Воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F02M35/00 

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к двигателе- строению, в частности к воздухоочистителям для двигателей внутреннего сгорания.

Известен воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания, содержащий.составной корпус с окнами впуска и выпуска воздуха, установленный в нем перфорированный цилиндр с торцевыми крышками и фильтрующий элемент в виде спиральной ленты, размещенной на перфорированном цилиндре.

Недостатком этого воздухоочистителя является сложность технического обслуживания фильтрующего элемента, некомпактность устройства.

За прототип выбран воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания, содержащий составной корпус с окнами впуска и выпуска воздуха, крышку с упругим элементом, днище, жестко соединенное с выпускным патрубком, на котором с уплотнением установлена кассета с перфорированными цилиндрами, внутренними торцевыми крышками и закрепленным в ней комбинированным фильтрующим элементом, выпол- ненным в виде спиральной ленты из пористого материала и ряда параллельных волокон, расположенных в спиральных защитных сетках из волокон.

Недостатками его являются необходимость в частом техническом обслуживании фильтрующего элемента, вызванная размещением его спиральной ленты только на перфорированном цилиндре и низкой удельной пылеемкостью такой укладки элемента. Кроме того, на изготовление достаточно пылеемкого фильтрующего элемента с требуемой эффективности очистки необходима большая масса нитей, а сочетание волокон увеличивающейся толщины в ленте с намоткой ленты с уменьшающимся натяжением конструктивно сложно и неэкономно.

Целью изобретения является упрощение технологии изготовления и снижение трудоемкости технического обслуживания.

Поставленная цель достигается тем, что в воздухоочистителе для двигателя внутреннего сгорания, содержащем составной корпус с окнами впуска и выпуска воздуха, образованный крышкой с упругим элементом и днищем, жестко соединенным с выпускным

патрубком, на котором с уплотнением установлены перфорированные цилиндра с внутренними торцевыми крышками и комбинированный фильтрующий элемент, выполненный в виде спиральной ленты из

пористого материала и ряда параллельных волокон, закрепленных в спиральных защитных сетках из волокон, расположенных между перфорированными цилиндрами на пористом предохранительном слое, согласно изобретению защитные сетки выполнены эластичными в виде рукава с двойными стенками, между которыми, например, термофиксацией закреплены параллельно волокна, внутри заполненного, кроме

начального и конечного участков, пористым материалом, выполненным, например, из отходов древесных опилок, обработанных антисептиком, и дополнительно уложенного между двойными перфорированными

крышками цилиндров, внутренний из которых жестко соединен с меньшими крышками, причем нижняя из них через соосное отверстие подвижно соединена при помощи уплотнения, выполненного в виде втулки, торцы которой отогнуты наружу, с нижней крышкой наружного цилиндра, свободно установленного на ней и закрытого сверху верхней наружной крышкой с возможностью осевого перемещения внутри

цилиндра, сжимая при этом фильтрующий элемент, под действием упругого элемента, выполненного в виде диафрагменной пружины с воздухопропускными окнами, жестко закрепленной внутри крышки, юбка

которой разьемно соединена фиксаторами, например шплинтами, с днищем, выполненным в виде усеченного конуса с воздуховпу- скными окнами и расположенным большим основанием к юбке.

Таким образом, снижение трудоемкости технологического обслуживания воздухоочистителя достигается за счет увеличения удельной пылеемкости компактно уложенного фильтрующего элемента. Частота и время обслуживания, стоимость изготовления фильтрующего элемента по сравнению с прототипом меньше.

На фиг. 1 изображен предложенный воздухоочиститель в сборе, общий вид, разрез вдоль оси; на фиг. 2 - то же, в начале технического обслуживания со снятыми фиксаторами; на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид по стрелке Б на фиг. 2, со снятой крышкой и кассетой; на фиг. 5 - поперечное сечение спирального витка до сборки.

Воздухоочиститель содержит корпус 1, выполненный составным и образованный крышкой 2 с жестко закрепленной внутри нее диафрагменной пружиной 3 и воздухопропу- скными окнами 4, юбка 5 которой разъемно соединена шплинтами 6 через соосные отверстия 7 и 8 с большим основанием 9 конусного днища 10 с воздуховпускными окнами 11, меньшее основание 12 которого жестко соединено с выпускным патрубком 13, на выпускном окне 14 которого при помощи уплотнения, выполненного в виде втулки 15, торцы 16 которой по радиусу отогнуты наружу, соосно установлена разборная кассета 17, состоящая из перфорированных цилиндров: внутреннего 18 и внешнего 19 с внутренними двойными перфорированными торцевыми крышками соответственно нижними 20 и 21 и верхними 22 и 23. Причем меньшие из них, то есть крышки 22 и 22, жестко соединены с цилиндром 18, снаружи которых на пористом предохранительном слое 24, например, из воздухопроницаемого полипеноуретана установлен по радиусу и оси комбинированный фильтрующий элемент 25, выполненный в виде спиральной ленты 26 с двойными защитными сетками: внутренней 27 и наружной 28, между которыми, например, термофиксацией закреплены параллельно синтетические волокна

