一种空气预过滤自动除尘设备的制作方法

1.本发明涉及机械设备技术领域，尤其是涉及用于高粉尘环境施工机械的空气预过滤使用的一种空气预过滤自动除尘设备。


背景技术：

2.现有工程设备使用的空气预过滤装置，主要是对进入发动机主过滤总成系统进气口的混合空气进行预分离，以达到对进入到主过滤总成内的空气质量进行提升，从而提高和延长主过滤总成的过滤使用寿命的目的，现有空气预分离装置一般采取动态过滤分离(离心分离预过滤)、静态过滤分离(油液吸附拦截预过滤)拦截以及直接增加一道干式过滤分离方式，减少杂质进入主过滤总成系统，从而减少进入到主过滤总成系统的空气杂质，提高主过滤总成的过滤使用时间，现有装置的预分离装置，动态和静态预分离存在分离效率不高的问题，经实际测试，对于25微米以上混合空气中的杂质颗粒分离率仅达70％，25微米以下混合空气中的杂质颗粒分离率不到20％，虽然直接增加一道干式预过滤分离装置进行进一步过滤，但由于增加了一道过滤装置，随之增加了原主过滤总成的进气阻力，使用过程中导致发动机的进气背压增大，造成工程设备动力下降，直接影响到工程设备的使用效率，且在后期使用时，对设备维护人员要求极高，使用中均达不到设计寿命要求，综合测算预过滤效果只有不到10％，甚至对主过滤总成过滤产生直接影响，设备使用者不得不主动增加更换主滤清器主滤以及安全滤芯(两级滤芯)来保证空气过滤装置的正常工作，由于不同环境空气和粉尘杂质含量跨度较大，造成过滤装置滤芯寿命长短区别较大，不频繁更换滤芯的话，过滤装置就无法使用，况且客户频繁更换滤芯，也造成设备空气过滤领域保养费用直线上升，设备停工造成设备使用效率降低的问题；在实际的使用过程中，95％的客户还存在将滤芯从主过滤总成装置中拆下，并用压缩空气进行滤芯表面灰尘清理达到滤芯的多次重复使用的行为，频繁拆卸空滤进行清理维护主滤芯，灰尘(杂质)在油液中吸附时会快速硬化堵塞预过滤进气通道，离心式预过滤预分离效果较差，对于直接式干式拦截预过滤由于滤芯极易形成堵塞，目前两级过滤滤材都是标准纸浆合成的，滤材本身强度不够，滤芯本身不具备二次重复使用条件，不适合重复多次维护清灰使用，用户在频繁多次用压缩空气清理主滤芯表面附着灰尘时，造成滤材孔隙会逐渐加大，最终使滤材失去对灰尘(杂质)的过滤能力，达不到给发动机主过滤总成进气口清洁净化空气的要求，空气中对发动机产生磨损的有害杂质造成滤纸对粉尘过滤性能大大降低，最终空气过滤装置失效，导致客户设备的空气过滤装置失效，发动机在此状况下工作会导致磨损加重，活塞及环与缸壁的磨损逐渐加大，最终导致发动机无法有效工作，发动机设备提前磨损。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种空气预过滤自动除尘设备。
4.为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：
5.一种空气预过滤自动除尘设备，包括过滤筒以及设置在过滤筒外侧的脉冲清灰机
构,所述过滤筒包括筒体、端盖、主滤芯，下法兰组，筒体圆周设置侧进气通孔，筒体下端设置下进气通孔，主滤芯设置在筒体内，筒体上端连接端盖，筒体下端连接下法兰组；所述主滤芯纵截面为u形，所述主滤芯u形的开口密封端与下法兰组密封相连，密封处设置高压气体脉冲夹层通道，高压气体脉冲夹层通道通过专用橡胶管路与脉冲清灰机构相连。
6.上述技术方案中，所述过滤筒为中心轴线垂直设置的圆柱体，所述过滤筒通过螺栓与t型支架相连接。
7.上述技术方案中，所述侧进气通孔均匀设置在过滤筒下法兰组以及过滤筒下部圆周处、下法兰组外沿。
