專利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣除塵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種過濾裝置，尤其涉及一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣的除塵裝置。
背景技術(shù)：
寶鋼煉鐵廠高爐爐臺(tái)使用的履帶式挖掘機(jī)主要承擔(dān)高爐出鐵大溝溶損耐 材和鐵渣的破碎、清理作業(yè)，作業(yè)中產(chǎn)生的大量粉塵及高爐本身產(chǎn)生的粉塵， 隨空氣吸入發(fā)動(dòng)機(jī)空氣濾清器，導(dǎo)致濾芯表面粘附著大量粉塵，易造成濾芯 堵塞，從而導(dǎo)致以下幾方面問題的發(fā)生
1、 由于空濾紙質(zhì)表面粘附大量粉塵，直接影響空氣通過濾芯的流量，造
成發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的減少。而發(fā)動(dòng)機(jī)空氣與燃料混合比一般為14 : i，由于發(fā)
動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量不足，造成燃油因缺少足夠空氣助燃，使燃油燃燒不充分，引發(fā) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)積炭、排氣管冒黑煙、發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴等不良現(xiàn)象。
2、 由于燃燒室內(nèi)的積炭受高溫、高壓氣體沖擊，附吸在燃燒室的碳顆粒
脫落，加劇了氣缸缸套與活塞、活塞環(huán)與氣缸缸套磨損，引起發(fā)動(dòng)機(jī)竄氣、 氣缸壓力下降，從而造成發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力下降。同時(shí)，燃燒混合氣通過活塞環(huán) 進(jìn)入曲軸箱，與機(jī)油混合，污染機(jī)油，導(dǎo)致機(jī)油變質(zhì)，引起發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑不良， 從而加劇發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損，性能狀態(tài)劣化。
3、 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣不足和缸套、活塞環(huán)等的磨損，引起發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管冒黑煙、
曲軸箱通氣口竄出大量與機(jī)油混合過的未經(jīng)充分燃燒的有毒廢氣，從而導(dǎo)致 發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放超標(biāo)，污染大氣。
目前重型汽車、工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)空氣過濾普遍使用濕式空濾器、重型 空濾器，而進(jìn)氣口采用直桶式或渦流式進(jìn)氣口。
直桶式進(jìn)氣口采用網(wǎng)孔較大薄型鋼板加工而成。其主要功能是阻擋雜物 被吸入空濾器內(nèi)，不能對進(jìn)氣進(jìn)行初次過濾。渦流式進(jìn)氣口利用進(jìn)氣口渦流 片產(chǎn)生進(jìn)氣渦流，根據(jù)渦流的特性，利用離心力，可將大顆粒粉塵、雜物，通過頂部環(huán)形槽，排入接塵盆中，對進(jìn)氣進(jìn)行初次過濾除塵。
針對目前汽車、工程機(jī)械在高粉塵區(qū)域作業(yè)，直桶式進(jìn)氣口根本不適合 這種環(huán)境情況下作業(yè)，其原因就是粉塵直接進(jìn)入空濾器內(nèi)，不管是濕式空濾 器，還是重型空濾器，濾芯很快被粉塵粘附，造成發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的不足，從 而造成上述幾個(gè)問題的產(chǎn)生。渦流式進(jìn)氣口在高粉塵區(qū)域作業(yè)，進(jìn)氣質(zhì)量比 直桶式有所提高，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行時(shí)，效果良好，但在發(fā)動(dòng)機(jī)中、低 速運(yùn)行狀態(tài)下，特別是低速運(yùn)行狀態(tài)下，其效果不理想，無法將進(jìn)氣中的粉 塵顆粒進(jìn)行有效初次過濾，被吸入空濾器內(nèi)，造成濾芯表面被粉塵粘附。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣除塵器，有效解決了原空氣濾 清器進(jìn)氣口在發(fā)動(dòng)機(jī)低、中速運(yùn)行時(shí)，由于進(jìn)氣口進(jìn)氣量下降后引起渦流流 速降低而導(dǎo)致除塵效果差的缺陷，使進(jìn)入下一級空濾器的空氣質(zhì)量得到提高， 有效地減輕了空濾芯被粉塵粘附，確保了空氣濾芯的進(jìn)氣效能，大大降低了 發(fā)動(dòng)機(jī)故障的發(fā)生，延長了空氣濾清器和發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。同時(shí)，由于進(jìn)氣 質(zhì)量的提升，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒良好，降低了廢氣排放，從而減輕了廢氣排放對大 氣環(huán)境的污染。
