CN217380750U - 一种防堵塞长寿命免维护空气滤清器 - Google Patents

一种防堵塞长寿命免维护空气滤清器 Download PDF

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Abstract

本实用新型属于发动机进气系统技术领域，具体涉及一种防堵塞长寿命免维护空气滤清器，该空气滤清器包括进气罩、旋流管式预滤器、抽尘泵、二级滤壳体、空气滤芯、反吹阀、压缩空气罐、脉冲控制器、安全滤芯、出气管、压缩空气处理器；该空气滤清器通过改进预滤结构和通过能力，通过优化空气滤清器总成的结构，具备反向清理空气滤芯的结构，通过适时清理空气滤芯实现了空气滤清器总成的低阻力、避免了空气滤芯在使用中的异常堵塞，降低了维护滤芯保养次数和维护成本，提升了车辆的作业效率和使用率。

Description

一种防堵塞长寿命免维护空气滤清器
技术领域
本实用新型属于发动机进气系统技术领域，具体涉及一种防堵塞长寿命免维护空气滤清器。
背景技术
以农机为代表的专用机械，包括矿山作业机械在作业时会扰动地面粉尘及作物枝叶等，使得农机附近的空气粉尘杂质含量非常大，实际使用中，例如棉花收割机，出现2小时就需要清理空气滤芯的情况。因此，急迫需要研发一种高尘环境作业的车辆及工程机械使用的防堵塞长寿命免维护空气滤清器，由此来解决空气滤清器频繁堵塞的难题。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型要解决的技术问题是：如何提供一种防堵塞长寿命免维护空气滤清器。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种防堵塞长寿命免维护空气滤清器，所述空气滤清器包括：进气罩1、旋流管式预滤器2、抽尘泵3、二级滤壳体4、空气滤芯5、反吹阀7、压缩空气罐8、脉冲控制器9、安全滤芯10、出气管11、压缩空气处理器13；
所述旋流管式预滤器2连接设置于二级滤壳体4侧面上，进气罩1设置于旋流管式预滤器2入口处；所述抽尘泵3通过抽尘管与旋流管式预滤器2连接；
所述二级滤壳体4内部设有过滤腔和集气腔6，过滤腔处于下部，集气腔6处于上部，过滤腔和集气腔6之间设置水平隔板；
所述过滤腔内设置所述空气滤芯5，所述空气滤芯5在过滤腔内部垂直安装在水平隔板下端上；
所述二级滤清器壳体4的集气腔6内部安装有反吹阀7和压缩空气罐8，反吹阀7的入口连接到压缩空气罐8上，反吹阀7的出口通过水平隔板上的开口正对着空气滤芯5的出口；
所述压缩空气罐8的入口连接所述压缩空气处理器13，压缩空气处理器13连接到车载压气机，为压缩空气罐8提供气源；
所述反吹阀7连接到脉冲控制器9，所述反吹阀7内部设有膜片，所述脉冲控制器9控制该膜片的提起或落下；所述脉冲控制器9接车载24V电源；所述反吹阀7出口设有喷嘴；
所述集气腔6外部侧面设有出气管11，所述集气腔6内正对出气管11的入口处设置有所述安全滤芯10。
其中，所述空气滤芯5设有两个，两个空气滤芯5相互平行设置，所述两个空气滤芯5均垂直设置在水平隔板上。
其中，所述反吹阀7设置有两个，所述两个反吹阀7一一对应所述两个空气滤芯5。
其中，所述两个反吹阀7分别连接到脉冲控制器9，受脉冲控制器9协同控制。
其中，所述旋流管式预滤器2采用内经70mm，总长度200mm左右的大型旋流管，实现单管流量150m3/h－220m3/h，效率90％，阻力1.2kPa左右的指标。
其中，所述旋流管式预滤器2内设有多个旋流管，单个旋流管的空气流量在150m3/h－220m3/h之间，构建的预滤器阻力在1.0-1.5kPa之间，效率在90％左右。
