技术领域
[0001] 本实用新型
专利涉及一种压差控制自动清洁式空气滤清器。
背景技术
[0002] 在高尘埃、高污染环境下工作的矿山重卡、
内燃机、空气
压缩机等，所使用的普通空气
过滤器受灰尘封堵情况十分严重，不仅影响
机车功率，使机车排放黑烟，而且损伤
发动机或者压缩机缸体。为此，每天都要安排专人对机车上拆下来的过滤器进行清理，浪费了大量的人
力和财力。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的就是设计一种压差控制自动清洁式空气滤清器，采用旋转过滤桶式过滤，经压差比较控制密封式高压喷气头反吹，自动清洁过滤桶，使机车在工作的过程中对过滤器附着的尘埃进行及时自动清理，从而保证机车能够在恶劣环境下长时间正常工作。
[0004] 本实用新型的技术方案是，一种压差控制自动清洁式空气滤清器，外界空气依次经
风扇旋风式一级过滤器、叶窗
涡流式二级过滤器、旋转自洁式三级过滤器和W纸式缸体保护过滤桶过滤后进入机车缸体，其特征是：所述旋转自洁式三级过滤器包括上
基板、下基板、旋转过滤桶、密封式高压喷气头、收尘器等；其中：上基板和下基板通过多个立柱固定连接在
箱体内，上基板和下基板的圆周装有多个
轴承，所述轴承与旋转过滤桶两端桶箍上的轴承滚动槽相配形成动态连接；旋转过滤桶金属网外层包裹玻璃
纤维复合过
滤布形成过滤体；上基板、下基板与旋转过滤桶结合部的周边安装有防尘毛毡垫；旋转过滤桶内安装有密封式高压喷气头，密封式高压喷气头经滚动密封体压贴在旋转过滤桶过滤体内侧；在旋转过滤桶的外部安装有收尘器，收尘器经滚动密封体压贴在旋转过滤桶的过滤体外围；密封式高压喷气头和收尘器在过滤体内外的
位置相对应；在过滤器箱体与过滤后的排气管上各装有一个
负压管，负压管上的负压
传感器连线到控制
电路；
[0005] 所述旋转过滤桶两端是带有轴承滚动槽和内
齿轮环的桶箍，在两端桶箍中间夹焊筛孔金属网，金属网外侧附着多层玻璃纤维复合过滤布，多层玻璃纤维复合过滤布采用玻璃纤维针刺毡和玻璃纤维覆膜料，按外低效，内中、高效排序；在上基板和下基板的圆周边平面上通过螺钉固定有多个偏
心轴，偏心轴上安装有轴承，轴承与旋转过滤桶上桶箍、下桶箍内的轴承滚动槽相配合；旋转过滤桶内装有直流
电机，经电机座固定在下基板上，安装在电机旋
转轴上的齿轮带动固定在旋转过滤桶下桶箍
内圈上的内齿环旋转；
[0006] 所述密封式高压喷气头外部是一个底部开口的长方形金属壳体，壳体内装集气筒，集气筒顶部焊有高压气管，集气筒底部开有直线喷气口；直线喷气口与收尘器的上端相对，之间隔过滤体；两根辊柱通过两幅轴承连接在壳体的两端，辊柱上套装
橡胶构成胶辊，形成对两侧边缘的
动态密封；壳体两端还各装有一个橡胶循环
履带，形成对两端面的动态密封，使壳体底面四周构成滚动密封体，与外界负压空气隔离；密封式高压喷气头顶部两端有
槽口支架，与固定连接在上基板和下基板上的导杆配合，在导杆与壳体之间装有多个
弹簧，使密封式高压喷气头悬挂在导杆上构成柔性悬挂连接体；
[0007] 所述收尘器外部是一个顶部和底部开口的长方形金属壳体，两根辊柱通过两幅轴承连接在壳体的两端，辊柱上套装橡胶构成胶辊，形成对两侧边缘的动态密封；壳体两端还各装有一个橡胶循环履带，形成对两端面的动态密封，使壳体顶面四周构成滚动密封体，与滤清器箱体内的空气隔离。
[0008] 本实用新型的优点是：
[0009] 1)有效解决了因空气滤清器尘堵，导致燃气空气不足而产生的发动机功率损失问题，节能减排；
[0010] 2)具有压差比较控制、旋转过滤桶高压反吹自动清洁的功能，改变了频繁停机进行滤清器清灰工作的现状，节约人力和物力；
[0011] 3)采用筛孔
钢网外侧附着多层玻璃纤维过滤布的旋转过滤方式，以过滤布按低、中、高效排序的方法替代传统的纸滤桶，减小了风阻，空气过滤效率达到99.99％，有助于提高机车动力，减少黑烟；
