一种发动机用空气滤清器的制作方法

本发明涉及发动机配套设备领域，特别涉及一种发动机用空气滤清器。

背景技术：

活塞式机械（内燃机、往复压缩机等）工作时，如果吸入空气中含有灰尘等杂质就将加剧零件的磨损，所以必须装有空气滤清器，作用是为这些机械设备提供清洁的空气，以防这些机械设备在工作中吸入带有杂质颗粒的空气而增加磨蚀和损坏的机率。空气滤清器的主要组成部分是滤芯和机壳，其中滤芯是主要的过滤部分，承担着气体的过滤工作，而机壳是为滤芯提供必要保护的外部结构。空气滤清器的工作要求是能承担高效率的空气滤清工作，不为空气流动增加过多阻力，并能长时间连续工作。

在现有空气滤清器中，过滤后的灰尘是直接粘附于滤芯上，导致滤芯无法实现自清洁，待灰尘粘附过多后，滤芯过滤性能大幅下降，这是就需要更换滤芯，因此，现有使用的空气滤清器的滤芯部分的使用周期较短，未能充分发挥出滤芯的作用，同时，由于驾驶人的对汽车保养不够重视，时常会在一些路况较差，例如路面灰尘较多的道路上行驶，这无疑增加了空气滤清器的工作量，时常导致空气滤清器处于超负荷运转，进而使滤芯部分（即过滤元件）过早失效，导致需要时常更换滤芯。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种无需时常更换滤芯的发动机用空气滤清器，以提高滤芯的使用周期，提高空气滤清器的自清洁能力。

本发明采用的技术方案如下：一种发动机用空气滤清器，包括设有空气出口的上壳体和设有空气入口的下壳体，上壳体和下壳体之间固定连接形成过滤腔，过滤腔的中部设有过滤元件，过滤元件的周边通过固定装置固定在过滤腔内，固定装置包括振动仓和弹性裙边，弹性裙边的一部分压入上壳体和下壳体之间的连接缝隙内，以固定连接固定装置，过滤腔内，过滤元件的下方设有中空的落尘板，落尘板的一端固定连接在下壳体一侧的壁面上形成支撑端，另一端与下壳体的另一侧的壁面留有间隙形成落尘板的游离端，空气入口设于支撑端的下方。

由于上述结构的设置，振动仓的设置能够给过滤元件带来振动能量，使过滤元件发生共振，进而使粘附于过滤元件上的灰尘及其杂物脱落，解决了灰尘堵塞过滤元件的问题，过滤元件使用周期得到大幅延长，无需时常更换；落尘板一方面用于形成亥姆霍兹共振器，减小空气滤清器工作使产生的噪音，另一方面用于收集过滤元件振动落下的灰尘，防止灰尘再次依附于过滤元件上，及时地排除了灰尘，进一步提高了过滤元件的使用周期，增强了空气滤清器的自清洁能力，使空气滤清器即使处在恶劣的环境中，也能具有良好地空气过滤能力。

进一步，振动仓包括一个密闭的振动腔，振动腔内设有振子，振子为金属圆棒和/或金属球，振子在振动腔内自由移动。通过振子的振动作用，使过滤元件在振动的同时，受到无规律的额外振动，进而使过滤元件上的灰尘脱落。

进一步，振动腔由金属箔片密封围成，振动腔的横截面为矩形和/或圆形，振动仓的一面与过滤元件固定连接，另一面与上壳体的壁面留有缝隙，且振动仓通过弹性裙边在过滤腔内弹性移动。当过滤元件受到冲击力和空气过滤器发生机械振动时，振动仓通过弹性裙边在过滤腔内上下振动，进而在缓冲过滤元件受到的冲击力的同时，带动振动腔内的振子振动，进而使过滤元件上的灰尘脱落；振动腔采用金属箔片的缘由在于，当振动腔内的振子振动时，会将振动能量传递给振动腔，为了减小在传递过程中振动能量的损耗，金属箔片对传递的振动能量的损耗很少，具有很好地能量传递作用，能够使过滤元件发生更好地振动，有利于灰尘的脱落。

进一步，为了防止空气流经过落尘板的游离端的尖端时，发生强烈振动而产生更大的噪音，游离端的端部倒圆角，游离端与下壳体壁面形成的间隙的宽度与游离端宽度之比为1:1。这样进一步地减小了空气滤清器工作产生的噪音。

