CN105492099A - 用于流体的过滤设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于流体的过滤设备，特别是形式上为贮箱内装回流过滤器，其包括至少一个过滤元件(27)，所述过滤元件能装在一壳体(3)内，该壳体具有用于将未过滤物输送到相应过滤元件(27)的内部空腔(31)的流体入口(17)，所述空腔由能够通流未过滤物的过滤介质(29)包围，其特征在于：在所述流体入口(17)与相应过滤元件(27)的内部空腔(31)之间设置有定向调准到达过滤介质(29)的未过滤物的流动的导流装置(13，49，77)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于流体的过滤设备，特别是形式上为贮箱内装回流过滤器，其包括至少一个过滤元件，所述过滤元件能装在一壳体内，该壳体具有用于将未过滤物输送到相应过滤元件的内部空腔的流体入口，所述空腔由能够通流未过滤物的过滤介质包围。
背景技术
这种过滤设备按现有技术已知大量的结构形式和实施方式并可在市场上购得。在此，它们主要是用于将流体如液压油内的污物从该流体中滤除。在装配中以及在相应的液压设备投入使用时会发生液压油的污染，并且除了这种初始污染之外，在运行期间也可能造成污染，例如在液压贮箱(油箱)处由于贮箱通风、管道导引通路、活塞杆密封等不充分而引入污物。特别是在作业机械(如铲土运输机械、挖掘机等)的液压设备中，可能适宜的是，直接就在液压贮箱的区域内实施对回流流体的过滤，例如通过下述方式实现：将过滤设备作为回流过滤器直接安装在贮箱中。文献DE102004014149B4公开了一种这样的贮箱内装过滤器的实例。
发明内容
以此现有技术为出发点，本发明的目的是提供一种文首所述类型的过滤设备，该过滤设备的特点在于其特别有利的工作特性。
根据本发明，上述目的通过这样一种过滤设备得以实现，该过滤设备就其总体而言具有权利要求1所述的特征。
据此，本发明的主要特点在于：在流体入口(未过滤的流体经由该流体入口流入到过滤设备中)与相应过滤元件的内部空腔之间设置有定向调准到达过滤介质的未过滤物的流动的导流装置。通过有针对性地影响流动方向，可以实现在过滤元件内部比较均匀的压力分布和流动分布。此外，能够实现流体在过滤元件的空腔内部和沿着必要时位于过滤空腔内的附加件的尽可能长的停留时间，例如沿着磁塞或传感器。在折叠式过滤介质的情况中，过滤褶皱在定向调准流体的情况中仅仅仍是基本在单侧承受载荷，由此可以提高过滤元件的通过能力。
在相应过滤元件的过滤介质限定出圆筒形空腔的实施例中，导流装置以特别有益的方式具有用于产生在空腔内围绕柱筒轴线旋转的涡旋流动的引导器件。由此能够实现沿着磁塞的特别长的停留时间并由此实现将铁磁性微粒从流体中有效分离。
在特别有益的实施例中，导流装置在产生涡旋的引导器件的上游具有一个流入腔，未过滤物以由接口装置预先给定的流入方向进入该流入腔中并且未过滤物从该流入腔以相对流入方向改变了的流动方向到达产生涡旋的引导器件。在未过滤的流体到达产生涡旋的引导器件之前，流入的流体流在所述流入腔内实现的转向可导致流动稳定。
产生涡旋的引导器件以特别有益方式具有一个位于流入腔内的、构成从该流入腔到有关过滤元件所配置的端盖的开口的流动路径的引导体作为一个功能级，未过滤物能够从流入腔经由背离接口装置的开口流入该引导体中，并且该引导体具有内部导向面，这些导向面相对轴线成螺旋状走向，以产生涡旋。由此，在流入腔的区域内并且尚在流体经过过滤元件的端盖到达其过滤空腔之前就已经产生了一种围绕轴线旋转的涡旋流动。
