(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利

(10)【授权公告号】CN110972539B
(45)【授权公告日】20181228

(21)【申请号】201518009318.1
(22)【申请日】20151211
(73)【专利权人】 中国北方车辆研究所 ; 【地址】 100072 北京市丰台区槐树岭4号院 ;
(72)【发明人】 邵春鸣 ; 王建东 ; 孙阳 ; 卢进军 ; 李文超 ; 陈克新 ; 乔梦华 ; 李继新 ; 徐洪斌 ; 李明华 ;
(74)【专利代理机构】中国兵器工业集团公司专利中心 11011【代理人】周恒 ;
(51)【Int.CI.】 F02M 35/02 (2006.01) ; F02M 35/16 (2006.01) ;
(56)【对比文件】 【审查员】

(54)【发明名称】一种装甲车辆空气滤清器结构
(57)【摘要】本发明属于机械及空气过滤技术领域,具体涉及一种装甲车辆空气滤清器结构。其能够适应装甲车辆发动机0~3200m3/h的使用需求,在含尘量为2g/m3的环境中,连续工作15小时以上,在保证空气滤清器满足装甲车辆使用工况需求的前提下,能够实现进气流量、阻力、寿命需求。同时本发明采用双级一级滤清器和双密封结构空气滤芯,可靠性高,拆卸简单,维护保养便利。

【权利要求书】


1.一种装甲车辆空气滤清器结构,其特征在于,其包括:直通式的双级一级滤清器(1)、带有密封功能出气口的二级滤清器壳体(7)、两个带有斜形纸褶结构的梯形空气滤芯;其中,所述两个梯形空气滤芯分为上空气滤芯(8)及下空气滤芯(9);该上空气滤芯(8)及下空气滤芯(9)构成二级滤清器;

其中,所述双级一级滤清器(1)采用双级串联直通式旋流管,其结构设置为:①单级直通式旋流管长度为90mm,直径40mm;②一级旋流管出口与二级旋流管的入口一一对应,由这样的串联方式构成两级直通式旋流管;③一级旋流管与二级旋流管的抽尘腔完全隔离,每级单独抽尘;④每个抽尘管配有单向阀;⑤沿一级滤清器进气口方向,双级一级滤清器(1)端面与二级滤清器壳体(7)后端面平齐,其结构水平中心与上空气滤芯(8)及下空气滤芯(9)的安装中心位置平齐;⑥双级一级滤清器(1)与由上空气滤芯(8)及下空气滤芯(9)构成的二级滤清器的间距为单级旋流管长度的1/3~2/3;

其中,所述上空气滤芯(8)及下空气滤芯(9)设置为:①两个空气滤芯采用完全相同的梯形结构,按上下水平方式布置;②两个空气滤芯的纸褶均采用斜形结构,当空气滤清器水平放置时,沿双级一级滤清器(1)的进气面方向,纸褶由出气口远端向出气口的近端倾斜,③纸褶的倾斜角度为30°~60°;④空气滤芯高度L2与宽度L1比例均为4/5~1;⑤空气滤芯出口面积与滤芯外形进气面积2·L1·L2比例均为1/8~1/4;⑥空气滤芯单片滤材厚度d与滤芯出气口高度h比例均为1/2~3/5;⑦空气滤芯前端面均采用PU胶发泡成型,与二级滤清器壳体(7)前端端面的出气口为过盈配合,过盈量为1~1.5mm;

其中,所述二级滤清器壳体(7)后端设置有上下两排完全相同的空气滤芯压紧固定结构,分为用于对上空气滤芯(9)进行紧固的上空气滤芯压紧固定结构及用于对下空气滤芯(10)进行紧固的下空气滤芯压紧固定结构;所述上空气滤芯压紧固定结构包括:上滤芯压盘(13)、上空气滤芯固定托板(11);所述下空气滤芯压紧固定结构包括:下滤芯压盘(14)、下空气滤芯固定托板(12);上空气滤芯固定托板(11)用于托住上空气滤芯(9),上滤芯压盘(13)用于对上空气滤芯固定托板(11)上的上空气滤芯(9)实施压紧动作,使其紧固于二级滤清器壳体(7)内部;下空气滤芯固定托板(12)用于托住下空气滤芯(10),下滤芯压盘(14)用于对下空气滤芯固定托板(12)上的上空气滤芯(10)实施压紧动作,使其紧固于二级滤清器壳体(7)内部;二级滤清器壳体(7)前端端面上设有隔板,隔板上设有上下排列的两个出气口,出气口突出长度A为13~16mm,与空气滤芯的前端面出气口形成过盈配合,过盈量1.5~2mm。