进一步，落尘板朝向过滤元件的一面为向下倾斜的斜板，另一面为底板，斜板的最高点不高于固定装置的高度，这样设置有助于落尘板更好地捕获灰尘。

进一步，斜板上设有落尘槽，落尘槽的剖口截面为V型剖口，以便于落在落尘板上的灰尘得到及时收集，有效防止灰尘的二次过滤，减轻过滤元件的负担，同时，设计的V型剖口还能阻止大部分的空气窜入至落尘板的中空结构内，防止中空结构内灰尘过度扬起，并在落尘板的中空结构与过滤腔之间形成压差，使落尘板上的灰尘被吸入中空结构内，落尘槽不易发生堵塞。

进一步，支撑端与下壳体壁面间开口形成除尘口，底板向上倾斜形成滑落面，除尘口设于斜板与底板之间。灰尘通过落尘槽落入落尘板的中空结构内，在一部分渗入中空结构内的空气的推力作用下，灰尘沿滑落面滑落至除尘口处，当空气滤清器停止工作后，即可打开除尘口将灰尘排出过滤腔外，清理方便。

进一步，考虑到落尘板用于收集灰尘及其杂物，为防止灰尘及杂物堵塞V型剖口和/或落尘板结垢，并同时提高落尘板的使用寿命，落尘板用金属材料制成，对落尘板进行表面处理，表面处理的具体工艺包括以下步骤：

步骤1、对落尘板进行热处理，将落尘板置于热处理炉内于1-2MPa下，在惰性保护性气体中加热至700-800℃以下，保温时间为0.5-2h，然后随炉冷却至50℃时，取出空冷；

步骤2、热处理完成后，放入润滑槽内进行表面润滑处理，润滑时间为3h，其中润滑液为汽机油，汽机油内含有10wt%油溶性有机铜化合物；

步骤3、表面润滑处理完成后，对落尘板进行冷处理，其冷处理温度为-80-（-90）℃；

步骤4、冷处理完成后进行低温回火处理，低温回火处理在1-2MPa的惰性气体保护下进行，回火温度为230-260℃，保温时间为0.5-1h。

进一步，落尘板的游离端与过滤元件之间设有用于限定固定装置向下移动的支座，支座的横截面为山脊状，支座的山脊状的顶点朝向过滤腔的心部，支座与游离端形成空气通道。支座的设置不仅可以防止过滤元件由于振动和空气推力与落尘板发生撞击而破坏过滤元件，还能在过滤腔内形成空气通道，使空气沿着设定的流向流动，防止空气沿着腔壁流动，减少对固定装置的冲击，增加空气滤清器的工作稳定性。

进一步，支座间隔设置在下壳体的壁面上，以减少支座的重量，减轻空气滤清器的自重。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、振动仓的设置能够给过滤元件带来振动能量，使过滤元件发生共振，进而使粘附于过滤元件上的灰尘及其杂物脱落，解决了灰尘堵塞过滤元件的问题，过滤元件使用周期得到大幅延长，无需时常更换；

2、设置的落尘板一是可以形成亥姆霍兹共振器，以减小空气滤清器工作使产生的噪音，二是可以收集过滤元件振动落下的灰尘，防止灰尘再次依附于过滤元件上，及时地排除了灰尘，进一步提高了过滤元件的使用周期，增强了空气滤清器的自清洁能力，使空气滤清器即使处在恶劣的环境中，也能具有良好地空气过滤能力。

