ФИЛЬТР ОЧИСТКИ МАСЛА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2003 года по МПК B01D27/00 F01M1/10 

Изобретение относится к области автомобильной промышленности, в частности к производству устройств для фильтрации масел. Предлагаемая конструкция фильтра для очистки масел может найти применение в автомобильных, тракторных и авиационных двигателях внутреннего сгорания.

Известен неразборный фильтр для очистки масла в двигателях внутреннего сгорания, содержащий корпус и крышку, соединенные закаткой. В корпусе с крышкой размещен подпружиненный фильтрующий элемент, снабженный противодренажным и перепускным клапанами /Каталог деталей легкового автомобиля ВАЗ. М.: Машиностроение, 1984 г./.

Такие фильтры компактны, легко заменяются. Корпус фильтра тонкостенный и выполнен методом штамповки. Однако такая конструкция фильтра предусматривает его одноразовое использование. Как правило, после 10 тыс.км пробега автомобиля в результате выхода из строя фильтрующего элемента фильтр подлежит замене и утилизации, хотя корпус и другие узлы и детали не изнашиваются и годятся для дальнейшего использования. Это приводит к потерям многих миллионов тонн высококачественного металла в год.

Также практика показала, что в нераэборных фильтрах трудно обеспечить герметичность соединения корпуса и крышки, и фильтры довольно часто текут.

Кроме того, фильтры, у которых корпус и крышка соединены закаткой, практически не поддаются утилизации, а производится их на данный момент около 4,5 миллиарда штук в год. В результате катастрофически загрязняется окружающая среда.

Известен также фильтр очистки масла /патент Украины 1413, МКИ B 01 D 35/14/. Эта rонструкция, как наиболее близкая по техническому решению и функциональному назначению, принята за прототип. Этот фильтр содержит корпус, соединенный с крышкой, фильтрующий элемент /основной фильтрующий элемент/ с перепускным и противодренажным клапанами, фильтрующий элемент перепускного клапана и пружину, установленные соосно в корпусе фильтра.

В этой конструкции фильтра соединение корпуса и крышки с помощью шлицевой обоймы и уплотнение очень сложны и требуют больших затрат при их выполнении, что даже при массовом производстве приводит к резкому удорожанию фильтра.

В основу изобретения поставлена задача создания фильтра для очистки масла, в котором предусмотрено такое соединение корпуса с крышкой и размещение деталей и узлов как для разборного, так и для неразборного фильтра, которые обеспечат возможность простой сборки и разборки фильтра для обеспечения быстрой и качественной утилизации отработанных фильтров, фильтрующих элементов, масла и других деталей и узлов и возможность его многократного использования. Кроме того, такая конструкция фильтра обеспечивает качество очистки масла и надежность работы фильтра.

Эта задача решается тем, что предлагаемый фильтр очистки масла содержащий корпус, соединенный с крышкой, и установленные внутри корпуса соосно основной фильтрующий элемент с противодренажным и перепускным клапанами, фильтрующий элемент перепускного клапана и пружину, согласно изобретению содержит разрезное запорное кольцо, размещенное в кольцевой канавке корпуса у его торцевой кромки, а крышка на наружной цилиндрической поверхности содержит, по крайней мере, одну кольцевую канавку с уплотнительной прокладкой и уступ, взаимодействующий с разрезным запорным кольцом. Такая конструкция корпуса и крышки обеспечивает возможность разъемного их соединения.

Фильтр указанной конструкции может быть выполнен без разрезного запорного кольца и уступа, причем корпус фильтра у его торцевой кромки содержит отбортовку, направленную внутрь корпуса, а крышка на наружной цилиндрической поверхности содержит, по крайней мере, одну кольцевую канавку с уплотнительной прокладкой и наружную торцевую поверхность, взаимодействующую с отбортовкой корпуса. Такая конструкция обеспечивает неразъемный вариант фильтра.

Оба варианта исполнения фильтра могут иметь, кроме основного фильтрующего элемента, дополнительный фильтрующий элемент для очистки параллельного потока, выполненного с тонкостью отсева, составляющего 30-50% от тонкости отсева основного фильтрующего элемента. Основное назначение дополнительного фильтрующего элемента - осуществить надежную очистку масла от крупных частиц загрязнителей, которые образуются при работе двигателя, или попадают извне.

Дополнительный фильтрующий элемент может быть установлен перед основным фильтрующим элементом и перепускным клапаном в полости между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью основного фильтрующего элемента и его крышки. Дополнительный фильтрующий элемент может быть выполнен также из 2-х частей, одна из которых устанавливается перед основным фильтрующим элементом, а другая - перед перепускным клапаном.

Предлагаемый фильтр как разборной, так и неразборной конструкции позволяет обеспечить надежное герметичное соединение корпуса и крышки, а также предельно простую сборку и разборку, что позволяет автоматизировать процессы утилизации отработанных фильтров. Установка предохранительного клапана на фильтрующем элементе перепускного клапана с давлением перепада 2-2,2 /МПа/ атмосферы, например, с сетчатым фильтрующим элементом в виде мембраны или стаканчика, расположенным перед предохранительным клапаном или после него, или после перепускного клапана, позволяет обеспечить надежную работу двигателя, особенно в условиях сельской местности или пустыни.