【说明书】


一种装甲车辆空气滤清器结构

【0001】技术领域

【0002】本发明属于机械及空气过滤技术领域,具体涉及一种装甲车辆空气滤清器结构。

【0003】背景技术

【0004】空气滤清器是保证车用发动机可靠工作的重要设备,其作用是将发动机进气中的尘土及颗粒物滤除,防止颗粒物进入发动机内部,造成发动机损坏。试验表明,如果车辆不安装空气滤清器行驶,当含尘量为3g/m3时,经过15~20小时,发动机活塞组件的零部件就磨损到极限。

【0005】装甲车辆作为特殊用途车辆,有以下特点:一是装甲车辆往往工作在复杂环境工况,如沙漠、高原、戈壁等恶劣的环境中,因此,需要空气滤清器能够适应多种环境的使用要求;二是作为特种车辆,装甲车辆往往具有多种用途,因此,需要空气滤清器满足性能使用要求的前提下,尽量压缩空间,为其他战斗、防护、动力部件节约空间;三是装甲车辆空气滤清器要具有良好的维修性,方便维护保养,减少工作人员工作负荷,同时减少维护保养时间。

【0006】发明内容

【0007】(一)要解决的技术问题

【0008】本发明要解决的技术问题是:如何提供一种装甲车辆空气滤清器结构,在保证空气滤清器满足装甲车辆使用工况需求的前提下,能够实现进气流量、阻力、寿命需求,同时保证结构的简单、可靠,便于维护保养。

【0009】(二)技术方案

【0010】为解决上述技术问题,本发明提供一种装甲车辆空气滤清器结构,其包括:直通式的双级一级滤清器1、带有密封功能出气口的二级滤清器壳体7、两个带有斜形纸褶结构的梯形空气滤芯;其中,所述两个梯形空气滤芯分为上空气滤芯8及下空气滤芯9;该上空气滤芯8及下空气滤芯9构成二级滤清器;

【0011】其中,所述双级一级滤清器1采用双级串联直通式旋流管,其结构设置为:①单级直通式旋流管长度为90mm,直径40mm;②一级旋流管出口与二级旋流管的入口一一对应,由这样的串联方式构成两级直通式旋流管;③一级旋流管与二级旋流管的抽尘腔完全隔离,每级单独抽尘;④每个抽尘管配有单向阀;⑤沿一级滤清器进气口方向,双级一级滤清器1端面与二级滤清器壳体7后端面平齐,其结构水平中心与上空气滤芯8及下空气滤芯9的安装中心位置平齐;⑥双级一级滤清器1与由上空气滤芯8及下空气滤芯9构成的二级滤清器的间距为单级旋流管长度的1/3~2/3;

【0012】其中,所述上空气滤芯8及下空气滤芯9设置为:①两个空气滤芯采用完全相同的梯形结构,按上下水平方式布置;②两个空气滤芯的纸褶均采用斜形结构,当空气滤清器水平放置时,沿双级一级滤清器1的进气面方向,纸褶由出气口远端向出气口的近端倾斜,③纸褶的倾斜角度为30°~60°;④空气滤芯高度L2与宽度L1比例均为4/5~1;⑤空气滤芯出口面积与滤芯外形进气面积2·L1·L2比例均为1/8~1/4;⑥空气滤芯单片滤材厚度d与滤芯出气口高度h比例均为1/2~3/5;⑦空气滤芯前端面均采用PU胶发泡成型,与二级滤清器壳体7前端端面的出气口为过盈配合,过盈量为1~1.5mm;