附图说明

图1是本发明的一种发动机用空气滤清器结构示意图；

图2是图1中A部分的放大图；

图3是本发明的落尘板俯视结构示意图；

图4是本发明的一种落尘槽结构示意图；

图5是本发明的一种带有除尘口的发动机用空气滤清器结构示意图。

图中标记：1为上壳体，101为空气出口，2为下壳体，201为空气入口，3为过滤腔，4为过滤元件，5为固定装置，6为振动仓，601为振动腔，602为振子，7为弹性裙边，8为落尘板，801为支撑端，802为游离端，9为斜板，901为落尘槽，10为底板，11为除尘口，12为支座。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图5所示，一种发动机用空气滤清器，包括设有空气出口101的上壳体1和设有空气入口201的下壳体1，上壳体1和下壳体2之间固定连接形成过滤腔3，过滤腔3的中部设有过滤元件4，过滤元件4的周边通过固定装置5固定在过滤腔3内，固定装置5包括振动仓6和弹性裙边7，弹性裙边7为橡胶或者弹性聚氨酯，弹性裙边7的一部分压入上壳体1和下壳体2之间的连接缝隙内，以固定连接固定装置5，过滤腔3内，过滤元件4的下方设有中空的落尘板8，落尘板8的一端固定连接在下壳体2一侧的壁面上形成支撑端801，另一端与下壳体2的另一侧的壁面留有间隙形成落尘板8的游离端802，空气入口201设于支撑端801的下方。

作为一种优选地实施方式，如图1和图2所示，振动仓6包括一个密闭的振动腔601，振动腔601内设有振子602，振子为602金属圆棒和/或金属球，振子602在振动腔内自由移动，振动腔601的底面为倾斜状，以使振子602更好地发生振动。通过振子602的振动作用，使过滤元件4在振动的同时，受到无规律的额外振动，进而使过滤元件4上的灰尘脱落。

作为一种优选地实施方式，振动腔601由金属箔片密封围成，振动腔601的横截面为矩形和/或圆形，振动仓6的一面与过滤元件4固定连接，另一面与上壳体1的壁面留有缝隙，且振动仓6通过弹性裙边7在过滤腔3内弹性移动。当过滤元件4受到冲击力和空气过滤器发生机械振动时，振动仓6通过弹性裙边7在过滤腔3内上下振动，进而在缓冲过滤元件4受到的冲击力的同时，带动振动腔601内的振子602振动，进而使过滤元件4上的灰尘脱落；振动腔3采用金属箔片的缘由在于，当振动腔601内的振子602振动时，会将振动能量传递给振动腔601，为了减小在传递过程中振动能量的损耗，金属箔片对传递的振动能量的损耗很少，具有很好地能量传递作用，能够使过滤元件4发生更好地振动，有利于灰尘的脱落。

作为一种优选地实施方式，为了防止空气流经过落尘板8的游离端802的尖端时，发生强烈振动而产生更大的噪音，游离端802的端部倒圆角，游离端802与下壳体2壁面形成的间隙的宽度与游离端802宽度之比为1:1。

作为一种优选地实施方式，落尘板8朝向过滤元件4的一面为向下倾斜的斜板9，另一面为底板10，斜板9的最高点不高于固定装置的高度，这样设置有助于落尘板8更好地捕获灰尘。

作为一种优选地实施方式，如图3和图4所示，斜板9上设有落尘槽901，落尘槽901的剖口截面为V型剖口，以便于落在落尘板8上的灰尘得到及时收集，有效防止灰尘的二次过滤，减轻过滤元件4的负担，同时，设计的V型剖口还能阻止大部分的空气窜入至落尘板8的中空结构内，防止中空结构内灰尘过度扬起，并在落尘板8的中空结构与过滤腔3之间形成压差，使落尘板8上的灰尘被吸入中空结构内，落尘槽901不易发生堵塞。

作为一种优选地实施方式，支撑端801与下壳体2壁面间开口形成除尘口11，如图5所示，底板10向上倾斜形成滑落面，除尘口11设于斜板9与底板10之间。灰尘通过落尘槽901落入落尘板8的中空结构内，在一部分渗入中空结构内的空气的推力作用下，灰尘沿滑落面滑落至除尘口处，当空气滤清器停止工作后，即可打开除尘口11将灰尘排出过滤腔外，清理方便。

作为一种优选地实施方式，考虑到落尘板8用于收集灰尘及其杂物，为防止灰尘及杂物堵塞V型剖口和/或落尘板结垢，并同时提高落尘板的使用寿命，落尘板用金属材料制成，对落尘板进行表面处理，表面处理的具体工艺包括以下步骤：

步骤1、对落尘板进行热处理，将落尘板置于热处理炉内于1-2MPa下，在惰性保护性气体中加热至700-800℃以下，保温时间为0.5-2h，然后随炉冷却至50℃时，取出空冷；