本實(shí)用新型的原理如下-
根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量公式(1): r = ^L (r:發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，/7:充氣效
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率，《發(fā)動(dòng)機(jī)排量，"發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r:進(jìn)氣溫度，i :氣體常數(shù))，氣流
速度公式(2): v = | (v:氣流速度，F(xiàn):進(jìn)氣量，S:時(shí)間)和動(dòng)能公式 (3) ￡ = |mv2 氣流動(dòng)能，m:氣體質(zhì)量，v:氣流速度)可看出當(dāng)
發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)(一般運(yùn)行轉(zhuǎn)速在600轉(zhuǎn) 2200轉(zhuǎn)之間)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣 量與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比；在相同時(shí)間下，氣流速度與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量成正比； 在相同條件下，氣流產(chǎn)生的動(dòng)能與氣流速度的平方成正比。由此可見，在相 同條件下，氣流產(chǎn)生的動(dòng)能與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比，即發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)力離心 除塵器轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。
根據(jù)分離因素(相對離心力)計(jì)算公式(4): i CF = ; = ， = ， (F: 離心力，G:粉塵重力，m:粉塵質(zhì)量，03:旋轉(zhuǎn)角速度，r:旋轉(zhuǎn)體離旋轉(zhuǎn)軸 的距離，g:重力加速度)，粉塵離心力的大小與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)力離心除塵器旋轉(zhuǎn)角速度成正比，這就是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低時(shí)除塵效果差的原因。
豐離發(fā)辦/1^^力離心除塵 入功率公式(5):尺=會(huì)一3=全/^/
空氣密度，^:葉片掃掠面積，^:葉片半徑，v:氣流流速)，在相同情況下， 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)力離心除塵器輸入功率與葉片掃略面積成正比。因此，通過增 大內(nèi)葉片面積，可增大葉片的掃掠面積，從而增大發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)力離心除塵 器的輸入功率。
根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)力離心除塵器輸出功率公式(6): /^IpAv3Cp(C, 風(fēng)能捕獲系數(shù))，在相同條件下，輸出功率與Cp成正比。根據(jù)貝茨定律-
Cp";i^)-c,(C2丄-c^-c4w-c5)e-c4 (入葉尖速比，》葉片節(jié)距角)， 葉片節(jié)距角》越/jt Cp的峰值越大。因此，通過減小葉片節(jié)距角可增大發(fā)動(dòng)機(jī) 進(jìn)氣動(dòng)力離心除塵器輸出功率。
綜上所述，本實(shí)用新型可通過增大內(nèi)葉片面積后增大了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)力 離心除塵器輸入功率，同時(shí)通過減小葉片節(jié)距角增大了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)力離心 除塵器的輸出功率，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)力離心除塵器外葉片的旋轉(zhuǎn)角 速度，增大了粉塵顆粒的離心力，繼而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)在中、低速時(shí)的除塵效 果。
