一种高尘地区大型机车用发动机进气过滤器

1.本发明属于汽车发动机技术领域，涉及一种高尘地区大型机车用发动机进气过滤器。


背景技术：

2.发动机在工作过程中要吸进大量的空气，如果空气不经过滤清，空气中悬浮的尘埃被吸入气缸中，就会加速活塞组及气缸的磨损。较大的颗粒进入活塞与气缸之间，会造成严重的拉缸现象，这在干燥多沙的工作环境中尤为严重。进气过滤器装在化油器或进气管的前方，起到滤除空气中灰尘、砂粒的作用，保证气缸中进入足量、清洁的空气。
3.发动机进气过滤器一般是一个普通的空气过滤器，由滤芯和固定壳体组成。空气进入发动机气缸之前通过空气过滤器进行一次过滤，但是在高尘地区通过普通空气过滤器一次过滤根本达不到空气进气清洁度要求，这就会加快造成发动机部件的磨损。并且由于灰尘浓度大，更换空气过滤器滤芯的频率增加，会造成一定的成本损失。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明提出一种高尘地区大型机车用发动机进气过滤器，用于提高进入气缸内空气的清洁度，提高发动机安全性和延长使用寿命。
5.本发明解决上述问题的技术方案是：一种高尘地区大型机车用发动机进气过滤器，其特殊之处在于：
6.包括依次连接的大颗粒过滤装置、声场团聚装置组和空气过滤器；
7.所述大颗粒过滤装置为旋风分离器，声场团聚装置组包括至少一个声场团聚装置；
8.所述声场团聚装置中包括依次连接的信号发生器、功率放大器、扬声器、声场团聚室，所述扬声器固定在声场团聚室的一侧。
9.进一步地，上述声场团聚室为空心圆柱或空心长方体结构，在声场团聚室上远离扬声器的一侧设有反射板，用于无损的反射声波，在团聚室内营造驻波声场条件。
10.进一步地，上述声场团聚装置组包括两个声场团聚装置。
11.进一步地，上述旋风分离器的上部为筒体，筒体一侧有一螺旋进气口，筒体上部有一气体出口，下部为锥体，锥体底部为粉尘出口。
12.进一步地，上述旋风分离器上部的气体出口通过带有折向挡板的气体管道连接第一声场团聚室的进口，折向挡板用于分离卷吸上来的粗颗粒。
13.进一步地，上述第一声场团聚室的出口通过直角气体管道连接第二声场团聚室，第二声场团聚室出口连接空气过滤器，空气过滤器另一端为气体出口通入发动机气缸。
14.进一步地，上述直角气体管道的拐角处设有可拆卸的颗粒收集装置储槽。由于方向改变，大颗粒由于惯性落入底部可拆卸的颗粒收集装置储槽内。
15.进一步地，上述空气过滤器为一长方体壳体，中间设有可拆卸滤芯，便于更换。
16.进一步地，上述声场团聚室采用不锈钢制成。
17.本发明的优点：
18.本发明的发动机进气过滤器，空气首先进入旋风分离器，所述旋风分离器利用离心力分离较大颗粒物进行第一层过滤，随后空气通过带有折向挡板的气体管道进入第一声场团聚室，在折向挡板处利用撞击和离心力进一步对卷吸上去的大颗粒进行过滤，在第一声场团聚室内空气中的微小颗粒物在声场作用下团聚成大颗粒物，在通入第二声场团聚室的直角气体管道弯道处由于惯性作用部分颗粒物将沉积到底部的储槽内。在第二声场团聚室内，颗粒物再次进行团聚。最后空气通过空气过滤器，过滤掉团聚后的颗粒物。通过过滤将空气中的颗粒物减少到最少后再通入到发动机内，保证气缸内进入足量，清洁的空气。
附图说明
19.图1为本发明发动机进气过滤器系统示意图；
20.图2为图1中a
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a方向视图。
21.其中：1
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第一信号发生器，2
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第一功率放大器，3
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第一扬声器，4
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第一团聚室，5
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反射板，6
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折向挡板，7
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旋风分离器，8
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颗粒收集装置储槽，9
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第二团聚室，10
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空气过滤器。
具体实施方式
22.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。