步骤2、热处理完成后，放入润滑槽内进行表面润滑处理，润滑时间为3h，其中润滑液为汽机油，汽机油内含有10wt%油溶性有机铜化合物；

步骤3、表面润滑处理完成后，对落尘板进行冷处理，其冷处理温度为-80-（-90）℃；

步骤4、冷处理完成后进行低温回火处理，低温回火处理在1-2MPa的惰性气体保护下进行，回火温度为230-260℃，保温时间为0.5-1h。

作为一种优选地实施方式，落尘板与空气过滤元件之间设有用于限定固定装置向下移动的支座，支座的横截面为山脊状，支座的山脊状的顶点朝向过滤腔的心部，支座与游离端形成空气通道。支座的设置不仅可以防止过滤元件由于振动和空气推力与除尘板发生撞击而破坏过滤元件，还能在过滤腔内形成空气通道，使空气沿着设定的流向流动，防止空气沿着腔壁流动，减少对固定装置的冲击，增加空气滤清器的工作稳定性。

作为一种优选地实施方式，支座间隔设置在下壳体的壁面上，以减少支座的重量，减轻空气滤清器的自重。

为了更好地解释本发明的落尘板的表面处理工艺，以下为表面处理工艺的具体实施例。

实施例1

一种落尘板的表面处理工艺，包括以下步骤：

步骤1、将落尘板放入热处理炉中，并于惰性保护性气体下对落尘板进行热处理，将落尘板置于热处理炉内于1MPa下，在惰性保护性气体中加热至800℃以下，保温时间为0.5h，然后随炉冷却至50℃时，取出空冷；

步骤2、热处理完成后，放入润滑槽内进行表面润滑处理，润滑时间为3h，其中润滑液为汽机油，汽机油内含有10wt%油溶性有机铜化合物；

步骤3、表面润滑处理完成后，对落尘板进行冷处理，其冷处理温度为-80℃；

步骤4、冷处理完成后进行低温回火处理，低温回火处理在1MPa的惰性气体保护下进行，回火温度为260℃，保温时间为0.5h。

实施例2

一种落尘板的表面处理工艺，包括以下步骤：

步骤1、将落尘板放入热处理炉中，并于惰性保护性气体下对落尘板进行热处理，将落尘板置于热处理炉内于2MPa下，在惰性保护性气体中加热至700℃以下，保温时间为2h，然后随炉冷却至50℃时，取出空冷；

步骤2、热处理完成后，放入润滑槽内进行表面润滑处理，润滑时间为3h，其中润滑液为汽机油，汽机油内含有10wt%油溶性有机铜化合物；

步骤3、表面润滑处理完成后，对落尘板进行冷处理，其冷处理温度为-90℃；

步骤4、冷处理完成后进行低温回火处理，低温回火处理在2MPa的惰性气体保护下进行，回火温度为230℃，保温时间为2h。

实施例3

一种落尘板的表面处理工艺，包括以下步骤：

步骤1、将落尘板放入热处理炉中，并于惰性保护性气体下对落尘板进行热处理，将落尘板置于热处理炉内于1MPa下，在惰性保护性气体中加热至730℃以下，保温时间为1h，然后随炉冷却至50℃时，取出空冷；

步骤2、热处理完成后，放入润滑槽内进行表面润滑处理，润滑时间为3h，其中润滑液为汽机油，汽机油内含有10wt%油溶性有机铜化合物；

步骤3、表面润滑处理完成后，对落尘板进行冷处理，其冷处理温度为-83℃；

步骤4、冷处理完成后进行低温回火处理，低温回火处理在1MPa的惰性气体保护下进行，回火温度为240℃，保温时间为1h。

更进一步地说，落尘板的游离端802与过滤元件4之间设有用于限定固定装置向下移动的支座，如图5所示，支座12的横截面为山脊状，支座12的山脊状的顶点朝向过滤腔3的心部，支座12与游离端802形成空气通道。支座12的设置不仅可以防止过滤元件4由于振动和空气推力与落尘板8发生撞击而破坏过滤元件4，还能在过滤腔3内形成空气通道，使空气沿着设定的流向流动，防止空气沿着腔壁流动，减少对固定装置5的冲击，增加空气滤清器的工作稳定性。为了减少支座12的重量，以减轻空气滤清器的自重，支座12间隔设置在下壳体2的壁面上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。