本发明涉及发动机进气过滤领域,尤其涉及一种自动排灰装置。
背景技术:
1、发动机在工作时需要吸入空气,为了减少或防止空气中的灰尘杂质随气流进入到发动机中,通常会在发动机进气系统中设置空气滤清器,通过滤芯对进气进行过滤。滤芯虽然具有良好的过滤效果,但经常更换成本非常高,且更换不便。
2、现有的发动机进气系统在传统的空气滤清器之前又增设了空气预滤器,以对进入到滤芯中的空气进行预先过滤。空气预滤器可以预先过滤掉大量灰尘和杂质,使空气滤清器长时间保持清洁状态,进而使发动机的运行更加强劲,同时,还能够延长空气滤清器中滤芯的使用寿命,减少更换频率,降低发动机的维护成本。
3、但是,目前空气预滤器过滤后的大量灰尘和杂质汇集于密闭的集灰盆中,该集灰盆容量有限,积满灰尘和杂质后需要及时清理,且需要暂停装载该空气预滤器的动力机械,然后人工手动打开集灰盆进行清理,若清理不及时还易造成发动机损坏,因此,目前空气预滤器的结构导致清理集灰盆的方式极大地降低了工作效率,提高了人员的工作强度和重复劳动,便利性差且经济效益低下。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种自动排灰装置,可自动实现排灰动作,达到提高排灰的工作效率和操作便利性的效果。具体技术方案如下:
2、一种自动排灰装置,包括排灰阀体组件,排灰阀体组件内形成有用于灰尘移动的第一路径和用于气体移动的第二路径,第一路径包括用于与灰尘收集单元相对接的连接区,连接区的下方设置有顺次连通的灰尘聚集区和灰尘排放区,第二路径包括顺次连通的气体汇集区、出气口和气体排放区,第一路径上的灰尘排放区和第二路径上的气体排放区相互交汇,气体沿第二路径移动至气体排放区可使灰尘沿第一路径排出。
3、进一步的,灰尘排放区和气体排放区的下方设置有常闭的排灰嘴,气体沿第二路径移动时,排灰嘴打开并排出气体,以使第一路径中的灰尘从排灰嘴排出。
4、进一步的,灰尘聚集区位于排灰阀体组件的中间区域,气体汇集区环绕设置在灰尘聚集区的外部,相互交汇的灰尘排放区和气体排放区位于灰尘聚集区和气体汇集区的下方,气体汇集区与气体排放区通过出气口相连通。
5、进一步的,灰尘聚集区包括倾斜设置的斜面,斜面可使灰尘聚集区整体呈上宽下窄的漏斗形结构。
6、进一步的,灰尘聚集区的斜面的底部朝向气体汇集区与气体排放区的过渡区域延伸,以使斜面的底部靠近气体排放区设置。
7、进一步的,灰尘聚集区的斜面的下端连接有沿垂直方向延伸设置的垂直侧壁,垂直侧壁可在斜面的下方围成管状通道。
8、进一步的,气体汇集区环绕设置在灰尘聚集区的斜面的外部,并沿斜面的倾斜方向倾斜延伸设置,以使气体汇集区整体呈上宽下窄的漏斗形结构。
9、进一步的,气体排放区内设置有导向结构,导向结构朝向灰尘排放区的排灰出口处倾斜设置,以引导气体汇集区中流出的气体朝向排灰出口所在位置移动。
10、进一步的,排灰阀体组件包括壳体和阀芯,阀芯设置在壳体内,阀芯中间形成上下贯通的中空通道,第一路径穿过阀芯的中空通道,第二路径上的气体汇集区形成在阀芯与壳体之间,壳体上设置有与气体汇集区相连通的进气口,气体汇集区的出气口与第一路径上的灰尘排放区连通设置,以使气体排放区与灰尘排放区相互交汇。
11、进一步的,壳体和阀芯为可拆卸的分体式结构,阀芯与壳体之间通过两组密封组件相连接,气体汇集区形成在两组密封组件之间。
