本實(shí)用新型涉及一種過(guò)濾器。

背景技術(shù)：

XX發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器-渦輪泵聯(lián)試試驗(yàn)液氧供應(yīng)流量大，液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)臺(tái)采用DN600管道進(jìn)行液氧供應(yīng)。為防止液氧中夾雜的多余物進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，要求試車(chē)臺(tái)氧化劑供應(yīng)系統(tǒng)中設(shè)置過(guò)濾器，且過(guò)濾器應(yīng)流阻較小。為此，需設(shè)計(jì)一種應(yīng)用于低溫系統(tǒng)的大口徑過(guò)濾器。

現(xiàn)有的過(guò)濾器一般為Y型過(guò)濾器、T型過(guò)濾器和籃式過(guò)濾器。這兩類(lèi)過(guò)濾器介質(zhì)流過(guò)時(shí)均會(huì)發(fā)生介質(zhì)流向變化，導(dǎo)致流阻較大；另外，上述兩種過(guò)濾器需要專(zhuān)門(mén)制作過(guò)濾器殼體，應(yīng)用于系統(tǒng)中需要一定的安裝空間(過(guò)濾器殼體長(zhǎng)度)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為滿(mǎn)足低溫、低流阻、大口徑試車(chē)臺(tái)氧化劑供應(yīng)系統(tǒng)的需求，本實(shí)用新型提供一種大口徑低溫過(guò)濾器。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下：

本實(shí)用新型提供一種大口徑低溫過(guò)濾器，包括前直管段1、后直管段2、過(guò)濾器芯3及緊固連接件4，其特殊之處在于：

所述過(guò)濾器芯3通過(guò)所述緊固連接件4夾持在前直管段1與后直管段2之間；

所述過(guò)濾器芯3包括支座31、骨架32、濾網(wǎng)和壓緊頭，所述骨架32分為前后兩部分，骨架的前部321為去頂空心錐形結(jié)構(gòu)，大端靠近前直管段；所述骨架的后部322為空心球缺狀，球缺的底部與骨架的前部的小端連接；

所述骨架的前部321由多根具有間隙的經(jīng)向肋條323和多根具有間隙的緯向肋條324形成，多根經(jīng)向肋條和多根緯向肋條所形成的過(guò)濾孔的面積均相同，且經(jīng)向肋條關(guān)于骨架前部的縱截面對(duì)稱(chēng)設(shè)置；

所述骨架的后部322也由多根具有間隙的經(jīng)向肋條323和多根具有間隙的緯向肋條324形成，且經(jīng)向肋條關(guān)于骨架前部的縱截面對(duì)稱(chēng)設(shè)置；

所述濾網(wǎng)緊貼骨架的內(nèi)壁焊接；

所述壓緊頭設(shè)置在骨架球缺的頂部用于壓緊濾網(wǎng)并對(duì)濾網(wǎng)封口；

所述支座31設(shè)置在骨架前部的前端的外側(cè)；

所述支座31包括環(huán)形主體311及設(shè)置在環(huán)形主體311相對(duì)兩側(cè)的環(huán)形凸臺(tái)312，所述骨架的前部端面與環(huán)形主體焊接；

所述前直管段1、后直管段2與支座31靠近的一端均設(shè)置有法蘭11，所述法蘭11與支座靠近的一側(cè)設(shè)置有與支座上的環(huán)形凸臺(tái)配合的環(huán)形凹槽12；

所述法蘭的另一側(cè)設(shè)置有定位面13；

所述緊固連接件4包括等長(zhǎng)雙頭螺柱、六角頭螺母及平墊片；所述緊固連接件通過(guò)等長(zhǎng)雙頭螺柱和六角頭螺母的螺紋配合將前直管段法蘭、后直管段法蘭連接從而將過(guò)濾器芯緊固。

上述過(guò)濾網(wǎng)與骨架內(nèi)壁之間以多點(diǎn)密集點(diǎn)焊方式連接，點(diǎn)焊點(diǎn)均布在骨架經(jīng)向和緯向肋條上。

為增加過(guò)濾器骨架剛度，上述多根經(jīng)向肋條中有四根經(jīng)向肋條的寬度比其余經(jīng)向肋條寬，較寬的四根經(jīng)向肋條沿骨架周向均布；

所述多根緯向肋條中靠近骨架中部的一根緯向肋條的寬度比其余緯向肋條寬。

再進(jìn)一步的，本實(shí)用新型的支座與后直管段前端面配合直面具有縫隙，為避免該間隙夾氣，所述支座的環(huán)形主體上設(shè)置有連通骨架內(nèi)液體流路與間隙之間的多個(gè)小孔，多個(gè)小孔沿圓周均布。