[0012] 4)密封式高压喷气头用胶辊形成两侧边缘的轴线动态密封，两端采用橡胶循环履带形成两端面的动态密封，使底面四周构成密封体，与外界负压空气隔离；以动态扫描的方式对处在旋转中的旋转过滤桶多层玻璃纤维过滤布进行清灰工作；
[0013] 5)密封式收尘器胶辊与橡胶循环履带，构成旋转过滤桶灰尘附着面收尘四周动态密封，吹尘气体与滤清器箱体内空气隔离。在高压气体作用下，灰尘经收尘器排出体外，防止灰尘二次吸入；
[0014] 6)采用负压探测控制电磁
阀和电机的工作与停止，适时进行旋转过滤桶的灰尘清理工作，从而节约利用车载压缩空气消耗量，节省机车动力。
附图说明
[0015] 图1：压差控制自动清洁式空气滤清器内部结构图；
[0016] 图2：密封式高压喷气头与收尘器结构图；
[0017] 图3：图2所示的密封式高压喷气头与收尘器结构A-A剖视图；
[0018] 图4：旋转过滤桶与上基板连接结构局部结构图；
[0019] 图5：旋转过滤桶与下基板连接结构局部结构图；
[0020] 图6：收尘器底部结构图；
[0021] 图中：1-风扇旋风式一级过滤器；2-叶窗涡流式二级过滤器；3-旋转自洁式三级过滤器；4-W纸式缸体保护过滤桶；5-
密封圈；6-箱体；7-排气管；8-负压管；9-支架；10-密封式高压喷气头；11-收尘器；12-上基板；13-下基板；14-偏心轴；15-轴承；16-下桶箍；17-上桶箍；18-金属网；19-玻璃纤维复合布；20-防尘毛毡垫；21-立柱；22-壳体；
23-集气筒；24-高压气管；25-轴承；26-辊柱；27-胶辊；28-橡胶循环履带；29-槽口支架；
30-导杆；31-弹簧；32-齿轮；33-电机座；34-电机；35-壳体。
具体实施方式
[0022] 如图1、图4、图5所示，本专利所述的一种压差控制自动清洁式空气滤清器包括三级过滤和进入缸体前的洁净气体保护，即风扇旋风式一级过滤器1、叶窗涡流式二级过滤器2、旋转自洁式三级过滤器3和W纸式缸体保护过滤桶4，风扇旋风式一级过滤器1、叶窗涡流式二级过滤器2、旋转自洁式三级过滤器3和W纸式缸体保护过滤桶4分别安装固定在支架9上，其中风扇旋风式一级过滤器1、叶窗涡流式二级过滤器2和W纸式缸体保护过滤桶4与相应的常规过滤器结构相同；外界空气依次经风扇旋风式一级过滤器1、叶窗涡流式二级过滤器2、旋转自洁式三级过滤器3和W纸式缸体保护过滤桶4后经排气管7进入机车缸体。其中旋转自清洁式三级过滤器3和W纸式缸体保护过滤桶4安装在封闭式箱体6内，箱体6固定在支架9上，W纸式缸体保护过滤桶4位于旋转自洁式三级过滤器3的旋转桶体内即旋转自洁式三级过滤器3的
净化空气侧。
[0023] 旋转自洁式三级过滤器3包括上基板12、下基板13、旋转过滤桶、密封式高压喷气头10、收尘器11等；旋转过滤桶两端是带有轴承滚动槽和内齿轮环的上桶箍17和下桶箍16的桶形过滤器，靠近出风口排气管7的一端为下桶箍16，相对的另一端则为上桶箍17，在上桶箍17和下桶箍16中间夹焊筛孔钢网即金属网18，如图4、图5所示，在金属网18的外侧附着多层玻璃纤维复合布19，旋转过滤桶金属网18外层包裹多层玻璃纤维复合过滤布19形成过滤体；多层玻璃纤维复合布19采用玻璃纤维针刺毡和玻璃纤维覆膜料，按外低效，内中、高效排序，组成复合过滤布；上基板12和下基板13为圆环形板状，分别位于旋转过滤桶的上桶箍17和下桶箍16平面外侧，上基板12、下基板13之间通过多个立柱21连接形成刚性骨架固定在箱体6内，靠近排气管7的一端为下基板13，远离排气管7的一端为上基板12；
[0024] W纸式缸体保护过滤桶穿过上基板12和下基板13内孔后，其出口伸出箱体6外，在W 纸式缸体保护过滤桶前后端与箱体6的连接处设置有密封，在旋转过滤桶与箱体6之间装有密封圈5，防止灰尘进入旋转过滤桶内或者进入W纸式缸体保护过滤桶；排气管7连接在W纸缸体保护过滤器4的气体出口端；在上基板12和下基板13的圆周边平面上通过螺钉固定有多个偏心轴14，偏心轴14上安装有轴承15，在旋转过滤桶上桶箍17、下桶箍16内设置有轴承滚动槽，轴承滚动槽与轴承15相配合；上基板12和下基板13与旋转过滤桶通过轴承15与轴承滚动槽形成动态连接；旋转过滤桶内装有直流电机34，经电机座33固定在下基板13上，齿轮32安装在电机34的