12、进一步的,壳体包括可拆卸连接的阀体外罩和转接件,阀芯位于阀体外罩内,阀芯的两端分别与转接件和阀体外罩上的抵接件密封连接,以使阀芯固定在阀体外罩内。
13、进一步的,转接件的一端与灰尘收集单元相连,另一端与阀芯的上端相抵接,阀芯的下端与阀体外罩上的抵接件相抵接;或者,阀体外罩的一端与灰尘收集单元相连,阀芯的上端与阀体外罩上的抵接件相抵接,阀芯的下端与转接件相抵接。
14、进一步的,气体汇集区的出气口包括一体成型的贯穿阀芯设置的气道,气道的一端连通气体汇集区,另一端连通灰尘排放区和气体排放区。
15、进一步的,阀芯为两端贯通的中空结构,包括第九侧壁,第九侧壁围成第一腔室,第一腔室呈倒锥状设置,以使灰尘沿第一路径移动时逐渐趋向第一腔室的中轴。
16、进一步的,阀芯包括连接在第九侧壁下方的第十侧壁,第十侧壁垂直设置,围成第二腔室,第二腔室呈柱状,且第十侧壁的高度小于第九侧壁的高度,以使第二腔室中的灰尘可沿垂直方向快速向下移动。
17、进一步的,阀芯上设置有至少一个气道,气道一体成型的贯穿设置于第十侧壁的底部,气道按由上向下的方向逐渐趋近第一腔室和第二腔室的中轴倾斜设置。
18、进一步的,阀芯包括第三凸缘、第四凸缘和第五凸缘,第三凸缘由第九侧壁顶部向上设置,第四凸缘由第九侧壁顶部向外侧设置,第三凸缘和第四凸缘与壳体之间形成第一密封槽,第一密封槽内容置有第一密封圈,以使阀芯的上部与壳体密封连接;第五凸缘由第十侧壁底部向外侧设置,第五凸缘与壳体之间形成第二密封槽,第二密封槽内容置有第二密封圈,以使阀芯的下部与壳体密封连接。
19、进一步的,壳体包括阀体外罩,阀体外罩为两端贯通的中空结构,阀体外罩包括第四侧壁和第五侧壁,第四侧壁竖向延伸设置,在横向方向上与阀芯的第十侧壁形成间隔,第五侧壁由上向下逐渐趋向阀体外罩的中轴设置,在竖向方向上与阀芯的第九侧壁形成间隔,第四侧壁、第五侧壁与第九侧壁、第十侧壁共同围合形成气腔,气腔构成第二路径中的气体汇集区。
20、进一步的,阀芯第九侧壁与阀体外罩第四侧壁连接形成第一夹角,阀芯第十侧壁与阀体外罩第五侧壁连接形成第二夹角,阀芯上设置有连通气腔和气体排放区的气道,气道靠近第二夹角的尖部设置,第一夹角和第二夹角设置为锐角;阀体外罩的第四侧壁上设置进气孔,气腔在水平方向上侧壁的距离大于进气孔的直径。
21、进一步的,第四侧壁的上部连接有第三侧壁,阀体外罩上部设置有用于连接灰尘收集单元的第一转接件,第三侧壁与第一转接件可拆卸连接,阀体外罩还包括第二连接件,第二连接件的一端连接第三侧壁的底部,另一端连接第四侧壁的顶部,以在第二连接件上形成第一凸台。
22、进一步的,阀体外罩下部连接有排灰嘴,阀体外罩下部设置有导向壁,导向壁呈倒锥状,朝向排灰嘴倾斜设置。
23、进一步的,导向壁包括第七侧壁和设置在第七侧壁下方的第八侧壁,第七侧壁由上向下朝向阀体外罩的中轴倾斜设置,第八侧壁垂直设置,第八侧壁的高度小于第七侧壁的高度。
24、进一步的,阀体外罩第五侧壁的下部连接有第六侧壁,排灰嘴可拆卸的连接在第六侧壁上;阀体外罩还包括第三连接件,第三连接件包括外环端和内环端,外环端与第六侧壁内侧连接,内环端与导向壁连接,第三连接件上形成第二凸台;阀体外罩上还设置有第二凸缘和加强筋,加强筋设置于第五侧壁上,第二凸缘设置于第六侧壁外侧,第二凸缘与排灰嘴和/或加强筋抵接。
25、进一步的,阀芯上设置有连通气腔和气体排放区的气道,气道与阀芯中轴形成第五夹角,导向壁与阀芯中轴形成第四夹角,第四夹角和第五夹角的角度相同。