Наличие фильтрующего элемента параллельного потока с тонкостью отсева 30-50% от номинальной тонкости отсева основного фильтрующего элемента позволяет дополнительно очищать масло от мелких фракций, что значительно сказывается на увеличении ресурса двигателя.

Изобретение поясняется чертежами, где
на фиг.1 показан разборный фильтр в разрезе /общий вид/;
на фиг.2 показана конструкция корпуса и крышки разборного фильтра, обеспечивающая их соединение и уплотнение;
на фиг.3 показан неразборный фильтр в разрезе /общий вид/;
на фиг. 4 показана конструкция корпуса и крышки неразборного фильтра, обеспечивающая их соединение и уплотнение;
на фиг. 5 показана конструкция разборного фильтра с предохранительным клапаном и фильтрующим элементом параллельного потока.

Фильтр очистки масла содержит корпус 1 с кольцевой канавкой 2 у его торцевой кромки, крышку 3, на наружной цилиндрической поверхности которой находится кольцевая канавка 4 с уплотнительной прокладкой 5 и уступ 6, взаимодействующий с разрезным запорным кольцом 7, расположенным в кольцевой канавке 2 корпуса 1. Кольцевых канавок в крышке при необходимости может быть одна, две и более с соответствующим количеством уплотнительных прокладок. Внутри корпуса 1 размещен основной фильтрующий элемент 8 с перепускным клапаном 9, противодренажным клапаном 10, фильтрующим элементом 11 перепускного клапана и пружиной 12. Фильтрующий элемент 11 перепускного клапана может быть снабжен предохранительным клапаном 13 с сетчатым фильтром 14. Основной фильтрующий элемент 8 может быть выполнен с дополнительным фильтрующим элементом 15 параллельного потока.

Торцевая кромка корпуса 1 фильтра, где размещена кольцевая канавка 2, может быть усилена отбортовкой 16.

В крышке 3 на наружной торцевой поверхности размещены прокладка 17 для уплотнения фильтра с блоком двигателя, центральное резьбовое отверстие 18 и отверстия 19 для прохода масла.

Разрезное запорное кольцо 7 может быть выполнено круглого, прямоугольного сечения и любых других комбинаций тел вращения и плоскостей с отогнутыми на концах одним усом, двумя усами и без них, с различного рода рифлениями и без них.

Ниже приводится пример осуществления сборки разъемной конструкции фильтра.

Основной фильтрующий элемент 8 с фильтрующим элементом 15 параллельного потока, перепускным клапаном 9 с сетчатым фильтром 14, фильтрующим элементом 11 перепускного клапана с предохранительным клапаном 13 и пружиной 12 размещают в корпусе 1 так, чтобы пружина 12 уперлась в дно корпуса I, а крышку 3, имеющую кольцевую канавку 4, уступ 6, центральное резьбовое отверстие 18 и отверстия 19 для прохода масла, с противодренажным клапаном 10, уплотнительными прокладками 5 и 17 устанавливают внутрь корпуса так, чтобы разрезное запорное кольцо 7 можно было разместить в кольцевой канавке 2 корпуса I, имеющего торцевую кромку усиленную отбортовкой 16. Затем крышку 3 размещают так, чтобы она своим уступом 6 оперлась на разрезное запорное кольцо 7 и зафиксировала его.

Фильтр очистки масла работает следующим образом.

Масло от насоса двигателя через отверстия 19 крышки 3, имеющей уплотнительную прокладку 17 для уплотнения соединения крышки с блоком двигателя, отжав противодренажный клапан 10, поступает в фильтр между внутренней стенкой корпуса 1 и наружной поверхностью основного фильтрующего элемента 8 и фильтрующего элемента 11 перепускного клапана, взаимодействующего с пружиной 12. Проходя через основной фильтрующий элемент 8, масло очищается и через центральное присоединительное отверстие 18, которым фильтр крепится к двигателю, поступает в главную магистраль двигателя. При наличии дополнительного фильтрующего элемента 15 параллельный поток масла проходит одновременно дополнительную очистку с тонкостью отсева 30-50% от номинальной тонкости отсева основного фильтрующего элемента. При холодном двигателе и загрязнении основного фильтрующего элемента 8 вступает в работу перепускной клапан 9, перепускающий в главную магистраль двигателя масло, предварительно очищенное фильтрующим элементом 11 перепускного клапана. При установке крышки 3 в корпус 1 уступ 6, взаимодействуя с разрезным запорным кольцом 7, опирается на него и одновременно запирает его в кольцевой канавке 2 корпуса I, обеспечивая тем самым надежное соединение крышки 3 с корпусом I, имеющим торцевую кромку, усиленную отбортовкой 16. уплотнительная прокладка 5, расположенная в кольцевой канавке 4 крышки 3, взаимодействуя с внутренней поверхностью корпуса I, обеспечивает надежную герметизацию фильтра.

