。

虽然本发明的流体过滤装置已用一个滤油器为例进行说明，但可以预见到本发明的流体过滤装置可以应用到其他过滤设施，如燃料过滤器或冷却剂过滤器。而且，可以预见到本发明的流体过滤装置可以构造为容纳一个设备，在该设备中流体在相反方向流动。在这种情况下，未过滤的流体将从发动机/设备经过第一通道流向流体过滤装置，然后通过第二通道从流体过滤装置流回到发动机/设备。

如图8A和图8B所示，为适应这种反向流动，过滤元件安装到中间管的内部，并且垫片阀160安装到中部150的外侧153上。在正常操作压力和温度下，流体通过第一通道从发动机/设备流向开口。然后，未过滤的油进入过滤元件，过滤元件吸收颗粒杂质。已过滤的油从开口经过中间管的孔隙流向第二通道，然后流向发动机/设备。参照图8A，垫片安全阀160自然偏转到关闭位置164，因此，在正常操作压力和温度下，垫片安全阀160紧贴住端盖146的外侧153。在关闭位置164，垫片安全阀160相对于开口密封旁路孔155，因此防止未过滤的油绕过过滤元件并且从旁路孔155流出开口。

当过滤元件阻塞时，开口内的压力增加。如图8B所示，当压力达到一定的预定限值时，垫片安全阀160从端盖146的外侧153向外变形，因此引起垫片安全阀160移动到开启位置166。在开启位置166处，旁路孔155相对开口开启并且未过滤的流体从开口向第二通道循环然后流向发动机/设备。当压力降低到预定限值之下，垫片安全阀160的自然偏转引起垫片安全阀160移向关闭位置164，因此关闭旁路孔155并防止未过滤的油从开口泄露。

图1-图8B示出垫片阀60在其中点处紧固到中部50的中点上。然而，可以理解的是本发明还构想将垫片安全阀在不同点固定到端盖。例如，在图9A和图9B中，垫片安全阀260通过扣件262固定到端盖246的中部250的外周界区域。在这种构造中，垫片安全阀260作为片状阀瓣操作。更具体地，如图9A所示，当垫片阀260位于关闭位置264时，垫片阀260平贴在中部250的内表面251上，因此相对于开口来密封旁路孔255。如图9B所示，在开启位置266时，垫片阀260从中部250的内表面251处变形，因此将旁路孔255暴露于开口。在这个实施方式中，垫片安全阀260可以是焊接、栓接或其他方式固定到中部250。

本发明的垫片阀可由任何在预定压力限值下能够变形的材料制成，并且能够制造成具有足够的弹性以在压力降低时恢复到其原始未变形的位置。这些材料的例子包括，但不限于，钢、弹簧钢、黄铜、铝、塑料和/或这些材料的合成物。由于材料的特性和垫片安全阀的设计，本发明提供一较窄且稳定的减压范围。然而，减压范围可以根据垫片安全阀的材料类型、直径和/或厚度而定。另外，由于垫片安全阀机构相对简单并需要较少的部件，所以滤油装置相对简单并且组装也便宜。

本发明以一个具体的设计为例进行描述，在所揭示的精神和范围内可以对本发明进行变化。因此利用这些一般原则，本申请可以覆盖任何变形、利用或修饰。而且，本申请可以覆盖包括本发明的领域内根据熟知方式或惯例而偏离本发明揭示内容的修改。

Claims (20)

1.一种流体过滤装置，包括：

具有第一、第二通道的筒；

一个设置在上述筒内的过滤元件，所述过滤元件开设一个开口，所述开口与上述第一通道对齐并连通；

一个安装在上述过滤元件上并具有一个中部的端盖，所述中部与所述开口对齐并具有至少一个旁路孔；和

一个安装在上述端盖中部的垫片阀。

2.如权利要求1所述的流体过滤装置，其特征在于：所述垫片阀具有一个关闭位置和一个开启位置，在关闭位置时所述垫片阀紧贴所述中部并相对于所述开口而密封所述的至少一个旁路孔；在开启位置时所述垫片阀从所述中部变形并相对于所述开口暴露所述的至少一个旁路孔，从而所述开口通过所述的至少一个旁路孔与上述第二通道贯通并可流过未过滤流体。

