CN111535953A - 一种适用于高温高压环境的紧凑型空气精滤器 - Google Patents

一种适用于高温高压环境的紧凑型空气精滤器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于高温高压环境的紧凑型空气精滤器，空气精滤器设置在发动机增压器后端，适用高压范围：3～8bar，适用高温范围：50～300℃；空气精滤器包括：上盖板、壳体、高压滤芯和出气管；壳体能够承受高温高压，其上下两端和侧面分别设有开口；壳体的侧面开口与发动机中冷器连接；高压滤芯设置在壳体中，且高压滤芯的进口卡装在壳体侧面的开口中，使从发动机中冷器流出的含尘高温高压空气能够通过高压滤芯进入壳体中；高压滤芯和壳体的对接处密封；上盖板固定在壳体的上端开口处并在连接处密封，上盖板从壳体的上端压住高压滤芯，使高压滤芯一端刚性固定；壳体通过下端开口处连接的出气管与发动机的进气歧管相连，且在连接处密封。

Description

一种适用于高温高压环境的紧凑型空气精滤器
技术领域
本发明涉及发动机进气过滤技术领域，具体涉及一种适用于高温高压环境的紧凑型空气精滤器。
背景技术
在重型车辆的***设计开发过程中，集成动力装置的体积直接决定着***的功率密度，而在集成动力装置中，空气精滤器作为空气过滤装置的关键部件，其体积的大小直接影响着动力装置的功率密度，传统的空气精滤器布置在发动机增压器前端，过滤的气体为常温常压气体，体积较大。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种适用于高温高压环境的紧凑型空气精滤器，设置在发动机增压器后端，能够在高压高温环境中工作，且体积小、结构紧凑，有利于提高***的功率密度。
本发明的技术方案为：一种适用于高温高压环境的紧凑型空气精滤器，所述空气精滤器设置在发动机增压器后端，适用高压范围：3～8bar，适用高温范围：50～300℃；所述空气精滤器包括：上盖板、壳体、高压滤芯和出气管；所述壳体能够承受高温高压，其上下两端和侧面分别设有开口；所述壳体的侧面开口与发动机中冷器连接；所述高压滤芯设置在壳体中，且高压滤芯的进口卡装在壳体侧面的开口中，使从发动机中冷器流出的含尘高温高压空气能够通过高压滤芯进入壳体中；所述高压滤芯和壳体的对接处密封；所述上盖板固定在壳体的上端开口处并在连接处密封，上盖板从壳体的上端压住高压滤芯，使高压滤芯一端刚性固定；所述壳体通过下端开口处连接的出气管与发动机的进气歧管相连，且在连接处密封。
优选地，所述高压滤芯通过耐高温的金属网设置在壳体中。
优选地，所述高压滤芯的过滤材料采用防水阻燃材料。
优选地，所述高压滤芯设有两个以上纸褶，且每个纸褶进行加强支撑。
优选地，所述高压滤芯的外形为圆柱形或圆台形或椭球形。
优选地，所述出气管的进气端通过法兰盘与壳体连接，出气端***发动机进气歧管预设的套筒内，并在对接处密封。
优选地，所述密封方式包括以下密封方式中的一种以上：通过O型密封圈密封、通过橡胶密封垫轴向压缩密封和通过橡胶密封垫径向压缩密封。
优选地，所述密封材料能够承受50℃～300℃的高温。
优选地，还包括：皮托管流量计；所述皮托管流量计固定在壳体上预设的固定孔中，其取气口深入到壳体内部，与高压滤芯出气口同轴相对。
有益效果：
1、与现有技术相比较，本发明的空气精滤器设置在发动机增压器之后，且能够在高压3～8bar、高温50～300℃的极端环境中工作而不变形、不破损；现有技术中在这种极端环境下工作的空气精滤器，其体积较大，本发明空气精滤器的体积较现有技术中的空气精滤器减小了60％以上，且本发明的空气精滤器和预滤器可以分开布置，使得动力舱整体布置更加方便灵活，空间更加充裕，解决了重型车辆进气***在有限空间约束的条件下，空气精滤器体积巨大而无法布置的问题；如果在现有技术中的空气精滤器的基础上减小体积，带来的首要问题就是***阻力高和保养时间短等问题；而本发明的空气精滤器工作在高温高压状态下，高压状态的空气能够使空气精滤器产生的阻力显著降低，进而能够使高压滤芯的过滤面积减少的同时满足过滤要求，从而使高压滤芯的体积减小，高压滤芯体积的减小有利于保证该空气精滤器的体积可大幅度减小，达到使该空气精滤器紧凑的目标。
2、本发明的空气精滤器中的高压滤芯通过耐高温的金属网布置在壳体中，有利于确保高压滤芯的稳定性，进而有利于增强过滤效果。
3、本发明的空气精滤器中设置的皮托管流量计，能够通过采集的压力来计算得到通过高压滤芯的气流速度，从而得到通过该空气精滤器的气体流量，同时，布置在高压滤芯出气口的皮托管流量计所测量的是过滤后的洁净空气，能够避免砂尘磨损皮托管流量计，从而大大降低了测量精度降低的风险。
附图说明
图1为本发明的空气精滤器的结构示意图。
图2为本发明的空气精滤器的工作原理示意图。
其中，1-上盖板，2-壳体，3-高压滤芯，4-皮托管流量计，5-出气管。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本实施例提供了一种适用于高温高压环境的紧凑型空气精滤器，设置在发动机增压器后端，能够在高压高温环境中工作，且体积小、结构紧凑，有利于提高***的功率密度。