26、进一步的,阀体外罩下部连接有排灰嘴,排灰嘴包括第十一侧壁、第十二侧壁以及嘴口,第十一侧壁与阀体外罩可拆卸连接,第十二侧壁包括一组弯曲部和一组平部,平部的底部抵接以使嘴口封闭,嘴口处设置有延长部,以提高嘴口的闭合强度。
27、进一步的,阀体外罩的上部连接有第一转接件,第一转接件为两端贯通的中空结构,包括第一侧壁、第二侧壁以及第一连接件,第一侧壁和第二侧壁的周向尺寸不同,第一连接件的一端与第一侧壁的底部连接,另一端与第二侧壁的顶部连接,第一侧壁的顶部连接灰尘收集单元,第二侧壁的底部连接阀体外罩。
28、进一步的,第一转接件包括第一凸缘,第一凸缘与第一连接件连接,且与第一侧壁相对设置,以在第一转接件上形成第一凹槽。
29、进一步的,壳体包括阀体外罩,阀体外罩包括由上至下顺次连接的第一外壁、第二外壁以及第三外壁,第一外壁与灰尘收集单元可拆卸连接,第二外壁由上向下逐渐趋近阀体外罩的中轴倾斜设置,第三外壁内部形成用于容置阀芯的空腔,第三外壁上设置有进气孔。
30、进一步的,阀体外罩包括第一凸出部,第一凸出部设置于第三外壁顶部,阀体外罩的下部连接有第二转接件,阀芯的上端与第一凸出部相抵接,阀芯的下端与第二转接件相抵接,以使阀芯固定设置在阀体外罩内部。
31、进一步的,阀芯为两端贯通的中空结构,与阀体外罩的第三外壁位置相对设置,阀芯的上设置第二凸出部和第三凸出部,第二凸出部与第三外壁抵接,以形成第三密封槽,第三密封槽内容置有第三密封圈,第三凸出部与第三外壁抵接,以形成第四密封槽,第四密封槽内容置有第四密封圈。
32、进一步的,阀芯包括第四外壁和第五外壁,第四外壁与第三外壁之间的距离大于第五外壁与第三外壁之间的距离,以在阀芯与阀体外罩之间形成上窄下宽的气腔,第五外壁底部设置有连通气腔和气体排放区的气道。
33、进一步的,第二转接件包括第六外壁和第七外壁,第六外壁与阀体外罩的第三外壁可拆卸连接,第七外壁上连接有排灰嘴,第六外壁的内侧由上向下趋近第二转接件的中轴倾斜设置,以引导气道内流出气体的移动方向,第二转接件上设置有第四凸出部,第四凸出部由第二转接件向外侧设置,以与排灰嘴抵接。
34、进一步的,包括排灰控制组件,排灰控制组件包括外部气源、控制模块和气动管路,气动管路两端分别连接外部气源和排灰阀体组件,控制模块设置在气动管路上,控制模块可控制气动管路的通断,以开启或关闭排灰阀体组件。
35、进一步的,控制模块内设置有控制气动管路通断的机械阀,机械阀设定有气压预定值,外部气源中的气压达到机械阀的预定值时,机械阀自动开启。
36、进一步的,控制模块内设置有控制气动管路通断的电磁阀,控制模块可监测外部气源中的气压、电磁阀的开启时长、电磁阀的关闭时长、动力机械的油门开度以及发动机转速中的至少一项参数,以控制电磁阀的启闭。
37、进一步的,控制模块监测外部气源中的气压、电磁阀的开启时长和关闭时长,当控制电磁阀关闭时,电磁阀的开启时长的响应优先级高于外部气源中的气压值的响应优先级。
38、本发明的自动排灰装置具有以下优点:
39、1、通过设置壳体和阀芯,第一路径穿过阀芯的中空通道,第二路径上的气体汇集区形成在阀芯与壳体之间,第一路径上的灰尘排放区和第二路径上的气体排放区相互交汇,以自动将灰尘由灰尘聚集区向下吸引并排出,实现提高排灰效率和便利性的效果;
40、2、排灰量大,有效增加单位时间内排灰的总量和速度,提高排灰效率;