为了实现特别有效的旋转，可以如下地做出具有特别优点的设置措施，即产生涡旋的引导器件具有导向叶片状的涡旋元件作为另外的功能级，这些涡旋元件位于端盖的通向过滤空腔的开口处。因此，流动的旋转直接在元件入口处得到进一步增强。
在用作贮箱内装过滤器的情况中，流入腔可以有益地设置于在过滤过程中构成洁净侧的流体贮箱的上侧面上，具有一个由贮箱壁段构成的底部(在该底部内具有一个用于伸入贮箱中的过滤器壳体的安装口)以及一个与安装口相对的、可以取下的壳体盖。由此，壳体盖不仅构成流入腔的封闭件，而且还具有用于在过滤元件更换时安装和拆卸过滤元件的维护口和保养口之功能。
具有螺旋状延伸的导向面的、构成产生涡旋的装置的第一功能级的引导体可以以有益方式从壳体盖的下侧面一直延伸到贴靠处于功能位置中的过滤元件的端盖。引导体由此不仅构成了流体引导机构，而且还能用作保持件，该保持件将过滤元件在过滤器壳体内保持于功能位置中。
引导体可以以有益方式安装在壳体盖上并且具有一个同轴的通道，磁塞的固定在壳体盖上的支架穿过该通道延伸进入有关过滤元件的内部空腔中。这样，在元件更换时通过取下封盖和引导体的夹子(Mitnahme)不仅可以自由接近过滤元件，而且还可将磁塞和必要时设置在该磁塞上的传感器一起取出，使得这些部件可以用于评定分析。
过滤器壳体可以以有益方式利用固定法兰固定在构成于流入腔的底部内的安装口上，同时构成将脏污侧的流入腔与洁净侧的贮箱分离的密封。在此，过滤器壳体可以具有一个从其固定法兰起穿过流入腔延伸到壳体盖的壁段，该壁段构成一个挡流壁板，该挡流壁板与位于腔室壁上的用于未过滤物的接口装置相对地设置。因此，由过滤器壳体的伸入流入腔中的壁段所构成的挡流壁板构成了一个流体转向装置，该流体转向装置设置在流入腔内，以实现流动稳定。
本发明的主题根据权利要求11还涉及一种过滤元件，该过滤元件设置为用于使用在如权利要求1至10之任一项所述的过滤设备中。
附图说明
下文将参照附图所示实施例详细地阐述本发明。
附图中：
图1为本发明过滤设备的实施例的纵剖视图，其安装在一个剖开示出的流体贮箱中；
图2为部分纵剖视图，其中以较大比例示出了图1的上部；
图3为该实施例的壳体盖的透视斜视图，其包括导流装置的一个位于其上的引导体和磁塞；
图4为比图2和3更大比例示出的引导体的透视斜视图；以及
图5为透视斜视图，其仅仅示出了设置为用于使用在本发明过滤设备中的过滤元件的一个端盖以及配置于该端盖的部件。
具体实施方式
图1示出了一个储藏流体如液压油的贮箱1，其具有安装在其内的、形式上为贮箱内装回流过滤器的本发明过滤设备的实施例。过滤设备具有一个空心圆柱体状的过滤器壳体3，该过滤器壳体在其下端部5处朝向贮箱容积开放。该开放的端部5构成洁净侧的出口，经过净化的流体通过该出口从过滤器壳体3到达贮箱容积中。在过滤器壳体3的上端部上，该过滤器壳体具有一个固定法兰7，利用该固定法兰，它通过旋拧被固定在一个安装口9上。安装口9位于一个形式上为流入腔13的平坦的底部11的上部贮箱壁段内，所述流入腔略微加深地设置在贮箱1的上侧面上。流入腔13具有矩形箱的形状。该箱的窄侧15上有一个接口装置17，通过该接口装置，未过滤物沿着流入方向可以流入腔室13中，所述流入方向平行于底部11和腔室13的长边延伸。为此，在接口装置17内设置有多个相互平行延伸的流入通道，剖视地示出了这些流入通道中沿着到图1的视向观察最前面的通道口。流入腔13在上侧面上可以由一个可取下的壳体盖19封闭，该壳体盖与过滤器壳体3的纵轴同轴并且将壳体口21封闭，该壳体口的直径大于底部11内的安装口9。
