全自动反冲洗滤器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及全自动反冲洗滤器。包括圆管状的筒体和下筒体，筒体内设有圆管状的滤芯，滤芯内设有清洗转轴；滤芯由圆管状的内网孔板、圆管状的外网孔板和折叠滤网组成；清洗转轴上对称设有左刮板和右刮板，左刮板上开设有清洗槽，清洗槽沿清洗转轴的径向深入左刮板内形成流道，且连通着清洗转轴下端的管轴；清洗槽的槽口与滤芯的内网孔板接触。本发明采用固定滤芯和清洗转轴的结构设计，清洗转轴的旋转力矩很小，刮板上清洗槽的槽口为倒喇叭口，采用了流体动力学上的渐扩喷管设计，充分利用滤芯的内外部压差，提高了清洗流体的流速，有效地提升了清洗效果；可有效地延长了滤芯的使用寿命，大幅降低滤器的后期维护成本。
【专利说明】全自动反冲洗滤器
【技术领域】
[0001]本发明属于燃油精密过滤设备的【技术领域】，具体涉及船用发动机的燃油过滤装置。
【背景技术】
[0002]目前，因考虑经济性，劣质燃油(重油)在船用发动机上的使用成为必然趋势，随着船舶柴油机的大型化的趋势，用户对燃油滤器的流量范围、精度级别和使用寿命等要求越来越高，同时为了保证船舶运行的连续性，船用燃油滤器普遍采用可自动冲洗的设计。燃油滤器的自动清洗一般采用隔离清洗和连续清洗两种形式，前一种形式运用较早，但在实际清洗过程中有隔离机构的转换动作，容易造成燃油供给的不连续性，同时在隔离动作期间燃油供给系统中易混入空气，影响柴油机燃油的供给质量，后一种形式因无隔离转换动作，清洗可连续进行，对燃油供给系统的影响较少，是目前燃油自清滤器的发展趋势。目前使用的连续清洗的燃油自动冲洗滤器其基本原理均是过滤油的流动的方向是从滤芯外部到内部，在滤芯脏堵时通过清洗装置和滤芯的清洗点接触使滤芯内部和滤器外产生局部压差，产生和燃油过滤方向逆向的流体，以达到冲洗滤芯的作用，然后通过旋转滤芯一周以上，多次重复冲洗动作，已达到冲洗整个滤芯的效果。目前这样的连续清洗的燃油自动冲洗滤器，滤芯在清洗过程中是旋转的，为保证滤芯的旋转必须在滤芯结构上设置滤芯轴和支撑架，复杂的滤芯结构会给生产制造相当的难度；同时因为柴油机的大型化发展趋势使得对滤芯有效流量的要求愈来愈大,滤芯尺寸也不得不相应地加大,随着滤芯直径的增加,需要加大支撑构件的尺寸才能满足滤芯的结构强度要求，但是支持构件的加大必然会使滤芯的有效通量降低，为了提高有效流量又必须增加滤芯尺寸，造成结构设计上的一种恶性循环；再者，随着滤芯尺寸的增大会造成密封面的增加对密封材料的要求较高，同时滤芯的运转间隙就会相应地放大。船用燃油的不同油品的温差在100 V左右，滤芯的旋转间隙很难兼顾到热态和冷态因热胀冷缩产生的差异，会造成冷态下滤芯进出容易串油，严重影响过滤效果；滤芯尺寸的增加同时也会增加滤芯旋转的阻力，直接影响滤芯驱动机构的尺寸。综上所述，目前使用最多的连续清洗的燃油滤器因为其旋转滤芯的结构限制，普遍存在滤芯结构复杂、构件尺寸较大、滤芯有效流量小、易发生串油(净油和污油不能有效隔离)、旋转力矩大、无热膨胀补偿以及清洗装置和滤芯的清洗点接触以造成滤芯损坏等缺陷。
【发明内容】
[0003]为了实现在保证对滤器过滤流量的等级不变的前提下，将连续清洗的燃油滤器小型化、结构简单化，装配维护简易化，本发明提供一种全自动反冲洗滤器。
[0004]全自动反冲洗滤器，包括圆管状的筒体和下筒体，筒体内设有圆管状的滤芯，滤芯内设有清洗转轴，筒体的上端设有上盖，下端设有下盖，所述下盖上开设有四个扇形流道进口 ；清洗转轴的上端伸至上盖外，下端穿过下盖伸至下筒体内；所述筒体中部的侧壁上设有滤器出口 ；所述下筒体为上端开口下端封闭的圆柱体，下筒体的侧壁上设有滤器进口，筒体的轴向下端连接着下筒体的上端；