本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思首先利用進(jìn)氣口渦旋片形成進(jìn)氣渦流，推動(dòng)發(fā) 動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)力離心除塵器外部葉片旋轉(zhuǎn)，然后在發(fā)動(dòng)機(jī)低、中速運(yùn)行時(shí)利用 出氣口的氣流動(dòng)能，推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)力離心除塵器上四個(gè)帶有斜角的內(nèi)葉 片，使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)力離心除塵器得到的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力合二為一，加速發(fā)動(dòng)機(jī) 進(jìn)氣動(dòng)力離心除塵器葉片旋轉(zhuǎn)，增大離心力，使粉塵顆粒在離心力的作用下， 通過切向排灰口排出，從而改善了發(fā)動(dòng)機(jī)低、中速時(shí)的除塵效果。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案 一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣除塵器，包括一殼體，其開有 一進(jìn)氣口和一出氣口； 一組渦流片，安裝在進(jìn)氣口內(nèi)；還包括
一離心室，位于渦流片上方的殼體內(nèi)，離心室壁上開有一排灰口；
一葉片組件，包括至少兩外葉片和至少兩內(nèi)葉片，可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在離心 室內(nèi)，內(nèi)葉片正對出氣口，外葉片正對排灰口。
優(yōu)選地，所述葉片組件包括一支撐桿，其一端通過一對固定螺母可轉(zhuǎn)動(dòng) 地安裝在離心室的頂部，支撐桿的另一端與一軸承通過軸承座配合連接；軸 承座上固定安裝一旋轉(zhuǎn)座；
5所述外葉片對稱布置，通過一連接桿與旋轉(zhuǎn)座固定連接； 所述內(nèi)葉片對稱布置，并與旋轉(zhuǎn)座固定連接。 優(yōu)選地，所述外葉片為四片，內(nèi)葉片為四片。 優(yōu)選地，所述內(nèi)葉片下部設(shè)有圓弧角。 優(yōu)選地，所述內(nèi)葉片下部設(shè)有斜角a。 優(yōu)選地，所述內(nèi)葉片的斜角a范圍90。 180° 。 優(yōu)選地，所述排灰口為一切向排灰口，開設(shè)在離心室側(cè)壁上。 優(yōu)選地，所述支撐桿的另一端與軸承之間設(shè)有一卡簧。 本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下 優(yōu)點(diǎn)和積極效果結(jié)構(gòu)簡單，適用于大粉塵環(huán)境。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以中、低速運(yùn)行 時(shí)，仍能起到良好的除塵作用，從而提高汽車、工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣質(zhì)量， 降低發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣排放，減少對大氣環(huán)境的污染。并且延長了發(fā)動(dòng)機(jī)和空氣 濾清器濾芯的使用壽命，降低設(shè)備的使用和維護(hù)成本。


圖1為本實(shí)用新型的除塵器結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1的仰視圖3為圖1沿A-A向剖面圖4為本實(shí)用新型的除塵器工作原理示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1， 2所示，本實(shí)施例包括一殼體7，其下部設(shè)有一進(jìn)氣口 IO和一 出氣口 9。殼體7的上部為一離心室14，離心室14側(cè)壁開有一排灰口 13。 一組渦流片8，安裝在進(jìn)氣口10內(nèi)。
一支撐桿4，其一端通過一對固定螺母6旋轉(zhuǎn)安裝在離心室14的頂部， 支撐桿4的另一端與一軸承5通過軸承座配合安裝，支撐桿4與軸承5之間 還設(shè)有一卡簧ll。軸承座上固定安裝一旋轉(zhuǎn)座3。
如圖1， 2所示，還包括四片外葉片2，對稱布置且正對排灰口 13。外葉 片2通過一連接桿12與旋轉(zhuǎn)座3固定連接。
四片內(nèi)葉片l，對稱布置且正對出氣口 9，內(nèi)葉片1與旋轉(zhuǎn)座3固定連接。如圖3所示，內(nèi)葉片l下部設(shè)有斜角a，范圍90° 180° 。其與渦流 片8傾斜方向一致。其中，節(jié)距角e為內(nèi)葉片i與旋轉(zhuǎn)平面的夾角，其數(shù)值 等于內(nèi)葉片斜角a-90° ，即0二a-90。。
如圖4所示，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生吸入氣流H?？諝馔ㄟ^進(jìn)氣口經(jīng)過 渦流片產(chǎn)生渦流D進(jìn)入離心室；同時(shí)產(chǎn)生渦流推力C (發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)力離心 除塵器旋轉(zhuǎn)的起動(dòng)推力)，推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)力離心除塵器外葉輪(片)旋轉(zhuǎn)。