该空气精滤器包括：上盖板1、壳体2、高压滤芯3、皮托管流量计4和出气管5。
该空气精滤器的连接关系为：该空气精滤器设置在发动机增压器后端，适用高压范围：3～8bar，适用高温范围：50～300℃；其中，壳体2能够承受高温高压而不变形且不破损，其上下两端和侧面分别设有开口，壳体2的侧面开口通过法兰盘与发动机的中冷器的接口连接；高压滤芯3通过耐高温的金属网设置在壳体2中，且高压滤芯3的进口卡装在壳体2侧面的开口中，使从发动机的中冷器流出的含尘高温高压空气能够通过高压滤芯3进入壳体2中，高压滤芯3和壳体2的对接处密封；上盖板1固定在壳体2的上端开口处并在连接处密封，上盖板1从壳体2的上端压住高压滤芯3，使高压滤芯3一端刚性固定，有利于保证密封关系不失效；壳体2通过下端开口处连接的出气管5与发动机的进气歧管相连，且在连接处密封；
进一步地，皮托管流量计4固定在壳体2上预设的固定孔中，其取气口深入到壳体2内部，与高压滤芯3出气口同轴相对，通过皮托管流量计4采集到的压力能够计算得到通过高压滤芯3的气流速度，从而得到通过该空气精滤器的气体流量，同时，布置在高压滤芯3出气口的皮托管流量计4所测量的是过滤后的洁净空气，避免砂尘磨损皮托管流量计4，从而大大降低了测量精度降低的风险；
进一步地，出气管5的进气端通过法兰盘与壳体2连接，出气端***发动机进气歧管预设的套筒内，并在对接处密封，精滤后的高温高压洁净气通过出气管5进入发动机进气歧管；
进一步地，上盖板1、壳体2、高压滤芯3、出气管5及其连接处的密封所形成的腔体，使从发动机的中冷器流出的含尘高温高压空气只能通过高压滤芯3流入发动机的进气歧管；
进一步地，高压滤芯3的过滤材料采用防水阻燃材料，且高压滤芯3设有两个以上纸褶，每个纸褶通过加强支撑的方法提高强度；
进一步地，该空气精滤器的密封方式包括以下密封方式中的一种以上：通过O型密封圈密封、通过橡胶密封垫轴向压缩密封和通过橡胶密封垫径向压缩密封等；
进一步地，该空气精滤器中用于密封的密封材料能够保证承受50℃～300℃的高温而不失效；
进一步地，高压滤芯3的外形为圆柱形或圆台形或椭球形等，在固定的空间约束下，其功能为尽可能以最小的体积容纳最多的过滤材料，满足高效拦截含尘高温高压气流中粉尘的目的。
该空气精滤器的工作原理为：含尘高温高压空气通过发动机中冷器的格栅后进入高压滤芯3，粉尘等污染物被高压滤芯3拦截，过滤后的空气进入发动机进气歧管，保护发动机活塞环和缸套免于磨损。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适用于高温高压环境的紧凑型空气精滤器，其特征在于，所述空气精滤器设置在发动机增压器后端，适用高压范围：3～8bar，适用高温范围：50～300℃；所述空气精滤器包括：上盖板(1)、壳体(2)、高压滤芯(3)和出气管(5)；所述壳体(2)能够承受高温高压，其上下两端和侧面分别设有开口；所述壳体(2)的侧面开口与发动机中冷器连接；所述高压滤芯(3)设置在壳体(2)中，且高压滤芯(3)的进口卡装在壳体(2)侧面的开口中，使从发动机中冷器流出的含尘高温高压空气能够通过高压滤芯(3)进入壳体(2)中；所述高压滤芯(3)和壳体(2)的对接处密封；所述上盖板(1)固定在壳体(2)的上端开口处并在连接处密封，上盖板(1)从壳体(2)的上端压住高压滤芯(3)，使高压滤芯(3)一端刚性固定；所述壳体(2)通过下端开口处连接的出气管(5)与发动机的进气歧管相连，且在连接处密封。
2.如权利要求1所述的适用于高温高压环境的紧凑型空气精滤器，其特征在于，所述高压滤芯(3)通过耐高温的金属网设置在壳体(2)中。
3.如权利要求1所述的适用于高温高压环境的紧凑型空气精滤器，其特征在于，所述高压滤芯(3)的过滤材料采用防水阻燃材料。
4.如权利要求1所述的适用于高温高压环境的紧凑型空气精滤器，其特征在于，所述高压滤芯(3)设有两个以上纸褶，且每个纸褶进行加强支撑。
5.如权利要求1所述的适用于高温高压环境的紧凑型空气精滤器，其特征在于，所述高压滤芯(3)的外形为圆柱形或圆台形或椭球形。
6.如权利要求1所述的适用于高温高压环境的紧凑型空气精滤器，其特征在于，所述出气管(5)的进气端通过法兰盘与壳体(2)连接，出气端***发动机进气歧管预设的套筒内，并在对接处密封。
7.如权利要求1所述的适用于高温高压环境的紧凑型空气精滤器，其特征在于，所述密封方式包括以下密封方式中的一种以上：通过O型密封圈密封、通过橡胶密封垫轴向压缩密封和通过橡胶密封垫径向压缩密封。
8.如权利要求1所述的适用于高温高压环境的紧凑型空气精滤器，其特征在于，所述密封材料能够承受50℃～300℃的高温。
9.如权利要求1所述的适用于高温高压环境的紧凑型空气精滤器，其特征在于，还包括：皮托管流量计(4)；所述皮托管流量计(4)固定在壳体(2)上预设的固定孔中，其取气口深入到壳体(2)内部，与高压滤芯(3)出气口同轴相对。
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