41、3、减少外部气源的气体压力损耗,显著节省气体流量;
42、4、自动排灰装置内部气流移动顺畅,所形成的负压压力大,利于灰尘快速排出;
43、5、易于拆卸和维护,且密封效果好;
44、6、简化了生产制造工序,降低了生产成本。
1.一种自动排灰装置,其特征在于,包括排灰阀体组件,排灰阀体组件内形成有用于灰尘移动的第一路径和用于气体移动的第二路径,第一路径包括用于与灰尘收集单元相对接的连接区,连接区的下方设置有顺次连通的灰尘聚集区和灰尘排放区,第二路径包括顺次连通的气体汇集区、出气口和气体排放区,第一路径上的灰尘排放区和第二路径上的气体排放区相互交汇,气体沿第二路径移动至气体排放区可使灰尘沿第一路径排出。
2.如权利要求1所述自动排灰装置,其特征在于,灰尘排放区和气体排放区的下方设置有常闭的排灰嘴,气体沿第二路径移动时,排灰嘴打开并排出气体,以使第一路径中的灰尘从排灰嘴排出。
3.如权利要求1或2所述自动排灰装置,其特征在于,灰尘聚集区位于排灰阀体组件的中间区域,气体汇集区环绕设置在灰尘聚集区的外部,相互交汇的灰尘排放区和气体排放区位于灰尘聚集区和气体汇集区的下方,气体汇集区与气体排放区通过出气口相连通。
4.如权利要求3所述自动排灰装置,其特征在于,灰尘聚集区包括倾斜设置的斜面,斜面可使灰尘聚集区整体呈上宽下窄的漏斗形结构。
5.如权利要求4所述自动排灰装置,其特征在于,灰尘聚集区的斜面的底部朝向气体汇集区与气体排放区的过渡区域延伸,以使斜面的底部靠近气体排放区设置。
6.如权利要求4或5所述自动排灰装置,其特征在于,灰尘聚集区的斜面的下端连接有沿垂直方向延伸设置的垂直侧壁,垂直侧壁可在斜面的下方围成管状通道。
7.如权利要求5所述自动排灰装置,其特征在于,气体汇集区环绕设置在灰尘聚集区的斜面的外部,并沿斜面的倾斜方向倾斜延伸设置,以使气体汇集区整体呈上宽下窄的漏斗形结构。
8.如权利要求1或2所述自动排灰装置,其特征在于,气体排放区内设置有导向结构,导向结构朝向灰尘排放区的排灰出口处倾斜设置,以引导气体汇集区中流出的气体朝向排灰出口所在位置移动。
9.如权利要求1或2所述自动排灰装置,其特征在于,排灰阀体组件包括壳体和阀芯,阀芯设置在壳体内,阀芯中间形成上下贯通的中空通道,第一路径穿过阀芯的中空通道,第二路径上的气体汇集区形成在阀芯与壳体之间,壳体上设置有与气体汇集区相连通的进气口,气体汇集区的出气口与第一路径上的灰尘排放区连通设置,以使气体排放区与灰尘排放区相互交汇。
10.如权利要求9所述自动排灰装置,其特征在于,壳体和阀芯为可拆卸的分体式结构,阀芯与壳体之间通过两组密封组件相连接,气体汇集区形成在两组密封组件之间。
11.如权利要求10所述自动排灰装置,其特征在于,壳体包括可拆卸连接的阀体外罩和转接件,阀芯位于阀体外罩内,阀芯的两端分别与转接件和阀体外罩上的抵接件密封连接,以使阀芯固定在阀体外罩内。
12.如权利要求11所述自动排灰装置,其特征在于,转接件的一端与灰尘收集单元相连,另一端与阀芯的上端相抵接,阀芯的下端与阀体外罩上的抵接件相抵接;或者,阀体外罩的一端与灰尘收集单元相连,阀芯的上端与阀体外罩上的抵接件相抵接,阀芯的下端与转接件相抵接。
13.如权利要求9所述自动排灰装置,其特征在于,气体汇集区的出气口包括一体成型的贯穿阀芯设置的气道,气道的一端连通气体汇集区,另一端连通灰尘排放区和气体排放区。