3.如权利要求1所述的流体过滤装置，其特征在于：所述端盖的中部是凹入的，所述凹入的中部适配在所述过滤元件的开口内。

4.如权利要求1所述的流体过滤装置，其特征在于：所述中部具有一个第一直径，所述垫片阀具有一个第二直径，所述第二直径与所述第一直径大致相等。

5.如权利要求1所述的流体过滤装置，其特征在于：所述垫片阀由可变形材料制成。

6.如权利要求5所述的流体过滤装置，其特征在于：所述可变形材料是一种金属材料，所述金属材料选自钢、弹簧钢、黄铜、铝和其合成物中选出。

7.如权利要求5所述的流体过滤装置，其特征在于；所述可变形材料是塑料。

8.如权利要求1所述的流体过滤装置，其特征在于：所述过滤装置还包括一个设在上述开口内并与上述过滤元件同轴的中间管，所述中间管包括具有若干孔隙的中间管壁，所述开口与上述第二通道通过所述孔隙相连通已过滤流体。

9.一种用于流体过滤装置的安全阀，所述流体过滤装置包括具有第一、第二通道的筒、设置在上述筒内并开设一个开口的过滤元件，所述开口与上述第一通道对齐并连通，所述安全阀包括：

一个可装配到过滤元件的端盖，所述端盖具有至少一个与过滤元件的开口对齐的旁路孔；和

安装在上述端盖上并具有一个关闭位置和一个开启位置的垫片阀。

10.如权利要求9所述的安全阀，其特征在于：在上述关闭位置时，所述垫片阀紧贴上述端盖并相对于上述开口密封所述的至少一个旁路孔。

11.如权利要求9所述的安全阀，其特征在于：在上述开启位置时，所述垫片阀从上述端盖变形并将所述至少一个旁路孔暴露于上述开口，所述开口通过所述的至少一个旁路孔与第二通道贯通。

12.如权利要求9所述的安全阀，其特征在于：所述端盖包括一个中部，所述的至少一个旁路孔设置在该中部上。

13.如权利要求12所述的安全阀，其特征在于：所述中部是凹入的，所述凹入的中部插入到所述开口内。

14.一种流体过滤装置，包括：

一个具有第一、第二通道的筒；

一个设置在上述筒内并开设一个开口的过滤元件，所述孔与上述第一通道连通；

一个安装在上述过滤元件上并具有至少一个旁路孔的端盖，所述的至少一个旁路孔与所述开口对齐；和

一个安装在所述端盖上的垫片阀，所述垫片阀具有一个关闭位置和一个开启位置，在关闭位置时所述垫片阀紧贴所述中部并相对于所述开口来密封所述的至少一个旁路孔；在开启位置时所述垫片阀从所述中部变形并相对于所述开口暴露所述的至少一个旁路孔，从而所述开口通过所述的至少一个旁路孔与上述第二通道贯通并可流过未过滤流体。

15.如权利要求14所述的流体过滤装置，其特征在于：所述端盖包括一个与所述开口对齐的中部，所述的至少一个旁路孔设置在该中部上。

16.如权利要求15所述的流体过滤装置，其特征在于：所述端盖的中部是凹入的，所述凹入的中部配合在所述开口内。

17.如权利要求15所述的流体过滤装置，其特征在于：所述中部具有一个第一直径，所述垫片阀具有一个第二直径，所述第二直径与所述第一直径大致相等。

18.如权利要求14所述的流体过滤装置，其特征在于：所述垫片阀由从钢、黄铜、弹簧钢、铝和其合成物中选出的一种金属材料组成。

19.如权利要求14所述的流体过滤装置，其特征在于：所述垫片阀由塑料制成。

20.如权利要求14所述的流体过滤装置，其特征在于：所述流体过滤装置还包括一个设置在上述开口内并与上述过滤元件同轴的中间管，所述中间管包括具有若干孔隙的中间管壁，所述开口通过所述若干孔隙与上述第二通道连通已过滤流体。

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