再進(jìn)一步的，為提高過(guò)濾器的密封性，本實(shí)用新型的過(guò)濾器支座環(huán)形凸臺(tái)與法蘭之間設(shè)置有密封墊，過(guò)濾器支座環(huán)形凸臺(tái)兩側(cè)有60°的密封水線。

上述的內(nèi)置式大口徑低溫過(guò)濾器的制作方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

1)過(guò)濾器骨架的制作

1.1)先將板材按照設(shè)計(jì)圖紙裁剪成扇形，再按照設(shè)計(jì)圖紙?jiān)谏刃伟宀纳蟿澇鼋?jīng)線和緯線，經(jīng)線關(guān)于扇形板材中心軸完全對(duì)稱(chēng)，經(jīng)線和緯線所形成的多個(gè)小塊面積相同，然后卷焊成錐形，最后依據(jù)錐形殼體上的劃線采用線切割加工開(kāi)孔；

1.2)按照?qǐng)D紙裁剪球形封頭并加工出空心球缺，再按照?qǐng)D紙?jiān)谇蛉鄙蟿澗€，最后球缺上的劃線采用線切割開(kāi)孔；

1.3)焊接骨架的前部與后部；

2)將過(guò)濾器骨架與支座焊接；

3)依據(jù)過(guò)濾器骨架內(nèi)壁面形式裁剪出濾網(wǎng)；

4)將濾網(wǎng)固定在過(guò)濾器內(nèi)壁面上；

5)濾網(wǎng)與過(guò)濾器骨架之間，沿過(guò)濾器骨架肋條堆積若干焊點(diǎn)，將濾網(wǎng)與過(guò)濾器骨架采用多點(diǎn)密集點(diǎn)焊方式連接起來(lái)。

6)壓緊頭由骨架球缺內(nèi)部小孔插入，將上述過(guò)濾網(wǎng)圓形空缺的邊緣壓住，之后從骨架球缺的外部將壓緊頭和骨架球缺焊接連接。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)是：

本實(shí)用新型的大口徑低溫過(guò)濾器可以以泵前管道為前直管段和后直管段，夾持在泵前管道的兩片法蘭之間，節(jié)省空間，且安裝與系統(tǒng)中，流阻小，密封性好，能夠滿(mǎn)足低溫、低流阻、大口徑的試車(chē)臺(tái)氧化劑供應(yīng)系統(tǒng)的需求。此外，本實(shí)用新型的過(guò)濾器骨架采用對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)可以使骨架在低溫環(huán)境下變形時(shí)均勻?qū)ΨQ(chēng)。本實(shí)用新型的過(guò)濾器支座環(huán)形主體上設(shè)置有多個(gè)小孔，可有效避免支座與后直管段前端面配合直面縫隙夾氣問(wèn)題，保障發(fā)動(dòng)機(jī)可靠工作。

本實(shí)用新型大口徑低溫過(guò)濾器的制作方法，采用板材卷焊方式加工成錐形，最后依據(jù)錐形殼體上的劃線采用線切割加工開(kāi)孔，具有經(jīng)濟(jì)、快速、可靠的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為過(guò)濾器結(jié)構(gòu)圖；

圖2為濾芯結(jié)構(gòu)圖；

圖3為圖2A處的放大圖；

圖4為圖2B處的放大圖。

其中附圖標(biāo)記為：1-前直管段、11-法蘭、12-環(huán)形凹槽、13-定位面、2-后直管段、3-過(guò)濾器芯、31-支座、311-環(huán)形主體、312-環(huán)形凸臺(tái)、313-小孔、314-密封水線、32-骨架、321-骨架的前部、322-骨架的后部、323-經(jīng)向肋條、324-緯向肋條、4-緊固連接件、5-壓緊頭、6-濾網(wǎng)。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型過(guò)濾器采用內(nèi)置式結(jié)構(gòu)，主要由前直管段1、后直管段2、過(guò)濾器芯3和緊固連接件4組成，其中，過(guò)濾器芯3為該過(guò)濾器的核心部件，主要由支座31、骨架32、濾網(wǎng)和壓緊頭組成。過(guò)濾器結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖1-4所示。

前直管段1、后直管段2由標(biāo)準(zhǔn)法蘭與不銹鋼管道焊接而成。安裝時(shí)過(guò)濾器芯3夾持在前后直管段之間，過(guò)濾器芯與前直管段、后直管段之間采用平面密封。