14.如权利要求9所述自动排灰装置,其特征在于,阀芯为两端贯通的中空结构,包括第九侧壁,第九侧壁围成第一腔室,第一腔室呈倒锥状设置,以使灰尘沿第一路径移动时逐渐趋向第一腔室的中轴。
15.如权利要求14所述自动排灰装置,其特征在于,阀芯包括连接在第九侧壁下方的第十侧壁,第十侧壁垂直设置,围成第二腔室,第二腔室呈柱状,且第十侧壁的高度小于第九侧壁的高度,以使第二腔室中的灰尘可沿垂直方向快速向下移动。
16.如权利要求15所述自动排灰装置,其特征在于,阀芯上设置有至少一个气道,气道一体成型的贯穿设置于第十侧壁的底部,气道按由上向下的方向逐渐趋近第一腔室和第二腔室的中轴倾斜设置。
17.如权利要求14所述自动排灰装置,其特征在于,阀芯包括第三凸缘、第四凸缘和第五凸缘,第三凸缘由第九侧壁顶部向上设置,第四凸缘由第九侧壁顶部向外侧设置,第三凸缘和第四凸缘与壳体之间形成第一密封槽,第一密封槽内容置有第一密封圈,以使阀芯的上部与壳体密封连接;第五凸缘由第十侧壁底部向外侧设置,第五凸缘与壳体之间形成第二密封槽,第二密封槽内容置有第二密封圈,以使阀芯的下部与壳体密封连接。
18.如权利要求15所述自动排灰装置,其特征在于,壳体包括阀体外罩,阀体外罩为两端贯通的中空结构,阀体外罩包括第四侧壁和第五侧壁,第四侧壁竖向延伸设置,在横向方向上与阀芯的第十侧壁形成间隔,第五侧壁由上向下逐渐趋向阀体外罩的中轴设置,在竖向方向上与阀芯的第九侧壁形成间隔,第四侧壁、第五侧壁与第九侧壁、第十侧壁共同围合形成气腔,气腔构成第二路径中的气体汇集区。
19.如权利要求18所述自动排灰装置,其特征在于,阀芯第九侧壁与阀体外罩第四侧壁连接形成第一夹角,阀芯第十侧壁与阀体外罩第五侧壁连接形成第二夹角,阀芯上设置有连通气腔和气体排放区的气道,气道靠近第二夹角的尖部设置,第一夹角和第二夹角设置为锐角;阀体外罩的第四侧壁上设置进气孔,气腔在水平方向上侧壁的距离大于进气孔的直径。
20.如权利要求18所述自动排灰装置,其特征在于,第四侧壁的上部连接有第三侧壁,阀体外罩上部设置有用于连接灰尘收集单元的第一转接件,第三侧壁与第一转接件可拆卸连接,阀体外罩还包括第二连接件,第二连接件的一端连接第三侧壁的底部,另一端连接第四侧壁的顶部,以在第二连接件上形成第一凸台。
21.如权利要求18所述自动排灰装置,其特征在于,阀体外罩下部连接有排灰嘴,阀体外罩下部设置有导向壁,导向壁呈倒锥状,朝向排灰嘴倾斜设置。
22.如权利要求21所述自动排灰装置,其特征在于,导向壁包括第七侧壁和设置在第七侧壁下方的第八侧壁,第七侧壁由上向下朝向阀体外罩的中轴倾斜设置,第八侧壁垂直设置,第八侧壁的高度小于第七侧壁的高度。
23.如权利要求21或22所述自动排灰装置,其特征在于,阀体外罩第五侧壁的下部连接有第六侧壁,排灰嘴可拆卸的连接在第六侧壁上;阀体外罩还包括第三连接件,第三连接件包括外环端和内环端,外环端与第六侧壁内侧连接,内环端与导向壁连接,第三连接件上形成第二凸台;阀体外罩上还设置有第二凸缘和加强筋,加强筋设置于第五侧壁上,第二凸缘设置于第六侧壁外侧,第二凸缘与排灰嘴和/或加强筋抵接。
24.如权利要求21所述自动排灰装置,其特征在于,阀芯上设置有连通气腔和气体排放区的气道,气道与阀芯中轴形成第五夹角,导向壁与阀芯中轴形成第四夹角,第四夹角和第五夹角的角度相同。