其中，所述抽尘泵3的具体参数要求为：24V直流电，抽尘静压不小于前端进气罩1和旋流管式预滤器2阻力的1.2倍，抽尘流量不低于空气滤流量的10％，以确保抽尘泵3能够将旋流管式预滤器2分离的粉尘排出。
其中，所述空气滤芯5为圆筒形空气滤芯。
其中，所述空气滤壳体4底部通过扳扣及拉链连接有底盖12，通过底盖12方便拆装，便于维护空气滤芯5。
其中，发动机工作时，外界含尘空气从旋流管式预滤器2前端的进气罩1吸入，含尘空气经过进气罩1进入旋流管式预滤器2，旋流管式预滤器2采用大尺寸防堵塞结构的直通式旋流管配合抽尘泵3对含尘空气中的大颗粒粉尘进行预分离，分离出的粉尘经过抽尘泵3排出；而旋流管式预滤器2后端的二级滤清器壳体4内装有圆筒形的空气滤芯5，竖直安装在二级滤壳体4内；空气滤芯5过滤后的洁净空气进入二级滤壳体4的集气腔6内，再通过安全滤芯10从出气管11通往发动机；
当空气滤清器工作时，脉冲控制器9同时开启反吹工作，脉冲控制器9控制反吹阀7每隔一定时间开启一次，即反吹阀7的膜片每隔一定时间提起一次，使得从车载压气机引来的压缩空气经过压缩空气处理器13后通往压缩空气罐8，再经过反吹阀7膜片提起后所形成的反吹通道吹向空气滤芯5内部，反吹空气滤芯5，将空气滤芯5上沉积的粉尘反向吹落下来。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本实用新型采用大尺寸轴流式旋流管预滤器配合抽尘泵或者废气引射抽尘，二级滤采常规圆筒型滤芯，对二级滤壳体内的两个圆形滤芯采用了压缩空气反向清理的技术措施，在大尺寸旋流管式预滤器配合圆形滤芯工作的同时，能够对滤芯进行实时维护、彻底解决了空气滤清器的堵塞及寿命短的问题。
与现有高尘环境下车辆所采用空气滤清器相比，本实用新型的有益效果是通过改进预滤结构和通过能力，通过优化空气滤清器总成的结构，具备反向清理空气滤芯的结构，通过适时清理空气滤芯实现了空气滤清器总成的低阻力、避免了空气滤芯在使用中的异常堵塞，降低了维护滤芯保养次数和维护成本，提升了车辆的作业效率和使用率。
附图说明
图1为长寿命免维护空气滤工作过程原理图。
图2为长寿命免维护空气滤反吹过程原理图。
图3为长寿命免维护空气滤组成示意图。
图4为长寿命免维护空气滤清器应用例轴测图。
图5为长寿命免维护空气滤清器应用例左视图。
图6为长寿命免维护空气滤清器应用例顶视剖面图。
图7为旋流管式预滤器结构示意图。
图8为旋流管外形图。
图9为旋流管式预滤器应用示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种防堵塞长寿命免维护空气滤清器，如图1-图9所示，所述空气滤清器包括：进气罩1、旋流管式预滤器2、抽尘泵3、二级滤壳体4、空气滤芯5、反吹阀7、压缩空气罐8、脉冲控制器9、安全滤芯10、出气管11、压缩空气处理器13；
所述旋流管式预滤器2连接设置于二级滤壳体4侧面上，进气罩1设置于旋流管式预滤器2入口处；所述抽尘泵3通过抽尘管与旋流管式预滤器2连接；
所述二级滤壳体4内部设有过滤腔和集气腔6，过滤腔处于下部，集气腔6处于上部，过滤腔和集气腔6之间设置水平隔板；
所述过滤腔内设置所述空气滤芯5，所述空气滤芯5在过滤腔内部垂直安装在水平隔板下端上；
所述二级滤清器壳体4的集气腔6内部安装有反吹阀7和压缩空气罐8，反吹阀7的入口连接到压缩空气罐8上，反吹阀7的出口通过水平隔板上的开口正对着空气滤芯5的出口；
所述压缩空气罐8的入口连接所述压缩空气处理器13，压缩空气处理器13连接到车载压气机，为压缩空气罐8提供气源；