与下盖对应的筒体内下端口处设有环状的密封环座，密封环座的外圆柱面和筒体的内圆柱面之间设有密封圈，所述滤芯的下端位于密封环座上，滤芯的上端通过固定环固定设于筒体内上端口处；所述滤芯由圆管状的内网孔板、圆管状的外网孔板和折叠滤网组成，折叠滤网位于内网孔板和外网孔板之间；
筒体内的清洗转轴上对称设有左刮板和右刮板，左刮板和右刮板在同一平面内；清洗转轴的上端和上盖之间通过轴承和上轴承座配合，清洗转轴的下端为管轴，和下盖之间通过下轴承配合；所述左刮板上开设有清洗槽；所述清洗槽与清洗转轴的轴向同方向，清洗槽沿清洗转轴的径向深入左刮板内形成流道，且连通着清洗转轴下端的管轴；清洗槽的槽口位于左刮板的外侧端部，且与滤芯的内网孔板接触；右刮板的中部设有沿径向内凹的圆弧，与所述圆弧两端连接的右刮板的上部外端和下部外端形成定位凸块，所述定位凸块呈矩形块状，且和滤芯的内网？L板接触；下筒体内的底部设有直立的圆柱状的连接座，连接座内上部设有盲孔状的清洗流道，清洗转轴下端的管轴插设在清洗流道内，所述清洗流道的下端连通着逆洗横管的一端，逆洗横管的另一端伸至下筒体外部；连接座的底部设有向上凹的内凹槽，所述内凹槽和下筒体内的底部连通，与连接座的内凹槽对应的下筒体底部设有放残出口，放残出口连通着放残管，放残管位于下筒体外部。
[0005]所述清洗槽的横截面呈长条状，且清洗槽的槽口为外小内大的倒喇叭口，槽深为50?100mm,槽宽为15mm,槽口宽度为6mm。
[0006]所述密封环座的外圆柱面和筒体的内圆柱面之间设有两道密封圈。
[0007]本发明的有益技术效果体现在以下方面:
1.本发明采用固定滤芯和清洗转轴的结构设计，由于清洗转轴上的左刮板、右刮板和滤芯内壁之间的旋转接触面积比滤芯旋转结构的接触面积小一个数量级，所以清洗转轴的旋转力矩很小，驱动机构易于清洗点位置的精确控制，可有效地提升清洗效果；
2.本发明通过结构改进，使过滤油实现由内向外的流向，这样在进行滤芯的维护清洗时，便于采用高压压缩空气从外对内进行冲洗，比起传统的由内向外冲洗易于操作，清洗效果更好，可有效地延长滤芯的使用寿命，大幅降低滤器的后期维护成本；
3.本发明改变了传统滤芯密封方式，采用了上部平面端面密封，密封简单易于制作装配，下部采用环状的密封环座结构实现浮动式“O”型圈密封，一共两道“O”型密封圈有效隔离净油和污油，“O”型圈密封的温度补偿性好，精度由机加工设备保证，同时滤芯的下端是非固定式结构，可随温度变化自由伸缩，有效解决了滤器对不同油品温度的适应性；
4.本发明改进了滤芯的结构，采用了折叠不锈钢滤网，相对于同等直径的平面过滤网滤芯结构过滤面积提高了 5倍以上，即便使用精度高达IOum的滤网滤器尺寸不需要增加，滤芯的内网孔板和外网孔板均采用了不锈钢网孔板，内网孔板和外网孔板作为滤芯的支架结构，该结构具有重量轻、强度高、焊接工艺简单、精度容易保证、有效流通量大和易于清洗等优点，在实际的安装、维护性拆装和滤芯清洗操作中可有效地避免滤网受到非正常损坏；
5.本发明左刮板上清洗槽的槽口为倒喇叭口，采用了流体动力学上的渐扩喷管设计，充分利用滤芯的内外部压差，提高清洗流体的流速，清洗效果优于等截面流道。【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明结构示意图。
[0009]图2为本发明工作原理示意图。
[0010]图3为图2上左刮板和右刮板转过90度状态示意图。
[0011]图4为图3的A-A剖视图。
[0012]图5为转轴的立体图。
[0013]图6为图5的剖视立体图。