【0013】其中,所述二级滤清器壳体7后端设置有上下两排完全相同的空气滤芯压紧固定结构,分为用于对上空气滤芯9进行紧固的上空气滤芯压紧固定结构及用于对下空气滤芯10进行紧固的下空气滤芯压紧固定结构;所述上空气滤芯压紧固定结构包括:上滤芯压盘13、上空气滤芯固定托板11;所述下空气滤芯压紧固定结构包括:下滤芯压盘14、下空气滤芯固定托板12;上空气滤芯固定托板11用于托住上空气滤芯9,上滤芯压盘13用于对上空气滤芯固定托板11上的上空气滤芯9实施压紧动作,使其紧固于二级滤清器壳体7内部;下空气滤芯固定托板12用于托住下空气滤芯10,下滤芯压盘14用于对下空气滤芯固定托板12上的上空气滤芯10实施压紧动作,使其紧固于二级滤清器壳体7内部;二级滤清器壳体7前端端面上设有隔板,隔板上设有上下排列的两个出气口,出气口突出长度A为13~16mm,与空气滤芯的前端面出气口形成过盈配合,过盈量1.5~2mm。

【0014】(三)有益效果

【0015】本发明提供一种装甲车辆空气滤清器,能够适应装甲车辆发动机0~3200m3/h的使用需求,在含尘量为2g/m3的环境中,连续工作15小时以上,在保证空气滤清器满足装甲车辆使用工况需求的前提下,能够实现进气流量、阻力、寿命需求。同时本发明采用双级一级滤清器和双密封结构空气滤芯,可靠性高,拆卸简单,维护保养便利。

【0016】附图说明

【0017】图1为空气滤清器从出气口位置观察视图。

【0018】图2为空气滤清器俯视图。

【0019】图3为空气滤清器从一级滤清器进气口观察视图。

【0020】图4为空气滤清器斜视图。

【0021】图5为空气滤清器分解图。

【0022】图6为安装结构剖视图。

【0023】图7为外部气体流动示意图。

【0024】图8为内部气体流动示意图。

【0025】图9为空气滤芯尺寸标注图。

【0026】图10为空气滤芯剖视图。

【0027】符号说明:

【0028】1——双级一级滤清器;

【0029】2——第一级一级滤清器排尘口;

【0030】3——第二级一级滤清器排尘口;

【0031】4——防倒爆阀;

【0032】5——二级滤清器总成;

【0033】6——二级滤清器总成与防倒爆阀连接管路;

【0034】7——二级滤清器壳体;

【0035】8——二级滤清器壳体盖板;

【0036】9——上空气滤芯;

【0037】10——下空气滤芯;

【0038】11——上空气滤芯固定托板;

【0039】12——下空气滤芯固定托板;

【0040】13——上滤芯压盘;

【0041】14——下滤芯压盘;

【0042】15——滤芯压盘导向螺柱。

【0043】具体实施方式

【0044】为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚,下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

【0045】为解决现有技术的问题,本发明提供一种装甲车辆空气滤清器结构,如图1-图10所示,其包括:直通式的双级一级滤清器1、带有密封功能出气口的二级滤清器壳体7、两个带有斜形纸褶结构的梯形空气滤芯;其中,所述两个梯形空气滤芯分为上空气滤芯8及下空气滤芯9;该上空气滤芯8及下空气滤芯9构成二级滤清器;

【0046】其中,所述双级一级滤清器1采用双级串联直通式旋流管,其结构设置为:①单级直通式旋流管长度为90mm,直径40mm;②一级旋流管出口与二级旋流管的入口一一对应,由这样的串联方式构成两级直通式旋流管;③一级旋流管与二级旋流管的抽尘腔完全隔离,每级单独抽尘;④每个抽尘管配有单向阀;⑤沿一级滤清器进气口方向,双级一级滤清器1端面与二级滤清器壳体7后端面平齐,其结构水平中心与上空气滤芯8及下空气滤芯9的安装中心位置平齐;⑥双级一级滤清器1与由上空气滤芯8及下空气滤芯9构成的二级滤清器的间距为单级旋流管长度的1/3~2/3;