所述反吹阀7连接到脉冲控制器9，所述反吹阀7内部设有膜片，所述脉冲控制器9控制该膜片的提起或落下；所述脉冲控制器9接车载24V电源；所述反吹阀7出口设有喷嘴；
所述集气腔6外部侧面设有出气管11，所述集气腔6内正对出气管11的入口处设置有所述安全滤芯10。
其中，所述空气滤芯5设有两个，两个空气滤芯5相互平行设置，所述两个空气滤芯5均垂直设置在水平隔板上。
其中，所述反吹阀7设置有两个，所述两个反吹阀7一一对应所述两个空气滤芯5。
其中，所述两个反吹阀7分别连接到脉冲控制器9，受脉冲控制器9协同控制。
其中，为了适应采棉机等农用车辆的进气净化需求，防止因尺寸较大的杂质进入进气道，从而堵塞旋流管式预滤器2的进口，因此，所述旋流管式预滤器2采用内经70mm，总长度200mm左右的大型旋流管，实现单管流量150m3/h－220m3/h，效率90％，阻力1.2kPa左右的指标。
其中，为了适应采棉机等专用车辆的进气量范围内组合，形成不同流量范围的大旋流管式预滤器，可根据空间限制和进气阻力需求，所述旋流管式预滤器2内设有多个旋流管，其中单个旋流管的空气流量在150m3/h－220m3/h之间，构建的预滤器阻力在1.0-1.5kPa之间，效率在90％左右。
其中，所述抽尘泵3的具体参数要求为：24V直流电，抽尘静压不小于前端进气罩1和旋流管式预滤器2阻力的1.2倍，抽尘流量不低于空气滤流量的10％，以确保抽尘泵3能够将旋流管式预滤器2分离的粉尘排出。
所述抽尘泵3根据使用条件，采用其它方式实现抽尘的流量和压头，比如采用发动机的废弃引射排尘，只需将满足预滤器10％抽尘量和1.2倍预滤器前端阻力的废弃引射排尘结构替代抽尘泵即可。
其中，所述空气滤芯5为圆筒形空气滤芯。
其中，所述空气滤壳体4底部通过扳扣及拉链连接有底盖12，通过底盖12方便拆装，便于维护空气滤芯5。
其中，所述脉冲控制器(9)接车载24V电源。
其中，发动机工作时，外界含尘空气从旋流管式预滤器2前端的进气罩1吸入，含尘空气经过进气罩1进入旋流管式预滤器2，旋流管式预滤器2采用大尺寸防堵塞结构的直通式旋流管配合抽尘泵3对含尘空气中的大颗粒粉尘进行预分离，分离出的粉尘经过抽尘泵3排出；而旋流管式预滤器2后端的二级滤清器壳体4内装有圆筒形的空气滤芯5，竖直安装在二级滤壳体4内；空气滤芯5过滤后的洁净空气进入二级滤壳体4的集气腔6内，再通过安全滤芯10从出气管11通往发动机；
当空气滤清器工作时，脉冲控制器9同时开启反吹工作，脉冲控制器9控制反吹阀7每隔一定时间开启一次，即反吹阀7的膜片每隔一定时间提起一次，使得从车载压气机引来的压缩空气经过压缩空气处理器13后通往压缩空气罐8，再经过反吹阀7膜片提起后所形成的反吹通道吹向空气滤芯5内部，反吹空气滤芯5，将空气滤芯5上沉积的粉尘反向吹落下来。
其中，优选地，所述脉冲控制器9控制反吹阀7每隔10分钟(可根据产品特点和车辆实际情况在1分钟至1小时内设计定)开启一次。
实施例1
本实施例提供一种农机用防堵塞空气滤清器，所述滤清器包括：进气系统包括进气道、连接胶管、空气滤清器总成、发动机进气连接管；其中，空气滤清器总成包括：预滤器进气罩、旋流管式预滤器、抽尘风机、排尘管、二级滤清器、空气滤芯、阻力报警器等；
其中，旋流管式预滤器可根据空间特点灵活布置在进气口与二级滤清器壳体之间，原则是尽量减小空气流动阻力。将预滤器进气罩与旋流管式预滤器通过扳扣安装后，利用卡箍将预滤器进气罩与进气道通过连接胶管连接；利用卡箍将预滤器的排尘口与抽尘风机的进气口通过排尘胶管连接，实现预滤器分离粉尘杂质的有效排除；将两个空气滤芯用螺母安装在二级滤壳体的中心杆上，保证密封垫与壳体的有效接触；安装完空气滤芯后，将底盖通过扳扣与二级滤壳体连接，在底盖与二级滤壳体之间设有拉链便于维护滤芯时底盖的安装；将阻力报警器通过测压管连接到二级滤清器的压力测点上。