(1)過(guò)濾器芯

過(guò)濾器芯由支座31、骨架32、壓緊頭5和濾網(wǎng)組成。骨架分為前后兩部分，骨架的前部321為去頂空心錐形結(jié)構(gòu)，大端靠近前直管段；骨架的后部322為空心球缺狀，球缺的底部與骨架的前部的小端連接；濾網(wǎng)緊貼骨架的內(nèi)壁焊接；壓緊頭設(shè)置在骨架球缺的頂部用于壓緊濾網(wǎng)并對(duì)濾網(wǎng)封口；支座31設(shè)置在骨架前部的前端的外側(cè)；支座包括環(huán)形主體311及設(shè)置在環(huán)形主體相對(duì)兩側(cè)的環(huán)形凸臺(tái)312，骨架的前部端面與環(huán)形主體焊接；前直管段、后直管段與支座靠近的一端均設(shè)置有法蘭11，法蘭11與支座靠近的一側(cè)設(shè)置有與支座上的環(huán)形凸臺(tái)配合的環(huán)形凹槽12；法蘭11的另一側(cè)設(shè)置有定位面13；緊固連接件包括等長(zhǎng)雙頭螺柱、六角頭螺母及平墊片；緊固連接件通過(guò)等長(zhǎng)雙頭螺柱和六角頭螺母的螺紋配合將前直管段法蘭、后直管段法蘭連接從而將過(guò)濾器芯緊固，支座、錐型骨架和球型骨架之間采用焊接方式連接，壓緊頭用于壓緊濾網(wǎng)，防止濾網(wǎng)脫落，安裝后壓緊頭與球形骨架焊接。

(2)完全對(duì)稱(chēng)式過(guò)濾器骨架結(jié)構(gòu)及加工

骨架的前部由多根具有間隙的經(jīng)向肋條323和多根具有間隙的緯向肋條324形成，多根經(jīng)向肋條和多根緯向肋條所形成的過(guò)濾孔的面積均相同，且經(jīng)向肋條關(guān)于骨架前部的縱截面對(duì)稱(chēng)設(shè)置。

由于過(guò)濾器口徑大，所需過(guò)濾器骨架較大，采用板材卷焊方式加工最為經(jīng)濟(jì)。設(shè)計(jì)的過(guò)濾器錐形骨架采用完全對(duì)稱(chēng)式結(jié)構(gòu)，先將板材按照設(shè)計(jì)圖紙裁剪成扇形，再按照設(shè)計(jì)圖紙?jiān)偕刃伟宀纳蟿澗€，然后卷焊成錐形，最后依據(jù)錐形殼體上的劃線采用線切割加工開(kāi)孔。錐形骨架經(jīng)向和緯向布置均遵循對(duì)稱(chēng)原則，經(jīng)向?qū)ΨQ(chēng)位置設(shè)置4根較寬的肋條(其中一根為焊接位置)，緯向設(shè)置一根較寬的肋條用于加強(qiáng)過(guò)濾器骨架剛度。

(3)內(nèi)圈冷卻通道

過(guò)濾器支座與前直管段、后直管段連接部位會(huì)產(chǎn)生寬度約為3mm的縫隙，充滿(mǎn)液氧時(shí)該部位易發(fā)生夾氣現(xiàn)象，為解決夾氣現(xiàn)象，本實(shí)用新型在過(guò)濾器支座內(nèi)部設(shè)計(jì)了12個(gè)沿圓周分布的小孔，預(yù)冷過(guò)程中液氧可通過(guò)冷卻小孔進(jìn)入3mm縫隙，形成液氧冷卻通道，同時(shí)提升過(guò)濾器的冷卻效果。

(4)過(guò)濾器與濾網(wǎng)之間采用多點(diǎn)密集點(diǎn)焊方式連接

過(guò)濾器骨架加工完成之后，需要依據(jù)過(guò)濾器骨架內(nèi)壁面形式裁剪出濾網(wǎng)，然后將濾網(wǎng)固定在過(guò)濾器內(nèi)壁面上。本實(shí)用新型當(dāng)中濾網(wǎng)與過(guò)濾器骨架之間采用多點(diǎn)密集點(diǎn)焊方式連接，沿過(guò)濾器骨架肋條堆積若干焊點(diǎn)，將濾網(wǎng)與過(guò)濾器骨架連接起來(lái)。

過(guò)濾網(wǎng)鋪在骨架內(nèi)壁上時(shí)，在骨架球缺的頂端便形成一個(gè)圓形空缺。壓緊頭由骨架球缺內(nèi)部小孔插入，將上述過(guò)濾網(wǎng)圓形空缺的邊緣壓住，之后從骨架球缺的外部將壓緊頭和骨架球缺焊接連接，這樣便將過(guò)濾網(wǎng)與骨架完整連接在一起，避免了在流體作用下過(guò)濾網(wǎng)脫落的現(xiàn)象。