Разрезное запорное кольцо 7 на своей поверхности может иметь рифления, а на концах отогнутые усы, которые удерживают корпус 1 от проворачивания относительно крышки 3 фильтра.

В случае, когда основной фильтрующий элемент 8 и фильтрующий элемент 11 перепускного клапана засорены, открывается предохранительный клапан 13, пропуская неочищенное масло через внутреннюю полость фильтрующего элемента 11 перепускного клапана, далее через перепускной клапан 9 и сетчатый фильтр 11, которое поступает в главную магистраль двигателя.

Предлагаемый фильтр как разборной, так и неразборной конструкции обеспечивает предельную простоту его разборки: достаточно утопить крышку внутрь корпуса на высоту ее уступа, вынуть разрезное запорное кольцо из кольцевой канавки корпуса, извлечь крышку из корпуса, вынуть из него все комплектующие, рассортировать на детали из металла, бумаги, резины, отделить и собрать масло. Это обеспечивает возможность быстрой и качественной утилизации отработанных частей фильтра и делает фильтр экологически чистым, позволяет повторно использовать корпус, крышку и другие детали и узлы, которые не изнашиваются и годятся для дальнейшего использования.

В варианте конструкции неразборного фильтра достаточно утопить крышку внутрь корпуса, одновременно раздвигая его торцевую кромку, чтобы крышка при извлечении свободно вышла из корпуса.

Фильтры такой конструкции просты в изготовлении и обеспечивают возможность быстрой сборки и разборки, что позволяет автоматизировать процесс утилизации, сбор использованного масла и отработанных фильтрующих элементов, отбор деталей и узлов, пригодных для дальнейшего использования. В конструкциях фильтра с установкой дополнительного фильтрующего элемента параллельного потока обеспечивается очистка масла, которая позволяет значительно повысить ресурс двигателя.

Предлагаемые конструкции фильтра возможно изготовить в промышленных условиях.

Изобретение относится к фильтрам для очистки масла, применяемым в автомобильных, тракторных и авиационных двигателях внутреннего сгорания. Фильтр содержит корпус, крышку, фильтрующий элемент с перепускным и противодренажным клапанами, фильтрующий элемент перепускного клапана, пружину, разрезное кольцо, размещенное в кольцевой канавке корпуса у его торцевой кромки. При этом крышка на наружной цилиндрической поверхности содержит, по крайней мере, одну кольцевую канавку с уплотнительной прокладкой и уступ, взаимодействующий с разрезным запорным кольцом. Фильтр по другому варианту выполнен без разрезного кольца и уступа. В этом случае корпус фильтра у его торцевой кромки содержит отбортовку, направленную внутрь корпуса, а крышка на наружной цилиндрической поверхности содержит, по крайней мере, одну кольцевую канавку с уплотнительной прокладкой и наружную торцевую поверхность, взаимодействующую с отбортовкой корпуса. Технический результат заключается в надежном герметичном соединении корпуса и крышки, простоте сборки и разборки фильтра, что позволяет автоматизировать процессы его утилизации и повышает ресурс двигателя. 2 c. и 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Фильтр очистки масла, содержащий корпус, соединенный с крышкой, и размещенные внутри корпуса соосно основной фильтрующий элемент с перепускным и противодренажным клапанами, фильтрующий элемент перепускного клапана и пружину, отличающийся тем, что он содержит разрезное запорное кольцо, размещенное в кольцевой канавке корпуса у его торцевой кромки, а крышка на наружной цилиндрической поверхности содержит, по крайней мере, одну кольцевую канавку с уплотнительной прокладкой и уступ, взаимодействующий с разрезным запорным кольцом. 2. Фильтр очистки масла по п.1, отличающийся тем, что фильтрующий элемент перепускного клапана содержит предохранительный клапан. 3. Фильтр очистки масла по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным фильтрующим элементом для очистки параллельного потока масла, выполненным с тонкостью отсева, составляющей 30-50% от номинальной тонкости отсева основного фильтрующего элемента. 4. Фильтр очистки масла, содержащий корпус, соединенный с крышкой, и размещенные внутри корпуса соосно основной фильтрующий элемент с перепускным и противодренажным клапанами, фильтрующий элемент перепускного клапана и пружину, отличающийся тем, что корпус фильтра у его торцевой кромки содержит отбортовку, направленную внутрь корпуса, а крышка на наружной цилиндрической поверхности содержит, по крайней мере, одну кольцевую канавку с уплотнительной прокладкой и наружную торцевую поверхность, взаимодействующую с отбортовкой корпуса. 5. Фильтр очистки масла по п.2, отличающийся тем, что фильтрующий элемент перепускного клапана содержит предохранительный клапан. 6. Фильтр очистки масла по п.2, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным фильтрующим элементом для очистки параллельного потока масла, выполненным с тонкостью отсева, составляющей 30-50% от номинальной тонкости отсева основного фильтрующего элемента.