整个空气滤清器的工作过程如下：外界的含尘空气通过进气口的拦截网进入到进气道，气流在进气道中流动到旋流管式预滤器，旋流管式预滤器将大部分杂质和尘土分离出来，通过抽尘风机排出去；经过预滤器初级净化后的空气进入二级滤清器内部，经过空气滤芯精滤后进入到课题的滤后集气腔内，然后通过空气滤出气管通往发动机进气口为其提供洁净的燃烧空气。
综上，本实用新型属于发动机进气系统技术领域，具体涉及一种防堵塞长寿命免维护空气滤清器，该空气滤清器含旋流管式预滤器及抽尘泵，同时设置空气滤芯脉冲反吹结构，在防止进气中的大尺寸杂质堵塞旋流管式预滤器的同时，对空气滤芯实时在线维护，使空气滤清器始终保持在一个较低的进气阻力下工作，保证了发动机的功率输出，应用在农机、工程机械等需要长期运行的专用车辆上时，能够大幅降低维护保养空气滤芯带来的停机，大幅提高车辆的作业效率，同时避免了因保养作业频繁拆卸空气滤造成安装不可靠等隐患。
该空气滤清器适用于矿山机械、沙漠工程机械、农机等含有高浓度灰尘和农作物枝叶等轻质杂质的恶劣使用环境，避免因进气中的大尺寸轻质杂质堵塞空气滤清器，进而造成发动机功率输出不足，频繁维护保养空气滤清器影响作业效率。典型使用环境如棉花田、玉米田等农田，以及煤矿、工地等工程作业场所。
该空气滤清器包括进气罩1、旋流管式预滤器2、抽尘泵3、二级滤壳体4、空气滤芯5、反吹阀7、压缩空气罐8、脉冲控制器9、安全滤芯10、出气管11、压缩空气处理器13；
发动机工作时，外界含尘空气从旋流管式预滤器2前端的进气罩1吸入，含尘空气经过进气罩1进入旋流管式预滤器2，旋流管式预滤器2采用大尺寸防堵塞结构的直通式旋流管配合抽尘泵3对含尘空气中的大颗粒粉尘进行预分离，分离出的粉尘经过抽尘泵3排出；旋流管式预滤器2后端的二级滤清器壳体4内装有圆筒形的空气滤芯5，竖直安装在二级滤壳体4内；空气滤芯5过滤后的洁净空气进入集气腔6内，再通过安全滤芯10从出气管11通往发动机。当空气滤清器工作时，脉冲控制器9同时开启反吹工作，脉冲控制器9控制反吹阀7每隔一定时间开启一次，从车载压气机引来的压缩空气经过压缩空气处理器13后通往压缩空气罐8，再经过反吹阀7膜片提起后所形成的反吹通道吹向空气滤芯5内部，将空气滤芯5上沉积的粉尘反向吹落下来。压缩空气反吹保持了空气滤芯5表面的清洁，使空气滤清器处于较低的进气阻力下，保障发动机的功率输出和降低日常维护工作量。
该空气滤清器结构紧凑，在整个空气滤芯使用周期内进气阻力低，能够有效提升发动机的功率输出，降低维护保养的时间和人员消耗，提升车辆的作业效率。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种防堵塞长寿命免维护空气滤清器，其特征在于，所述空气滤清器包括：进气罩(1)、旋流管式预滤器(2)、抽尘泵(3)、二级滤壳体(4)、空气滤芯(5)、反吹阀(7)、压缩空气罐(8)、脉冲控制器(9)、安全滤芯(10)、出气管(11)、压缩空气处理器(13)；
所述旋流管式预滤器(2)连接设置于二级滤壳体(4)侧面上，进气罩(1)设置于旋流管式预滤器(2)入口处；所述抽尘泵(3)通过抽尘管与旋流管式预滤器(2)连接；
所述二级滤壳体(4)内部设有过滤腔和集气腔(6)，过滤腔处于下部，集气腔(6)处于上部，过滤腔和集气腔(6)之间设置水平隔板；
所述过滤腔内设置所述空气滤芯(5)，所述空气滤芯(5)在过滤腔内部垂直安装在水平隔板下端上；