渦流中心部的氣流B通過出氣口進(jìn)入空濾器。氣流B在流經(jīng)出氣口之前， 所產(chǎn)生的氣流動(dòng)能E，推動(dòng)四個(gè)帶斜角的內(nèi)葉片圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)(G為離心旋 轉(zhuǎn)方向)，從而加速發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)力離心除塵器的旋轉(zhuǎn)速度，增加氣流流速， 從而增大離心力，使挾帶粉塵的氣流F通過切向排灰口加速排出，提高除塵 效果。
要注意的是，以上列舉的僅為本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，顯然本實(shí) 用新型不限于以上實(shí)施例，隨之有著許多的類似變化。本領(lǐng)域的技術(shù)人員如 果從本實(shí)用新型公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)屬于本實(shí)用 新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1. 一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣除塵器，包括一殼體(7)，其開有一進(jìn)氣口(10)和一出氣口(9)；一組渦流片(8)，安裝在進(jìn)氣口(10)內(nèi)；其特征在于還包括一離心室(14)，位于渦流片(8)上方的殼體(7)內(nèi)，離心室(14)壁上開有一排灰口(13)；一葉片組件，包括至少兩外葉片(2)和至少兩內(nèi)葉片(1)，可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在離心室(14)內(nèi)，內(nèi)葉片(1)正對出氣口(9)，外葉片(2)正對排灰口(13)。
2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣除塵器，其特征在于所述葉片組件包括 一支撐桿(4)，其一端通過一對固定螺母(6)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在離心室(14) 的頂部，支撐桿(4)的另一端與一軸承(5)通過軸承座配合連接；軸承 座上固定安裝一旋轉(zhuǎn)座(3);所述外葉片(2)對稱布置，通過一連接桿(12)與旋轉(zhuǎn)座(3)固定 連接；所述內(nèi)葉片(1)對稱布置，并與旋轉(zhuǎn)座(3)固定連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣除塵器，其特征在于所述外葉片(2)為四片，內(nèi)葉片(1)為四片。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣除塵器，其特征在于:所述內(nèi)葉片(l) 下部設(shè)有圓弧角。
5. 如權(quán)利要求2或3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣除塵器，其特征在于:所述內(nèi)葉片(l) 下部設(shè)有斜角a 。
6. 如權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣除塵器，其特征在于所述內(nèi)葉片(1) 的斜角a范圍90。 180° 。
7. 如權(quán)利要求6其中任意一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣除塵器，其特征在于所述 排灰口 (13)為一切向排灰口，開設(shè)在離心室(14)側(cè)壁上。
8. 如權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣除塵器，其特征在于所述支撐桿(4) 的另一端與軸承(5)之間設(shè)有一卡簧(11)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣除塵器，包括一殼體，其開有一進(jìn)氣口和一出氣口；一組渦流片，安裝在進(jìn)氣口內(nèi)；還包括一離心室，位于渦流片上方的殼體內(nèi)，離心室壁上開有一排灰口；一葉片組件，包括至少兩外葉片和至少兩內(nèi)葉片，可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在離心室內(nèi)，內(nèi)葉片正對出氣口，外葉片正對排灰口。其結(jié)構(gòu)簡單，適用于大粉塵環(huán)境。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以中、低速運(yùn)行時(shí)，仍能起到良好的除塵作用，從而提高汽車、工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣質(zhì)量，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣排放，減少對大氣環(huán)境的污染。并且延長了發(fā)動(dòng)機(jī)和空氣濾清器濾芯的使用壽命，降低設(shè)備的使用和維護(hù)成本。
文檔編號F02M35/08GK201269152SQ200820151739
公開日2009年7月8日 申請日期2008年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月8日
發(fā)明者孔利明, 濤 孫, 盛 張, 董方紅 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司