过滤器壳体3的固定法兰7在其内侧面上构成一个用于过滤元件27所配置的端盖25的密封贴靠的配合面23，其中，端盖25如通常那样构成一个用于空心圆柱体形的过滤介质29的面对的端部的框架，所述过滤介质包围一个内部过滤空腔31，该过滤空腔在过滤过程中构成脏污侧。过滤介质29的外侧面与过滤器壳体3的内壁之间的空间33与此相应地构成洁净侧，从该洁净侧中，经过滤的流体经过下部的开放的端部5从过滤器壳体3流出并到达贮箱容积。同样如通常情况那样，过滤元件27的脏污侧的空腔31借助一个旁通阀35(图1)得以保护，防止过度升压，该旁通阀位于过滤元件27的下部端盖37上，在这个开口处设置有一个伸入到过滤空腔31中的污物收集篮39。
作为本发明设置的导流装置的重要组成部分，流入腔13构成了这样一个空间，该空间使通过接口装置17进入的未过滤物流(其流入方向利用流动箭头41表示)平静下来并进行定向调准。为此，流入腔13具有一个壁段43作为导向元件，该壁段从过滤器壳体3的固定法兰7起以一个圆面段的形式穿过流入腔13一直延伸到一个位于壳体盖19内侧面上的环形体45。构成挡流壁板的该壁段43在这样的弧长上延伸，使它沿着流入腔13的长边可以在侧向被环流。由此，未过滤物的流动路径以改变了的、由箭头47表示的流动方向在通向过滤元件27的内部空腔31的路径上延伸。在这个进一步继续的流体通路上，本发明的过滤设备具有产生涡旋的、分为两个功能级的引导器件。第一功能级由在图4中单独示出的引导体49构成。如从该图中可以清楚地看出的那样，引导体49在一个空心圆柱体内具有导向面51，这些导向面具有一种相对纵轴螺旋的延伸走向，因而在轴向通流中产生涡旋流动，使得流动围绕着纵轴线旋转。为了流体朝向导向面51进入，在引导体49的壁中构造有相对轴线倾斜地延伸的进入窗口53。导向面51在径向内侧由轴向延伸的壁件55限定，这些壁件在上端部和下端部处与一个内环57或59接界，这些内环限定出一个穿过引导体49的中央通道。引导体49以位于图中上面的边缘61安装在壳体盖19的下侧面上。另外，一个磁塞的支架65的端部安装在壳体盖19的中心孔63内，所述支架以对于磁塞常见的方式具有一组永久磁体67并且在壳体盖19安装的情况下延伸进入过滤空腔31中直至污物收集篮39附近。在此，支架65贯穿引导体49的内部通道和端盖25的开口75。磁塞的下端部上的一个传感器69使得对液压油质量的监控成为可能。可以借助传感器71来指示由磁体67所积聚的铁素体微粒的量。此外，可以在端盖37的内侧面上设置一个RFID(无线射频识别)-传感器73，该RFID-传感器提供对过滤元件27的识别。
作为产生涡旋的引导器件的第二级，在端盖25的通向过滤空腔31的开口75处设置有另一个产生涡旋的装置，该装置具有导向叶片77，这些导向叶片以涡轮叶片的形式设置在一个环形通道79内。通道79的内侧由端盖25的一个套管81所限定，该套管在功能位置中由磁塞的支架65贯穿。一个将通道79包围的连接板82(图5)位于端盖25的上侧面上，该连接板具有一个将通道79包围的凸起的环83。引导体49的端部部段85在功能位置中贴靠在凸起的环83的内侧面上，使得流动路径从引导体49起经由具有导向叶片77的通道79延伸到过滤空腔31。引导体49的螺旋状导向面51产生的流动涡旋通过导向叶片77在过滤空腔31的入口处得到进一步增强，从而在过滤空腔31内部发生围绕纵轴线的强力旋转。特别是，为此在过滤元件的端盖25上设有比引导体49上导向叶片(4件)更多示出的导向叶片(6件)。通过调整和选择分别固定设置的各导向叶片的弯曲结构(曲率)，能够针对流体显著地调节涡旋流动。如图5所示，在端盖25的上侧面上以可翻转方式安装了一持握弓架87，该持握弓架构成了用于过滤元件更换的把手。
Claims (12)