输出轴上，旋转过滤桶的下桶箍16的内环上设置有内齿环，内齿环与齿轮32相配，电机34旋转带动旋转过滤桶上的内齿环旋转转动，从而带动旋转过滤桶转动。上基板12和下基板13与旋转过滤桶结合部的周边安装有防尘毛毡垫20密封，隔离外界空气；
[0025] 如图2、图3所示，在旋转过滤桶内安装有密封式高压喷气头10，密封式高压喷气头10外部是一个长方形金属壳体22，壳体22的四周及顶部封闭，壳体22的底部开口，壳体22内装有集气筒23，集气筒23底部是直线喷气口，集气筒23的顶部焊有高压气管24，高压气管24穿过壳体22的顶壁从壳体22的顶部伸出，在高压气管24与壳体22顶壁结合处设置有密封；壳体22两端安装轴承25、辊柱26、胶辊27，两根辊柱26分别于与位于壳体22两端的两幅轴承25连接，辊柱26上套装橡胶构成胶辊27，形成对壳体22两侧边缘的动态密封；壳体22两端还各有一个橡胶循环履28带，形成对两端面的动态密封，使壳体22底面四周构成滚动密封体，与外界负压空气隔离；密封式高压喷气头10顶部两端各有两个槽口支架29，与固定连接在上基板12和下基板13上的两根导杆30配合，在导杆30与壳体
22之间装有多个弹簧31，使密封式高压喷气头10悬挂在导杆30上构成柔性悬挂连接体；
密封式高压喷气头10经滚动密封体压贴在旋转过滤桶内侧的过滤体上；壳体22顶部有高压气管24通往箱体6外，用于连接压缩空气。
[0026] 如图2、图3、图6所示，收尘器11外部是一个长方形金属壳体35，壳体35的顶部和底部开口四周封闭，两根辊柱26通过两幅轴承25连接在壳体35的两端，辊柱26上套装橡胶构成胶辊27，形成对两侧边缘的动态密封；壳体35两端还各有一个橡胶循环履带28，形成对两端面的动态密封，使壳体35顶面四周构成滚动密封体，与滤清器箱体6内的空气隔离；收尘器11的壳体35固定在旋转过滤桶下方的箱体6上，安装在旋转过滤桶的外部，经滚动密封体压贴在旋转过滤桶的外侧的玻璃纤维复合布19上组成四周密封体，有效防止了桶外表面吹落的灰尘二次吸入；密封式高压喷气头10底部的直线喷气口与收尘器11的顶部相对，之间隔玻璃纤维复合布19，密封式高压喷气头10和收尘器11在玻璃纤维复合布19内侧和外侧的位置相对应，密封式高压喷气头10所在的壳体22的底面四周压贴在玻璃纤维复合布 19内侧的金属网18内壁上，收尘器11所在的壳体35的顶面四周压贴在玻璃纤维复合布19的外围；在高压气体作用下，灰尘从收尘器11底部吹出并排出箱外；
[0027] 在过滤器箱体6与过滤后的排气管7上各装有一个负压管8，负压管8上的负压传感器连线到控制电路，经
采样——比较——控制
电磁阀和电机34启动与停止，电磁阀用于打开和关闭压缩空气，使高压气管阀
门打开或者关闭，电机34开或停控制旋转过滤桶的转动或停止，从而适时进行旋转过滤桶的灰尘清理工作。
[0028] 本专利的工作过程如下：
[0029] 外界空气首先进入风扇旋风式一级过滤器1，除去大颗粒尘埃和
水分后，再进入到叶窗涡流式二级过滤器2，在涡流减速作用下，一部分较大灰尘落入箱底；外界空气经前两级粗滤后，进入旋转自洁式三级过滤器3，滤除1um以上灰尘成为洁净空气，过滤后的洁净气体进入W纸式缸体保护过滤桶4，从排气管7排出进入工作缸体，满足机车用气。
[0030] 当旋转过滤桶附着的灰尘增多时，引起前后负压管8的压差增大到大于设定值时，控制电路发出指令，控制电机34启动，带动旋转过滤桶转动，同时开启高压空气阀，压缩气体从密封式高压喷气头10的集气筒23底部的直线喷气口喷出，将位于密封式高压喷气头10与收尘器11之间那部分过滤体上附着的灰尘清理并吹入收尘器11，从收尘器11的底部排出箱体6外，随着旋转过滤桶的转动，可以对旋转过滤桶全部过滤体上的灰尘进行清理；当灰尘减少，压差回到设定值，电机34与气阀自动关闭，从而完成自动清洁过程。