29,выполненной в виде эластичного рукава

30,внутри заполненного, кроме начального и конечного участков, пористым материалом 31, выполненным, например, из отходов древесных опилок, обработанных антисептиком. Относительно большие по размеру перфорированные торцовые крышки 21 и 23 соединены с возможностью осевого перемещения относительно уплотняющей втулки 15, внутреннего 18 и внешнего 19 перфорированных цилиндров под действием диафрагменной пружины 3, сжимающей при этом фильтрующий элемент 25. Кроме того, с целью упрощения сборки фильтрующего элемента 25 начальный и конечный участки рукава 30 внутри не заполнены пористым материалом на необходимой длине,

т.е. более эластичны и обеспечивают достаточное уплотнение. Для этой же цели рукав может быть выполнен и составным. Рукав 30 спиральной ленты 27 можно выполнить так:

на плоскую эластичную защитную сетку сначала укладывают равный по толщине слой параллельных синтетических волокон, который сверху накрывают второй плоской эластичной защитной сеткой. Потом

0 закрепляют синтетические волокна между защитными сетками для предотвращения их сбивания в одну сторону, например, термофиксацией или другим известным способом. Далее с помощью цилиндрического

5 шаблона, диаметр которого равен внутреннему диаметру полого рукава, сворачивают заготовку в цилиндр и скрепляют внахлест торцы цилиндрической поверхности рукава по образующей, например, термическим

0 способом. После фиксации цилиндрической

формы рукава его стягивают с шаблона и

наматывают на цилиндрическую катушку

для удобства хранения и транспортировки.

Концы рукава 30, не заполненные пори5 стым материалом, в кассете 17 лучше не закреплять, а уложить свободно, равномерно распределив при этом преобладающие в них синтетические волокна 29 по объему кассеты 17.

0 Первоначальная форма рукава 30, заполненного пористым материалом 31 в поперечном сечении, т.е. по радиусу кассеты 17 воздухоочистителя (фиг. 5, слева), кольцевая, а в сжатом состоянии под действием

5 диафрагменной пружины 3 в воздухоочистителе в сборе радиальное сечение рукава 30 имеет неопределенную форму, близкую к прямоугольной со скругленными углами (например, фиг. 1).

0

Заполнение рукава 30 пористым материалом 31, например, из отходов древесных опилок, обработанных антисептиком, можно осуществить равномерно самотеком, т.е.

5 под действием сил тяжести из емкости, заполненной опилками, под которой закреплен рукав цилиндрической формы.

Равномерность распределения загрязненного воздуха по всей поверхности филь0 трации спирально уложенного рукава 30 в фильтрующем элементе 25 обеспечивается тем, что рукав 30 сначала равномерно заполнен, кроме начального и конечного участков, пористым материалам 31, потом

5 уложен в один или равное число слоев по толщине фильтрующего элемента 25 и, наконец, равномерно сжат одной и той же диафрагменной пружиной 3 по всему объему кассеты 17, где уложен фильтрующий элемент 25.

Воздухоочиститель работает следующим образом.

Под действием разрежения, создаваемого двигателем, запыленный воздух через воздуховпускные окна 11 конусного днища 10 всасывается внутрь корпуса 1, где по каналам между внутренними поверхностями конусного днища 10, юбки 5, крышки 2 и перфорированными нижней торцевой крышкой 21, внешним цилиндром 19, верхней торцовой крышкой 23 равномерно распределяется по всей развитой поверхности фильтрации, как по радиусу, так и по оси фильтрующего элемента 25. Причем к верхней торцовой крышке 23 воздух также поступает и через водухопропускные окна 4 диафрагменной пружины 3, прижимающей фильтрующий элемент 25 в сборе с перфорированными цилиндрами 18, 19 и крышками 20, 22, 21, 23 через уплотнение в виде втулки 15 к днищу 10 и выпускному окну 14 патрубка 13, Очищаясь от пыли, воздушные струйки проходят через лабиринты из начально параллельных синтетических волокон 29, закрепленных между защитными сетками 27 и 28, внутрь рукава 30, заполненного пористым материалом 31. Наполнителем могут быть, например, легкие, дешевые, хорошо воздухопроницаемые отходы древес- ных опилок, обработанные антисептиком. Далее очищенный воздух попадает внутрь к выпускному окну 14 через пористый предохранительный слой 24, например, из воздухо- проницаемогополипеноуретана,

закрепленный на перфорированных внутреннем цилиндре 18 и его торцевых крышках 20 и 22. Такое конструктивное исполнение фильтрующего элемента способствует, прежде всего, более равномерному распределению пыли не только по наружной поверхности, но и по его глубине с более плавным нарастанием гидравлического сопротивления, что увеличивает удельную пылеемкость и время работы воздухоочистителя без обслуживания.