8.上述技术方案中，所述侧进气通孔处设置防雨挡。
9.上述技术方案中，所述筒体与端盖通过卡接密封结构活动连接，所述端盖设置在主滤芯u形的封闭端的外部。
10.上述技术方案中，所述卡接密封结构包括卡扣和卡座，所述卡座与筒体转动连接，卡扣的一端与卡座转动连接，卡扣另一端为挂钩；所述筒体的边缘设有与挂钩相配合的凹檐；所述筒体端部表面上设有与凸檐配合的凸台，凸台与凹檐之间的配合面上设有密封结构。
11.上述技术方案中，所述下法兰组中心设置有净气出口端，通过进气接口管箍与发动机的原车主过滤进气口相连；所述进气接口管箍与发动机相连的一端外圆上设有凸起的环形密封台。
12.上述技术方案中，所述端盖为圆柱状。
13.上述技术方案中，所述主滤芯采用附有纳米纤维膜的材质。
14.上述技术方案中，所述下进气通孔同时是排灰孔。
15.上述技术方案中，所述脉冲清灰机构包括储气筒、脉冲阀、电子脉冲控制线圈、橡胶连接管、控制器主机、直流空气压缩机、中间继电器，高压空气压力控制开关、高压空气压力安全阀，直流空气压缩机通过单向进气阀连接储气筒，所述储气筒的出口通过脉冲阀与高压气体脉冲夹层通道相连，脉冲阀上设置电子脉冲控制线圈、电子脉冲控制线圈通断电可以开启与关闭脉冲阀，所述电子脉冲控制线圈、中间继电器与控制器主机相连；所述控制器主机一端与外部电源通过控制器输入开关与外部电力输入相连实现供电与信号收集，控制器主机二端与脉冲电磁阀电磁线圈连接，控制器主机三端与预过滤操作指示灯连接，控制器主机四端与预过滤出气口阻力传感器连接，直流空气压缩机设置在气包正上方，直流空气压缩机与气包通过管路连接，直流空气压缩机通过设置在气包上部的高压空气压力控制开关与中间继电器组合自动控制，控制器主机电路通过电缆连接到设备24v主电源处。
16.上述技术方案中，所述过滤筒垂直直立安装于t型支架垂直的一侧，t型支架水平上下布置直流空气压缩机、控制单元、脉冲阀工作单元、储气筒，储气筒底部设有放水阀。
17.上述技术方案中，所述储气筒上部设置防雨通风罩，防雨通风罩外安装控制器指示操作复位开关，指示操作复位开关连接控制器主机。
18.上述技术方案中，所述脉冲压力释放通道分为夹层释放脉冲结构和管路尾端尾喷脉冲结构。
19.本发明采取电脑在线控制设计，实现设备自动排尘工作，其结构简单紧凑合理并能够精准清理主滤芯外表附着的灰尘，由于其具有自动清洁灰尘特性且效果好，从而大大
延长了主过滤总成的主(安全)滤芯的使用周期，过滤效率高、高效保护发动机磨损，空气气流阻小，发动机燃烧充分，输出功率强，省油，能够实现预过滤自动排尘工作可靠，自动化程度高，滤芯的使用寿命长效，预过滤效率达99％，真正实现灰尘预过滤效果彻底。
附图说明
20.图1为本发明实施例的结构示意图。
21.图2为本发明实施例的结构示意图。
22.图3为图2的控制器主机及中间继电器连接结构示意图。
23.图4为本发明实过滤筒和下法兰组连接结构示意图。
24.图5为本发明实施例的结构示意图。。
25.其中：过滤端盖1、过滤筒2、阻力传感器3、压缩机取气口4，t型支架5、直流空气压缩机6、控制器主机7、中间继电器8、脉冲阀9、储气筒10、控制器输入开关11、电子脉冲控制线圈12、压力控制开关13、放水阀14、压缩机高压输入管路15、储气筒高压进气阀16、压力安全阀17、脉冲阀连接管18，螺栓19、卡扣20、电源开关21、预过滤设备操作指示灯22、防雨通风罩23、防雨挡24、侧进气通孔25、下进气通孔26、主滤芯27、高压气体脉冲夹层通道28、下法兰组29。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