[0014]上图中序号:下筒体1、放残管2、逆洗横管3、密封圈4、筒体5、上盖6、上轴承座7、左刮板8、右刮板9、放气阀10、滤芯11、滤器出口 12、清洗转轴13、滤器进口 14、下轴承15、连接座16、折叠滤网17、内网孔板18、槽口 19、外网孔板20、定位凸块21、放残出口 22。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。
[0016]参见图1和图2，全自动反冲洗滤器包括圆管状的筒体5和下筒体1，筒体5内设有圆管状的滤芯11，滤芯11内安装有清洗转轴13，筒体5的上端安装有上盖6，下端设有下盖；下盖上开设有四个扇形流道进口，并安装放气阀10。清洗转轴13的上端伸至上盖6夕卜，下端穿过下盖伸至下筒体I内。筒体5中部的侧壁上开设有滤器出口 12。下筒体I为上端开口、下端封闭的圆柱体，下筒体I的侧壁上开设有滤器进口 14，筒体5的轴向下端连接着下筒体I的上端。
[0017]与下盖对应的筒体5内下端口处安装有环状的密封环座，密封环座的外圆柱面和筒体5的内圆柱面之间安装有两道密封圈4，滤芯11的下端位于密封环座上，滤芯11的上端通过固定环固定安装于筒体5内上端口处。滤芯11由圆管状的内网孔板18、圆管状的外网孔板20和折叠滤网17组成的一个整体，折叠滤网17位于内网孔板18和外网孔板20之间。
[0018]筒体5内的清洗转轴13上对称设有左刮板8和右刮板9，左刮板8和右刮板9在同一平面内；清洗转轴13的上端和上盖6之间通过轴承和上轴承座7配合，清洗转轴13的下端为管轴，和下盖之间通过下轴承15配合。参见图5和图6，左刮板8上开设有清洗槽；所述清洗槽与清洗转轴13的轴向同方向，清洗槽沿清洗转轴13的径向深入左刮板8内，且连通着清洗转轴13下端的管轴；清洗槽的横截面呈长条状，且清洗槽的槽口为外小内大的倒喇叭口，槽深为70臟，槽宽为15臟，槽口宽度为6mm;清洗槽的槽口 19位于左刮板8的外侧端部，且与滤芯的内网孔板18接触。右刮板9的中部设有沿径向内凹的圆弧，与所述圆弧两端连接的右刮板9的上部外端和下部外端形成定位凸块21，所述定位凸块21呈矩形块状，且和滤芯的内网孔板18接触；下筒体I内的底部设有直立的圆柱状的连接座16，连接座16内上部开设有盲孔状的清洗流道，清洗转轴13下端的管轴插装在清洗流道内，清洗流道的下端连通着逆洗横管3的一端，逆洗横管3的另一端伸至下筒体I外部；连接座16的底部设有向上凹的内凹槽，内凹槽和下筒体I内的底部连通，与连接座16的内凹槽对应的下筒体I底部开设有放残出口 22，放残出口 22连通着放残管2，放残管2位于下筒体I外部。
[0019]本发明的工作原理说明如下: 滤器正常过滤时如图2所示:要过滤的流体从下筒体I的滤器进口 14进入滤器，由滤芯11下部进入滤芯，通过内网孔板18、折叠滤网17和外网孔板20，流体中杂质被折叠滤网17拦截下来留在折叠滤网17上，干净的流体穿过滤芯11到达滤芯的外部，然后通过筒体5上的滤器出口 12排出，完成整个流体的过滤过程。此时清洗转轴13静止不动。图2中实心箭头表示过滤前的含杂质的流体，空心箭头表示经过过滤后洁净的流体。