Техническое обслуживание воздухоочистителя проводится при предельном засорении фильтрующего элемента. Для этого необходимо заглушить двигатель и, придерживая крышку 2, извлечь фиксирующие шплинты 6 из соосных отверстий 7 и 8 в юбке 5 и большем основании 9 конусного днища 10. Далее поочередно снять крышку 2 в сборе и кассету 17 в сборе с фильтрующим элементом 25 и уплотняющей втулкой 15с выпускного окна 14 патрубка 13, отправив последнюю на пункт; технического обслуживания для регенерации. Поставить новую кассету 17 в сборе с чистыми фильтрующим элементом 25 и уплотняющей ВТУЛКОЙ 15 на выпускное окно 14 патрубка 13, накрыть крышкой 2 в сборе, воздействуя на нее сверху, сжать диафрагменную пружину 3 до совпадения соосных отверстий 7 и 8 в

юбке 5 и большем основании 9 конусного днища 10 и зафиксировать шплинтами 6.

Для регенерации фильтрующего элемента 25 необходимо разобрать кассету 17, при этом сначала извлекают верхнюю

0 крышку 23 из внешнего цилиндра 19, далее сматывают спирально уложенный рукав 30 поочередно с предохранительного слоя 24 верхней.крышки 22 в направлении от центра к периферии, с внутреннего цилиндра 18

5 - вверх и, предварительно сняв внешний цилиндр 19, из пространства между нижними крышками 21 и 20 в направлении от периферии к упругой уплотняющей втулке 15. Удаляют встряхиванием задержанную пыль

0 с волокон 29 рукава 30 вместе с пористым материалом 31. При необходимости промывают в мыльном растворе волокна 29 рукава 30 и предохранительный слой 24 в сборе с внутренним цилиндром 18 и торцевыми

5 крышками20 и 22. Окончательно заполняют рукав 30 чистым пористым материалом 31, оставляя при этом начальный и конечный участки рукава на достаточной длине не заполненными пористым материалом, и со0 бирают кассету 17 в обратном порядке. Таким образом,в предлагаемом фильтрующем элементе пыль легко удаляется на только с поверхностных слоев волокон, но и из внутренних, что сокращает время его более

5 качественного технического обслуживания. Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет снизить трудоемкость технического обслуживания воздухоочистителя, а также уменьшить массу и стоимость изготов0 ления его фильтрующего элемента.

Формула изобретения Воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания, содержащий составной корпус с окнами впуска и выпуска воздуха,

5 крышку корпуса с упругим элементом, днище корпуса, жестко соединенное с выпускным патрубком, кассету с внутренним перфорированным цилиндром и наружными верхней и нижней торцевыми крышками,

0 установленную с уплотнением на выпускном патрубке, комбинированный фильтрующий элемент, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и снижения трудоемкости технического

5 обслуживания, фильтрующий элемент выполнен в виде рукава из двух параллельно уложенных защитных сеток с закрепленными между ними термофиксацией параллель- ными волокнами, заполненного кроме начального и конечного участков пористым

материалом, кассета снабжена внешним перфорированным цилиндром и внутренними верхней и нижней перфорированными крышками, жестко закрепленными с внутренним перфорированным цилиндром, а наружные нижняя и верхняя торцевые крышки выполнены перфорированными, причем последняя установлена с внутренней стороны внешнего перфорированного цилиндра с возможностью осевого перемещения и соединена с упругим элементом, выполненным в виде диафрагменной пру0

жины, а выходной патрубок снабжен втулкой с отогнутыми наружу торцами, с закреп- ленными на ней нижними наружной и внутренней торцевыми крышками, причем последняя закреплена с возможностью осевого перемещения, а наружная поверхность внутреннего цилиндра и внутренних торцевых крышек покрыта пористым предохранительным слоем, причем крышка корпуса соединена разъемно с основанием днища корпуса, а окна впуска воздуха выполнены в днище корпуса.

Использование: область машиностроения, а именно воздухоочистители для двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1, выполненный составным и образованный крышкой 2 с жестко закрепленной внутри нее диафрагменной пружиной 3 и воздухо- пропускными окнами 4, юбку 5, разъемно соединенную шплинтами 6 через соосные отверстия 7 и 8 с большим основанием 9 конусного днища 10, меньшее основание 12 которого жестко соединено с выпускным патрубком 13, на выпускном окне 14 которого при помощи втулки 15, торцы 16 которой по радиусу отогнуты наружу, соосно установлена кассета 17, состоящая из внутрен

8 9 И И

29

16

Редактор

Фиг. 5

Составитель А. Самойлеько Техред М.Моргентал

BudS

Корректор М. Максимишинец