专利名称：过滤器滤芯及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种过滤器滤芯及其制造方法。该滤芯用于分离流体中的机械杂质，特别适用于液压系统。
现有的制造滤芯的技术是将滤片(通常使用微孔滤纸制成)卷绕在作为支承骨架的钻有若干小孔的铁皮圆筒上，再将滤片的交接处接合，并在圆筒的两端加上端盖。美国专利US4，071，394在滤片接合处采用缝合的方法;美国专利US4，521，309将塑料端盖局部熔化，粘接在圆筒的两端，虽改善了端盖的密封，但工艺复杂，并且未能消除滤片接合处的旁路泄漏，影响过滤精度。同时，由于纸质滤片强度很低，极易破裂，不能承受液压系统的高工作压力和高压差。此外，现有的滤芯在堵塞后无法清洗，圆筒和端盖不能重复使用，滤芯不能再生。
本发明的目的是要提供一种新型的过滤器，滤心及其制造方法。这种制造方法和滤芯结构可以改进现有技术的缺点，能够消除旁路泄漏。提高滤芯抗压差能力及过滤精度。并且滤芯可以再生，支承可以重复使用。
本发明的特点是用具有微孔的材料制成的元件作为滤芯的支承基体，用抽真空的方法将纤维滤材沉积在支承基体表面，形成纤维滤层。这样制得的滤层结构完整，没有接缝，能有效的消除旁路泄漏并能提高抗压差能力和过滤精度。滤芯堵塞后可以除去原有纤维滤层再重新沉积而使滤芯得以再生。
下面结合附图详细说明滤芯的制造方法和结构。
图1是滤芯的结构及制造方法示意图。
图2是滤芯的剖面图。
如图1所示端盖〔3〕用螺钉紧压在金属盘〔8〕上，金属盘〔8〕与支承基体〔5〕烧结成一体，密封圈〔2〕和〔4〕放在端盖〔3〕的凹槽中，管〔1〕插入端盖〔3〕的孔中，并和真空泵相连。整个滤芯浸没在容器〔6〕内的纤维纸浆〔7〕中。
制造步骤如下1.用具有一定微孔的材料-例如用粉末冶金材料制成作为支承基体的元件，元件一端是金属盘〔8〕，它与支承基体〔5〕烧结成一体。
2.将端盖〔3〕与金属盘〔8〕用螺钉压紧，连同支承基体〔5〕全部浸没在容器〔6〕中的纤维纸浆〔7〕中，通过管〔1〕抽真空，将纤维纸浆中的纤维滤材抽吸，沉积在支承基体〔8〕的表面上，形成纤维滤层〔9〕(见图2)。滤层的厚度可以通过改变纸浆的浓度和抽出白水的体积控制，纤维浓度按重量比最好不超过1.5%。
3.滤芯从纸浆中取出后，再抽真空脱水，真空泵的真空度应不低于700mmHg。
4.将滤芯烘干。
本发明中所使用的支承基体材料，是具有一定微孔的烧结材料，最好是粉末冶金材料，也可以是陶瓷材料。烧结材料的孔隙直径应根据过滤精度、压力损失及支承纤维滤层的强度的要求选择。合理的选择范围可定孔隙直径为10μm至300μm。
支承基体的形状，可用母线为折线或直线的迴转体或底面外廓为折线的柱体或锥体。
本发明中纤维纸浆的成份是纤维滤材加水。经试验，纤维滤材浓度按重量比最好不超过1.5%。所说的纤维滤材可以是棉、毛、木、麻、石棉、玻璃纤维或合成纤维，也可以是几种纤维的混合物。
纤维直径可由零点几微米至数十微米，长度可从零点几毫米至数毫米，根据过滤精度选择，直径愈细过滤精度愈高。
纤维滤层可以是单层或多层结构。采用多层结构时，滤层的内层用较细的纤维制造。
当滤芯堵塞后，可除去纤维滤层，清洗支承基体，再重新沉积纤维滤层而获得再生。