[0020]滤器逆洗时如图3所示:当滤芯11在长期使用后，被折叠滤网17拦截下来的杂质残聚集到一定的程度，折叠滤网17的通过能力就会下降，造成折叠滤网17的内外压差上升，当压差传感器检测到折叠滤网17的内外压差达到预设值时，逆洗横管3连接的电磁阀开启，清洗转轴13中的清洗流道和大气流通，清洗转轴13中的清洗流道中的压力急剧下降，当左刮板8上的清洗槽的槽口 19处的折叠滤网17内部压力远远小于外部压力，流体在此处产生一个和过滤方向相反的流向，见图4，流体依靠折叠滤网17外部压力经过外网孔板20、折叠滤网17和内网孔板18进入清洗转轴13中的清洗流道，将折叠滤网17拦截下来并残留在折叠滤网17的杂质冲刷下来，经过逆洗横管3排出。因清洗槽的槽口 19呈外小内大的倒喇叭口，且与内网孔板18接触，所以清洗槽的槽口 19外部两边滤芯11内的流体不能进入清洗槽，清洗流体只能沿外网孔板20、折叠滤网17和内网孔板18这条路径进入清洗转轴13中的清洗流道。在逆洗横管3连通的电磁阀打开的同时，左刮板8在清洗转轴13带动下旋转一到两周，清洗槽的槽口 19与内网孔板18接触一到两次，从而完成对整个滤芯11的清洗动作。图3和图4中实心箭头表示过滤前含的杂质的流体以及逆洗后的杂质的流体，空心箭头表示经过过滤后洁净的流体。
[0021]在清洗过程中，可根据滤芯残留杂质的程度调整逆洗横管3连通的电磁阀开启时间，以达到最佳的清洗效果。因为滤芯11仅与清洗槽的槽口 19相吻合的面积上进行逆洗，而在其他面积上仍然进行正常的过滤作业，所以对正在使用过滤油的发动机不会有任何影响。清洗完成后，关闭逆洗横管3连通的电磁阀，滤器回到正常过滤工作状态。
【权利要求】
1.全自动反冲洗滤器，包括圆管状的筒体和下筒体，筒体内设有圆管状的滤芯，滤芯内设有清洗转轴，筒体的上端设有上盖，下端设有下盖，所述下盖上开设有四个扇形流道进口 ；清洗转轴的上端伸至上盖外，下端穿过下盖伸至下筒体内；所述筒体中部的侧壁上设有滤器出口 ；所述下筒体为上端开口、下端封闭的圆柱体，下筒体的侧壁上设有滤器进口，筒体的轴向下端连接着下筒体的上端；其特征在于: 与下盖对应的筒体内下端口处设有环状的密封环座，密封环座的外圆柱面和筒体的内圆柱面之间设有密封圈，所述滤芯的下端位于密封环座上，滤芯的上端通过固定环固定设于筒体内上端口处；所述滤芯由圆管状的内网孔板、圆管状的外网孔板和折叠滤网组成，折叠滤网位于内网孔板和外网孔板之间； 筒体内的清洗转轴上对称设有左刮板和右刮板，左刮板和右刮板在同一平面内；清洗转轴的上端和上盖之间通过轴承和上轴承座配合，清洗转轴的下端为管轴，和下盖之间通过下轴承配合；所述左刮板上开设有清洗槽；所述清洗槽与清洗转轴的轴向同方向，清洗槽沿清洗转轴的径向深入左刮板内形成流道，且连通着清洗转轴下端的管轴；清洗槽的槽口位于左刮板的外侧端部，且与滤芯的内网孔板接触；右刮板的中部设有沿径向内凹的圆弧，与所述圆弧两端连接的右刮板的上部外端和下部外端形成定位凸块，所述定位凸块呈矩形块状，且和滤芯的内网孔板接触；下筒体内的底部设有直立的圆柱状的连接座，连接座内上部设有盲孔状的清洗流道，清洗转轴下端的管轴插设在清洗流道内，所述清洗流道的下端连通着逆洗横管的一端，逆洗横管的另一端伸至下筒体外部；连接座的底部设有向上凹的内凹槽，所述内凹槽和下筒体内的底部连通，与连接座的内凹槽对应的下筒体底部设有放残出口，放残出口连通着放残管，放残管位于下筒体外部。
2.根据权利要求1所述的全自动反冲洗滤器，其特征在于:所述清洗槽的横截面呈长条状，且清洗槽的槽口为外小内大的倒喇叭口，槽深为50?100mm，槽宽为15臟，槽口宽度为 6mm。
3.根据权利要求1所述的全自动反冲洗滤器，其特征在于:所述密封环座的外圆柱面和筒体的内圆柱面之间设有两道密封圈。
【文档编号】F02M37/22GK103527371SQ201310542709
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年11月6日 优先权日:2013年11月6日
【发明者】张志华 申请人:安庆泰邦机械科技有限责任公司