【0047】其中,所述上空气滤芯8及下空气滤芯9设置为:①两个空气滤芯采用完全相同的梯形结构,按上下水平方式布置;②两个空气滤芯的纸褶均采用斜形结构,当空气滤清器水平放置时,沿双级一级滤清器1的进气面方向,纸褶由出气口远端向出气口的近端倾斜,③纸褶的倾斜角度为30°~60°;④空气滤芯高度L2与宽度L1比例均为4/5~1;⑤空气滤芯出口面积与滤芯外形进气面积2·L1·L2比例均为1/8~1/4;⑥空气滤芯单片滤材厚度d与滤芯出气口高度h比例均为1/2~3/5;⑦空气滤芯前端面均采用PU胶发泡成型,与二级滤清器壳体7前端端面的出气口为过盈配合,过盈量为1~1.5mm;

【0048】其中,所述二级滤清器壳体7后端设置有上下两排完全相同的空气滤芯压紧固定结构,分为用于对上空气滤芯9进行紧固的上空气滤芯压紧固定结构及用于对下空气滤芯10进行紧固的下空气滤芯压紧固定结构;所述上空气滤芯压紧固定结构包括:上滤芯压盘13、上空气滤芯固定托板11;所述下空气滤芯压紧固定结构包括:下滤芯压盘14、下空气滤芯固定托板12;上空气滤芯固定托板11用于托住上空气滤芯9,上滤芯压盘13用于对上空气滤芯固定托板11上的上空气滤芯9实施压紧动作,使其紧固于二级滤清器壳体7内部;下空气滤芯固定托板12用于托住下空气滤芯10,下滤芯压盘14用于对下空气滤芯固定托板12上的上空气滤芯10实施压紧动作,使其紧固于二级滤清器壳体7内部;二级滤清器壳体7前端端面上设有隔板,隔板上设有上下排列的两个出气口,出气口突出长度A为13~16mm,与空气滤芯的前端面出气口形成过盈配合,过盈量1.5~2mm。

【0049】工作过程中:

【0050】1.空气滤清器安装与拆卸保养

【0051】空气滤清器安装顺序是:二级滤清器壳体7→下空气滤芯固定托板12→下空气滤芯10→上空气滤芯固定托板11→上空气滤芯9→双级一级滤清器1→二级滤清器壳体盖板8→二级滤清器总成与防倒爆阀连接管路6→防倒爆阀4。

【0052】1.1二级滤清器壳体7安装

【0053】先将二级滤清器壳体7按照图3所示位置,水平放置。

【0054】1.2下空气滤芯固定托板12安装

【0055】1.3下空气滤芯10安装

【0056】先将下空气滤芯10水平放置后,出气口端与二级滤清器壳体7的出气口对应,再将下空气滤芯10的尾端与下空气滤芯固定托板12贴合,稍用力将下空气滤芯10出气口推入二级滤清器壳体7的出气口中,然后用扳手紧固两个下滤芯压盘14,当下空气滤芯10出气端面与二级滤清器壳体7的隔板完全贴合,停止加力,下空气滤芯10安装完成。

【0057】由于二级滤清器壳体7具有以下特征:①二级滤清器壳体后端为上下两排空气滤芯压紧固定结构,该结构由空气滤芯压盘、空气滤芯固定托板构成;②壳体出气隔板位置有上下排列两个出气口,出气口突出长度A为13~16mm,与空气滤芯的前端面出气口形成过盈配合,过盈量1.5~2mm;③空气滤芯放置时,其后端放在固定托板上。同时下空气滤芯10具有以下特征:空气滤芯前端面均采用PU胶发泡成型,与二级滤清器壳体隔板出气口为过盈配合,过盈量为1~1.5mm,因此,空气滤芯能够很容易推入二级滤清器壳体7的出气口中,并按照设计尺寸安装到位。