本发明具有以下优点和效果由本发明制得的滤芯，纤维滤层结构完整，没有接缝，有效的防止了旁路泄漏，而已有技术都未能解决泄漏问题。同时，滤芯的纤维滤层与支承基体接合紧密，纤维滤层的强度增加，提高了抗压差能力，经试验，本发明滤芯的抗压差能力不低于30Kgf/Cm2。而现有的带卷绕式滤片的滤芯只有7Kgf/Cm2。又，本发明滤芯的支承基体的孔径可以远小于用以制造滤片的铜丝布的孔径，因此可以用远比后者直径细的纤维滤材制造滤芯，而获得高的过滤精度。本发明滤芯的过滤精度为3μm，若采用更细的纤维滤材，还可以提高精度，而带卷绕式滤片的滤芯的过滤精度仅10μm。
本发明的最佳实施例本例采用40～60目(孔隙直径100μm)的青铜粉末作为支承基体材料，支承基体的几何形状与附图相同。纤维纸浆的成份是重量比为33%的木纤维，其平均直径为30μm;重量比为17%的棉纤维，其平均直径为15μm;以上两种纤维的平均长度为1.26mm;另有50%的无碱玻璃纤维，其平均直径为0.36μm，平均长度为0.42mm;将以上纤维混合加水，纤维浓度为1%。实施步骤1.用抽真空的方法将纤维沉积在支承基体上，2.真空脱水3分钟，3.烘干40分钟，烘干温度为90℃～100℃。由以上工艺方法沉积得到1mm厚的纤维滤层而制成滤芯。经实验测试，该滤芯性能如下对于大于3μm的固体颗粒，过滤效率不低于99%，抗压差能力不低于30Kgf/Cm2，对10号航空液压油在20℃的通流能力为35.7m/Kgf·S。
权利要求
1.一种过滤器滤芯，具有支承基体，在支承基体外包有滤层，其特征在于支承基体是用多孔隙的材料制成，支承基体外的滤层是用抽真空的方法将纤维滤材沉积在支承基体表而而形成的纤维滤层。
2.一种用以制造权利要求1所述的过滤器滤芯的方法。其特征在于a、制成均匀混合的纤维纸浆;b、用抽真空的方法使纤维纸浆中的纤维滤材沉积在支承基体上，形成纤维滤层;c、抽真空脱水;d、烘干。
3.根据权利要求1或2所述的过滤器滤芯，其特征在于用以制造支承基体的多孔隙的材料，可以是粉末冶金材料或陶瓷材料。
4.根据权利要求3所述的过滤器滤芯，其特征在于用以制造支承基体的粉末冶金材料或陶瓷材料，其孔隙直径可从10μm至300μm。
5.根据权利要求4所述的过滤器滤芯，其特征在于沉积在支承基体表面的纤维滤层，可以是单层或多层结构。
6.根据权利要求5所述的过滤器滤芯，其特征在于制造纤维滤层的纤维纸浆的成份是纤维滤材加水。
7.根据权利要求6所述的过滤器滤芯，其特征在于纤维纸浆的浓度按重量比不超过1.5%。
8.根据权利要求7所述的过滤器滤芯，其特征在于纤维纸浆中的纤维滤材可以是棉、毛、木、麻、石棉、玻璃纤维或合成纤维，也可以是几种纤维的混合物。
全文摘要
本发明是一种用于分离流体中机械杂质的过滤器滤芯及其制造方法。其特征是采用多孔隙的材料制成的元件作为滤芯的支承基体，用抽真空的工艺方法将纤维滤材沉积在支承基体表面，形成纤维滤层。支承基体可以反复使用，纤维滤层可以再生。
本发明由于滤芯的纤维结构完整，与支承基体结合紧密，因此能消除旁路泄漏，滤芯强度高，过滤精度高，抗压差能力大。
该滤芯特别适用于液压系统。
文档编号B01D39/18GK1032492SQ8710680
公开日1989年4月26日 申请日期1987年10月13日 优先权日1987年10月13日
发明者雷天觉, 杨彦国, 杨锦华 申请人:国家机械工业委员会北京机械工业自动化研究所