27.根据图1—图5所示，实施例公开一种空气预过滤自动除尘设备，过滤筒以及设置在过滤筒外侧的脉冲清灰机构，过滤筒垂直直立安装于t型支架垂直的一侧，通过螺栓将过滤筒与t型支架相连接。
28.过滤筒为中心轴线垂直设置的圆柱体，过滤筒包括筒体、端盖、主滤芯，下法兰组，筒体下部圆周处均匀设置侧进气通孔，侧进气通孔处设置防雨挡，筒体下端设置下进气通孔，下进气通孔同时是排灰孔，侧进气通孔25和下进气通孔26同时兼有排尘孔作用，侧进气通孔25处设置防雨挡24，防雨挡24防止雨水进入预过滤主体。
29.主滤芯设置在筒体内，圆柱状的端盖设置在主滤芯u形的封闭端的外部，筒体下端连接下法兰组，端盖以及下法兰组紧固主滤芯在两者之间，端盖与过滤筒内的主滤芯27密封端相连并压实，通过端盖的拆卸可以对主滤芯进行维护更换；筒体上端与端盖通过卡接密封结构活动连接，卡接密封结构包括卡扣和卡座，卡座与筒体转动连接，卡扣的一端与卡座转动连接，卡扣另一端为挂钩；筒体的边缘设有与挂钩相配合的凹檐；筒体端部表面上设有与凸檐配合的凸台，凸台与凹檐之间的配合面上设有密封结构。
30.主滤芯表面采用附有纳米纤维膜的材质制备，通过在滤芯筒体附着纳米纤维膜，能够阻挡2-5微米的灰尘，确保发动机平稳运行，且纳米纤维膜与灰尘具有不溶性，在发动机停机情况下(或不停机时发动机进气背压达极限时)，通过控制器控制脉冲清灰机构对滤芯表面上的灰尘进行清洁，能够有效提高滤芯的过滤效率及使用寿命，主滤芯纵截面为u形，主滤芯u型开口端采用径向密封，主滤芯u形的开口端与下法兰组密封相连，密封处设置高压气体脉冲夹层通道，为压力气体能量通道，高压气体脉冲夹层通道通过专用橡胶管路与脉冲清灰机构的脉冲阀相连。
31.下法兰组中心设置有净气出口端，通过进气接口管箍与发动机的原车主过滤进气口相连；所述进气接口管箍与发动机相连的一端外圆上设有凸起的环形密封台。
32.脉冲清灰机构包括储气筒、脉冲阀、电子脉冲控制线圈、橡胶连接管、控制器主机、直流空气压缩机、中间继电器、压力控制开关、压力安全阀，直流空气压缩机通过连接在压缩机高压输入管路的储气筒高压进气阀连接储气筒，储气筒的出口通过脉冲阀与高压气体脉冲夹层通道相连，脉冲阀上设置电子脉冲控制线圈，电子脉冲控制线圈通断电可以开启与关闭脉冲阀，电子脉冲控制线圈、中间继电器与控制器主机相连；通过线缆/电缆连接各单元部件。
33.t型支架水平上下布置直流空气压缩机、控制单元、脉冲阀工作单元、储气筒，储气筒10上部设置24伏直流空气压缩机6；储气筒底部设有排水阀14，储气筒上部设置防雨通风罩，防雨通风罩外安装控制器指示操作复位开关，指示操作复位开关连接控制器主机；储气筒10上依次设置压力控制开关13、脉冲阀出气端、压力安全阀17，储气筒10下端设有排水阀14，储气筒的脉冲阀出气端安装脉冲阀9，通过脉冲阀连接管18与过滤筒2内压力气体专门气体通道相连，脉冲阀连接管上设置有电子脉冲控制线圈12，电子脉冲控制线圈12与控制器主机7连接并实现自动工作，通过控制器主机7计算后发出信号自动开启和关闭脉冲阀9，将储气筒高压压缩空气通过预过滤主体下端的下法兰组结构内高压气体脉冲夹层通道瞬间释放，实现主滤芯27表面附着拦截的灰尘自动清洁，清洁出的灰尘通过侧进气通孔25和下进气通孔26排除，控制器主机7一端与外部电源通过控制器输入开关11与外部电力输入相连实现供电与信号收集，控制器主机7二端与电子脉冲电磁阀电磁线圈12连接，控制器主机7三端与预过滤操作指示灯22连接，控制器主机7四端与预过滤出气口的阻力传感器3连接，在气包正上方布置24v直流空气压缩机6为气包提供压力不高于10公斤特定压力压缩空气，通过压缩机高压输入管路15连接输送到气包，压缩机的开启和关闭通过设置在气包上侧的压力控制开关13与中间继电器8组合自动控制，电路通过线缆连接到设备24v主电源处，并电源开关21控制。