25.如权利要求18所述自动排灰装置,其特征在于,阀体外罩下部连接有排灰嘴,排灰嘴包括第十一侧壁、第十二侧壁以及嘴口,第十一侧壁与阀体外罩可拆卸连接,第十二侧壁包括一组弯曲部和一组平部,平部的底部抵接以使嘴口封闭,嘴口处设置有延长部,以提高嘴口的闭合强度。
26.如权利要求18所述自动排灰装置,其特征在于,阀体外罩的上部连接有第一转接件,第一转接件为两端贯通的中空结构,包括第一侧壁、第二侧壁以及第一连接件,第一侧壁和第二侧壁的周向尺寸不同,第一连接件的一端与第一侧壁的底部连接,另一端与第二侧壁的顶部连接,第一侧壁的顶部连接灰尘收集单元,第二侧壁的底部连接阀体外罩。
27.如权利要求26所述自动排灰装置,其特征在于,第一转接件包括第一凸缘,第一凸缘与第一连接件连接,且与第一侧壁相对设置,以在第一转接件上形成第一凹槽。
28.如权利要求9所述自动排灰装置,其特征在于,壳体包括阀体外罩,阀体外罩包括由上至下顺次连接的第一外壁、第二外壁以及第三外壁,第一外壁与灰尘收集单元可拆卸连接,第二外壁由上向下逐渐趋近阀体外罩的中轴倾斜设置,第三外壁内部形成用于容置阀芯的空腔,第三外壁上设置有进气孔。
29.如权利要求28所述自动排灰装置,其特征在于,阀体外罩包括第一凸出部,第一凸出部设置于第三外壁顶部,阀体外罩的下部连接有第二转接件,阀芯的上端与第一凸出部相抵接,阀芯的下端与第二转接件相抵接,以使阀芯固定设置在阀体外罩内部。
30.如权利要求28所述自动排灰装置,其特征在于,阀芯为两端贯通的中空结构,与阀体外罩的第三外壁位置相对设置,阀芯的上设置第二凸出部和第三凸出部,第二凸出部与第三外壁抵接,以形成第三密封槽,第三密封槽内容置有第三密封圈,第三凸出部与第三外壁抵接,以形成第四密封槽,第四密封槽内容置有第四密封圈。
31.如权利要求30所述自动排灰装置,其特征在于,阀芯包括第四外壁和第五外壁,第四外壁与第三外壁之间的距离大于第五外壁与第三外壁之间的距离,以在阀芯与阀体外罩之间形成上窄下宽的气腔,第五外壁底部设置有连通气腔和气体排放区的气道。
32.如权利要求31所述自动排灰装置,其特征在于,第二转接件包括第六外壁和第七外壁,第六外壁与阀体外罩的第三外壁可拆卸连接,第七外壁上连接有排灰嘴,第六外壁的内侧由上向下趋近第二转接件的中轴倾斜设置,以引导气道内流出气体的移动方向,第二转接件上设置有第四凸出部,第四凸出部由第二转接件向外侧设置,以与排灰嘴抵接。
33.如权利要求1或2所述自动排灰装置,其特征在于,包括排灰控制组件,排灰控制组件包括外部气源、控制模块和气动管路,气动管路两端分别连接外部气源和排灰阀体组件,控制模块设置在气动管路上,控制模块可控制气动管路的通断,以开启或关闭排灰阀体组件。
34.如权利要求33所述的自动排灰装置统,其特征在于,控制模块内设置有控制气动管路通断的机械阀,机械阀设定有气压预定值,外部气源中的气压达到机械阀的预定值时,机械阀自动开启。
35.如权利要求33所述的自动排灰装置,其特征在于,控制模块内设置有控制气动管路通断的电磁阀,控制模块可监测外部气源中的气压、电磁阀的开启时长、电磁阀的关闭时长、动力机械的油门开度以及发动机转速中的至少一项参数,以控制电磁阀的启闭。
36.如权利要求35所述的自动排灰装置,其特征在于,控制模块监测外部气源中的气压、电磁阀的开启时长和关闭时长,当控制电磁阀关闭时,电磁阀的开启时长的响应优先级高于外部气源中的气压值的响应优先级。