23.本发明的目的是提供一种高尘地区用大型机车发动机进气过滤器，以解决现有技术存在的问题，提高进入气缸的空气的清洁度，提高发动机的安全性和延长使用寿命。
24.一种高尘地区大型机车用发动机进气过滤器，包括依次连接的大颗粒过滤装置、声场团聚装置组和空气过滤器10；所述大颗粒过滤装置为旋风分离器7，声场团聚装置组包括至少一个声场团聚装置；所述声场团聚装置中包括依次连接的信号发生器、功率放大器、扬声器、声场团聚室，所述扬声器固定在声场团聚室的一侧。
25.作为本发明的一个优选实施例，本发明中的声场团聚室为不锈钢制成的空心圆柱或空心长方体结构，在声场团聚室上远离扬声器的一侧设有刚性反射板5，用于无损的反射声波，在团聚室内营造驻波声场条件。
26.作为本发明的一个优选实施例，本发明中的旋风分离器7的上部为筒体，筒体一侧有一螺旋进气口，筒体上部有一气体出口，下部为锥体，锥体底部为粉尘出口。
27.作为本发明的一个优选实施例，本发明中的旋风分离器7上部的气体出口通过带有折向挡板6的气体管道连接第一声场团聚室的进口，折向挡板6用于分离卷吸上来的粗颗粒。
28.作为本发明的一个优选实施例，本发明中的声场团聚装置组包括两个声场团聚装置。所述第一声场团聚室的出口通过直角气体管道连接第二声场团聚室，第二声场团聚室
出口连接空气过滤器10，空气过滤器10另一端为气体出口通入发动机气缸。
29.作为本发明的一个优选实施例，本发明中的直角气体管道的拐角处设有可拆卸的颗粒收集装置储槽8。
30.作为本发明的一个优选实施例，本发明中的空气过滤器10为一长方体壳体，中间设有可拆卸滤芯。
31.实施例
32.如图1所示，本实施例提供了一种高尘地区用大型机车发动机进气过滤器，包括旋风分离器7、折向挡板6、两个声场团聚装置、颗粒收集装置储槽8、空气过滤器10。旋风分离器7右侧为螺旋进气口，上部出口通过带有折向挡板6的气体管道连接第一团聚室4，第一团聚室4连接气体管道通往第二团聚室9，气体管道竖直底部为颗粒收集装置储槽8，第二团聚室9出口连接空气过滤器10。
33.空气首先通过螺旋进气口进入旋风分离器7筒体内，气流将由直线运动变成圆周运动。旋转气流的绝大部分沿器壁自圆筒筒体呈螺旋形向下流，朝锥体流动。当含尘气体在旋转过程中产生离心力,将密度大于气体的尘粒甩向器壁抛。一旦尘粒与器壁接触,便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力沿壁面下落,然后从底部的粉尘出口排出。分离后的空气将从顶部排气口排出进入声场团聚装置，在通往第一团聚室4的气体管道内由于折向挡板6的撞击与离心力的作用，再次过滤掉部分大颗粒物，通过分离后的空气中大颗粒物将有所减少，如图2所示。
34.声场团聚装置包括信号发生器1、功率放大器2、扬声器3、声场团聚室4、反射板5。其中信号发生器1、功率放大器2、扬声器3构成声源系统，由信号发生器1输出正弦信号，经功率放大器2处理后,形成特定频率、特定幅值的交流信号,驱动扬声器工作。经频率调试和声压级测定后，最终设定为第一声场团聚装置输出1500hz,130db的声波信号进行团聚。反射板5，用于无损的反射声波，在团聚室内营造驻波声场条件。在声场团聚室4内，对含尘气体施加声场,气体介质在声波的作用下发生振荡运动，不同粒径的颗粒由于其惯性不同,所以振动的幅度也不同。这样,大颗粒和小颗粒就产生了相对运动,发生碰撞而团聚，从而消除小颗粒的存在。
35.空气经过声场团聚室4后，通过直角气体管道进入第二声场团聚室9。在气体管道中部分颗粒物由于方向改变惯性沉积到底部可拆卸的颗粒收集装置储槽8中，方便对沉积颗粒进行清理。第二声场团聚装置设定2000hz，130db的声波信号进行团聚，为了对粒径更小的颗粒物进行团聚频率有所增加。
36.最后空气通过空气过滤器10，空气过滤器10的可拆卸滤芯将过滤掉团聚后的颗粒物，通过空气过滤器10的空气相对于从外部直接进入的空气来说，颗粒物含量已明显减少，最后空气通入发动机气缸，达到减少气缸磨损，延长使用寿命的目的。
37.本实施例的高尘地区用发动机进气过滤器具体使用操作步骤如下：
38.用户在使用时，发动机进气过滤器系统安装在进气口和节气门之间，进入发动机的空气先进入旋风分离器7在离心力作用下分离出部分大颗粒，空气由旋风分离器6上部出口气体管道排出到声场团聚室4，气体管道内装有折向挡板6，用于过滤被卷吸上去的大颗粒，第一声场团聚室4在1500hz,130db声波的声场作用下进行团聚消除小颗粒，空气经声场团聚室4出口排出，通过气体管道的惯性沉积作用再次去除部分颗粒物后进入第二声场团
聚室9，再次进行团聚，最后在空气过滤器10的作用下基本将空气中的全部颗粒物滤净，最后空气进入发动机气缸中供发动机工作使用。
39.本实施例通过对空气中颗粒物的过滤处理，使进入发动机气缸的空气相对于之前所含颗粒物更少，以减少活塞和气缸磨损，达到提高安全性和延长使用寿命的目的。
40.以上所述仅为本发明的实施例，并非以此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的系统领域，均同理包括在本发明的保护范围内。