34.储气筒设有防雨通风罩23，防雨通风罩23一侧设有滤设备操作指示灯以及复位装置，该装置通过线缆与控制器主机7相连，通过按压复位装置可使控制器主机7循环程序待命工作。
35.设备操作方法：
36.工程设备主电源通电后，24伏正负电源通过预过电源开关21与中间继电器9、压力控制开关13、直流空气压缩机6组成闭合电路回路，当储气筒10小于8-10公斤压力时，压力控制开关13闭合(反之则断开)直流空气压缩机启动(压力控制开关13断开则关闭)，直流空气压缩机通过压缩机取气口4吸入过滤的干净空气到压缩机进行压缩，压缩后空气加压形成压力空气通过压缩机高压输入管路15单向流入储气筒10，当储气筒压力达到8-10公斤压力时，压力控制开关13断开，压缩机电路断开，压缩机停止运行进入待命状态。工程设备运行时当发动机进气变化时，负压压力触动阻力传感器3时，阻力传感器接通并将信号传输到控制器主机7，控制器主机7通过电缆输出给电子脉冲控制线圈，使其微秒导通，脉冲阀9工作，储气筒10中压力空气瞬间导出，通过高压气体脉冲夹层通道(压力空气通过压力稳压、蓄压、定压)向主滤芯27过滤层由内向外瞬间释放，将主滤芯27表面附着灰尘杂质阵打吹离，通过侧进气通孔25、下进气通孔26排出，实现空气预过滤在发动机运行状态下自动除尘
工作。脉冲阀9工作后压力控制开关13接通，空气压缩机循环工作直至压力控制开关13断开后进入打气待命状态。当工程设备停机熄火时，控制器输入开关11将停机信号传送到控制器主机7，控制器主机7通过电缆输出信号给电子脉冲控制线圈，使其微秒导通，脉冲阀9工作，储气筒10中压力空气瞬间导出，通过高压气体脉冲夹层通道，满足压力空气通过压力稳压、蓄压、定压，向主滤芯27过滤层由内向外瞬间释放，将主滤芯27表面附着灰尘杂质阵打吹离，通过侧进气通孔25和下进气通孔26排出，实现空气预过滤在发动机熄火后自动除尘工作第一次。脉冲阀9工作后压力控制开关13接通，空气压缩机循环工作直至压力控制开关13断开后进入打气待命状态后(该状态独立并循环工作)，控制器主机7发出二次信号通过电缆输出信号给电子脉冲控制线圈，使其微秒导通，脉冲阀9工作，储气筒10中压力空气瞬间导出，通过高压气体脉冲夹层通道向主滤芯27过滤层由内向外瞬间释放，将主滤芯27表面附着灰尘杂质阵打吹离，通过侧进气通孔25、下进气通孔26排出，实现空气预过滤在发动机熄火后自动除尘工作第二次，工作完毕后预过滤除尘设备关机进入待命状态。为了保证储气筒10压力达标，控制器主机7设有发动机初始启动工作模式，该模式下控制器主机7进入短暂时间保护，该状态下系统不输出信号。控制器主机7记录脉冲阀9工作次数，但脉冲阀工作次数达到滤芯寿命时，控制器报警并通过预过滤设备操作指示灯22闪光显示，在预过滤除尘设备保养后人工可以通过复位装置的按钮接通手动触动控制器主机7工作复位。压力安全阀17起双重保护作用，空气压缩后会有部分冷凝水产生，通过放水阀14开合可以将储气筒10中水排出，保障压缩空气的干燥。
37.本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。