所述二级滤清器壳体(4)的集气腔(6)内部安装有反吹阀(7)和压缩空气罐(8)，反吹阀(7)的入口连接到压缩空气罐(8)上，反吹阀(7)的出口通过水平隔板上的开口正对着空气滤芯(5)的出口；
所述压缩空气罐(8)的入口连接所述压缩空气处理器(13)，压缩空气处理器(13)连接到车载压气机，为压缩空气罐(8)提供气源；
所述反吹阀(7)连接到脉冲控制器(9)，所述反吹阀(7)内部设有膜片，由所述脉冲控制器(9)控制该膜片的提起或落下；所述脉冲控制器(9)接车载24V电源；
所述集气腔(6)外部侧面设有出气管(11)，所述集气腔(6)内正对出气管(11)的入口处设置有所述安全滤芯(10)。
2.如权利要求1所述的防堵塞长寿命免维护空气滤清器，其特征在于，所述空气滤芯(5)设有两个，两个空气滤芯(5)相互平行设置，所述两个空气滤芯(5)均垂直设置在水平隔板上。
3.如权利要求2所述的防堵塞长寿命免维护空气滤清器，其特征在于，所述反吹阀(7)设置有两个，所述两个反吹阀(7)一一对应所述两个空气滤芯(5)。
4.如权利要求3所述的防堵塞长寿命免维护空气滤清器，其特征在于，所述两个反吹阀(7)分别连接到脉冲控制器(9)，受脉冲控制器(9)协同控制。
5.如权利要求1所述的防堵塞长寿命免维护空气滤清器，其特征在于，所述旋流管式预滤器(2)采用内经70mm，总长度200mm左右的大型旋流管，实现单管流量150m3/h－220m3/h，效率90％，阻力1.2kPa左右的指标。
6.如权利要求1所述的防堵塞长寿命免维护空气滤清器，其特征在于，所述旋流管式预滤器(2)内设有多个旋流管，单个旋流管的空气流量在150m3/h－220m3/h之间，构建的预滤器阻力在1.0-1.5kPa之间，效率在90％左右。
7.如权利要求1所述的防堵塞长寿命免维护空气滤清器，其特征在于，所述抽尘泵(3)的具体参数要求为：24V直流电，抽尘静压不小于前端进气罩(1)和旋流管式预滤器(2)阻力的1.2倍，抽尘流量不低于空气滤流量的10％，以确保抽尘泵(3)能够将旋流管式预滤器(2)分离的粉尘排出。
8.如权利要求1所述的防堵塞长寿命免维护空气滤清器，其特征在于，所述空气滤芯(5)为圆筒形空气滤芯。
9.如权利要求1所述的防堵塞长寿命免维护空气滤清器，其特征在于，所述空气滤壳体(4)底部通过扳扣及拉链连接有底盖(12)，通过底盖(12)方便拆装，便于维护空气滤芯(5)。
10.如权利要求1所述的防堵塞长寿命免维护空气滤清器，其特征在于，发动机工作时，外界含尘空气从旋流管式预滤器(2)前端的进气罩(1)吸入，含尘空气经过进气罩(1)进入旋流管式预滤器(2)，旋流管式预滤器(2)采用大尺寸防堵塞结构的直通式旋流管配合抽尘泵(3)对含尘空气中的大颗粒粉尘进行预分离，分离出的粉尘经过抽尘泵(3)排出；而旋流管式预滤器(2)后端的二级滤清器壳体(4)内装有圆筒形的空气滤芯(5)，竖直安装在二级滤壳体(4)内；空气滤芯(5)过滤后的洁净空气进入二级滤壳体(4)的集气腔(6)内，再通过安全滤芯(10)从出气管(11)通往发动机；
当空气滤清器工作时，脉冲控制器(9)同时开启反吹工作，脉冲控制器(9)控制反吹阀(7)每隔一定时间开启一次，即反吹阀(7)的膜片每隔一定时间提起一次，使得从车载压气机引来的压缩空气经过压缩空气处理器(13)后通往压缩空气罐(8)，再经过反吹阀(7)膜片提起后所形成的反吹通道吹向空气滤芯(5)内部，反吹空气滤芯(5)，将空气滤芯(5)上沉积的粉尘反向吹落下来。
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