1.用于流体的过滤设备，特别是形式上为贮箱内装回流过滤器，其包括至少一个过滤元件(27)，所述过滤元件能装在一壳体(3)内，该壳体具有用于将未过滤物输送到相应过滤元件(27)的内部空腔(31)的流体入口(17)，所述空腔由能够通流未过滤物的过滤介质(29)包围，其特征在于：在所述流体入口(17)与相应过滤元件(27)的内部空腔(31)之间设置有定向调准到达过滤介质(29)的未过滤物的流动的导流装置(13，49，77)。
2.如权利要求1所述的过滤设备，其特征在于：相应过滤元件(27)的过滤介质(29)限定出圆筒形的空腔(31)，并且所述导流装置具有用于产生在该空腔(31)内围绕柱筒轴线旋转的涡旋流动的引导器件(49，77)。
3.如权利要求1或2所述的过滤设备，其特征在于：所述导流装置在产生涡旋的引导器件(49，77)的上游具有流入腔(13)，未过滤物以由接口装置(17)预先给定的流入方向(41)进入该流入腔中并且未过滤物从该流入腔以相对所述流入方向改变了的流动方向(47)到达所述产生涡旋的引导器件(49，77)。
4.如前述权利要求之任一项所述的过滤设备，其特征在于：产生涡旋的引导器件具有位于流入腔(13)内的、构成从该流入腔到有关过滤元件(27)所配置的端盖(25)的开口(75)的流动路径的引导体(49)作为一个功能级，未过滤物能够从流入腔(13)经由背离接口装置(17)的开口流入该引导体中，并且该引导体具有内部导向面(51)，这些导向面相对于轴线成螺旋状走向，以产生涡旋。
5.如前述权利要求之任一项所述的过滤设备，其特征在于：产生涡旋的引导器件具有导向叶片状的涡旋元件(77)作为另外的功能级，这些涡旋元件位于端盖(25)的通向过滤空腔(31)的开口(75)处。
6.如前述权利要求之任一项所述的过滤设备，其特征在于：流入腔(13)设置于在过滤过程中构成洁净侧的流体贮箱(1)的上侧面上，具有由贮箱壁段构成的底部(11)以及具有能够取下的壳体盖(19)，在所述底部内具有用于伸入贮箱(1)中的过滤器壳体(3)的安装口(9)，所述壳体盖与所述安装口(9)相对置。
7.如前述权利要求之任一项所述的过滤设备，其特征在于：具有螺旋状走向的导向面(51)的引导体(49)从壳体盖(19)的下侧面一直延伸到贴靠处于功能位置中的过滤元件(27)的端盖(25)。
8.如前述权利要求之任一项所述的过滤设备，其特征在于：引导体(49)安装在壳体盖(19)上并且具有同轴的通道，磁塞的固定在壳体盖(19)上的支架(65)穿过该通道延伸进入有关过滤元件(27)的内部空腔(31)中。
9.如前述权利要求之任一项所述的过滤设备，其特征在于：过滤器壳体(3)利用固定法兰(7)被固定在构成于流入腔(13)的底部(11)内的安装口(9)上，同时构成将脏污侧的流入腔(13)与洁净侧的贮箱(1)分离的密封。
10.如前述权利要求之任一项所述的过滤设备，其特征在于：过滤器壳体(3)具有一个从其固定法兰(7)起穿过流入腔(3)向着壳体盖(19)延伸的壁段(43)，该壁段构成一个挡流壁板，该挡流壁板与位于腔室壁上的用于未过滤物的接口装置(17)相对地设置。
11.过滤元件，用于使用在如权利要求1至10之任一项所述的过滤设备中，该过滤元件具有端盖(25)，该端盖带有通向过滤元件(27)的内部过滤空腔(31)的开口(75)，其特征在于：在所述开口(75)处设置有导流体(77，79，81，82)，该导流体带有可迎流的、致使流动旋转的导向叶片(77)。
12.如权利要求11所述的过滤元件，其特征在于：所述导向叶片(77)作为叶片环而围成中央的空心圆柱体(81)，该空心圆柱体构成用于磁塞的支架(65)的通道。
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