【0058】1.4上空气滤芯固定托板11和上空气滤芯9安装

【0059】上空气滤芯固定托板11和上空气滤芯9的安装步骤与下空气滤芯固定托板12和下空气滤芯10相同。

【0060】1.5双级一级滤清器1安装

【0061】将双级一级滤清器1按照图4位置,放入二级滤清器壳体7固定双级一级滤清器框架中,用螺栓紧固。

【0062】1.6二级滤清器壳体盖板8

【0063】将二级滤清器壳体盖板8按照图4位置,放在二级滤清器壳体7固定二级滤清器壳体盖板8的法兰面上中,用螺栓紧固。

【0064】1.7二级滤清器总成与防倒爆阀连接管路6和防倒爆阀4

【0065】先将二级滤清器总成与防倒爆阀连接管路6按照图4所示位置与二级滤清器壳体7出气口连接,用卡箍紧固。

【0066】再将防倒爆阀4按照图4所示位置与二级滤清器总成与防倒爆阀连接管路6连接,用卡箍紧固。

【0067】1.7空气滤清器拆卸保养

【0068】在空气滤清器使用过程中,只需要将空气滤芯定期取出后,进行吹洗保养,就可以使空气滤清器恢复正常使用。

【0069】空气滤芯拆卸顺序是:二级滤清器壳体盖板8→上空气滤芯9→上空气滤芯固定托板11→下空气滤芯10→下空气滤芯固定托板12。

【0070】拆卸空气滤芯根据空气滤芯安装的逆向操作进行。

【0071】2.空气滤清器的工作过程

【0072】空气滤清器工作过程如7、图8所示。

【0073】图7是被过滤气体进入双级一级滤清器1,由双级一级滤清器1过滤后的气体进入二级滤清器总成5。被双级一级滤清器1分离出的颗粒物由排尘口排出。图8是双级一级滤清器1过滤气体后气体进入二级滤清器总成5内,分别由上空气滤芯9和下空气滤芯10进行深度过滤。

【0074】由于双级一级滤清器1采用双级串联直通式旋流管,其结构有以下特点:①单级直通式旋流管长度为90mm,直径40mm;②两级采用一级旋流管出口与二级旋流管一一对应的串联方式构成;③第一级旋流管抽尘腔体与第二级旋流管抽尘腔完全隔离,每级单独抽尘;④每个抽尘管配有单向阀;⑤双级一级滤清器1一端与二级滤清器总成5后端面平齐(从一级滤清器进气口方向观察),其结构水平中心(从双级一级滤清器1进气口方向观察,出气口位于右侧位置)与两个梯形滤芯安装中心位置平齐;⑥双级一级滤清器1与梯形滤芯间距为单级旋流管长度的1/3~2/3,因此,能够保证双级一级滤清器1的旋流管元件出气均匀,保证旋流管效率稳定在95%~97%(计重法测量效率),同时,由于双级一级滤清器1与两个空气滤芯按照本发明结构布置,能够使双级一级滤清器1的出气均匀分布在两个空气滤芯上,不会出现流速集中区域,保证了空气滤芯单位面积上的迎风流速均匀、过滤稳定。

【0075】流入两个空气滤芯的含尘空气经过滤芯滤材时,小颗粒再次被过滤分离,由于两个空气滤芯结构具有以下特点:①空气滤芯采用梯形结构,共两个,采用上下水平布置方式;②空气滤芯纸褶采用斜形结构,当空气滤清器水平放置时,从一级滤清器进气面观察,纸褶由出气口远端向出气口的近端倾斜,③纸褶的倾斜角度为30°~60°;④空气滤芯高度L2与宽度L1比例为4/5~1;○3空气滤芯出口面积与滤芯外形进气面积(2·L1·L2)比例为1/8~1/4;⑤空气滤芯单片滤材厚度d与滤芯出气口高度h比例为1/2~3/5;⑥空气滤芯前端面均采用PU胶发泡成型,与二级滤清器壳体隔板出气口为过盈配合,过盈量为1~1.5mm,同时空气滤芯出气口后端的二级滤清器壳体的出气腔结构为梯形结构过渡为圆形出口结构(俯视图),其中梯形结构的底角α为45~48°,底角β为8~10°,梯形高度a为50~55mm,因此,两个空气滤芯过滤面积、过滤阻力和空间体积形成最优匹配,使空气滤芯容尘量最大化,保证能够适应装甲车辆发动机0~3200m3/h的使用需求,在含尘量为2g/m3的环境中,连续工作15小时以上。

【0076】经空气滤芯过滤后的气体含尘量低于0.2%(计重法测量效率),经外部管路进入发动机进气口,从而保证发动机可靠工作。

【0077】以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

【说明书附图】


【0001】


图1

【0002】


图2

【0003】


图3

【0004】


图4

【0005】


图5

【0006】


图6

【0007】


图7

【0008】


图8

【0009】


图9

【0010】


图10