ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ МАСЛА

Полезная модель относится к автомобильной промышленности, а именно устройствам для фильтрования масла, преимущественно для двигателей внутреннего сгорания.
Известен масляный фильтр [Патент РФ на полезную модель №9404, опубл. 16.03.1999], который содержит корпус, крышку с периферийными входными и осевым выходным каналами, фильтроэлемент, установленный в корпусе, противодренажный и предохранительный клапаны, установленные с противоположных торцов фильтроэлемента, перепускной клапан, установленный в корпусе с противоположной стороны от противодренажного клапана, и стакан, охватывающий фильтроэлемент и образующий с фильтроэлементом и корпусом соответственно внутреннюю и наружную кольцевые полости. Фильтр дополнительно снабжен кольцевым магнитом, установленным на торце стакана перед входным торцевым отверстием. Стакан снабжен входным торцевым отверстием, расположенным с противоположной стороны от входного канала и выполнен из ферромагнитного материала. Недостатком конструкции является то, что при засорении фильтроэлемента система остается без остаточного количества смазки, что снижает надежность и срок эксплуатации фильтра.
Известен фильтр двухступенчатой очистки масла [Патент РФ на полезную модель №24397, опубл. 10.08. 2003]. Он содержит корпус с крышкой с входным и выходными каналами, установленные в корпусе фильтрующий элемент тонкой очистки масла, фильтрующий элемент грубой очистки масла, противодренажный, перепускной и аварийный перепускной клапаны. Фильтрующий элемент грубой очистки масла и аварийный перепускной клапан расположены за перепускным клапаном, и вступают в работу поочередно, соответственно после засорения фильтрующего элемента тонкой очистки масла и фильтрующего элемента грубой очистки масла при открытии перепускного клапана. При этом фильтрующий элемент грубой очистки масла расположен внутри фильтрующего элемента тонкой очистки масла. Как и в описанном выше аналоге фильтр может содержать постоянный магнит. В случае загрязнения фильтра грубой очистки, при критическом перепаде давления, срабатывает аварийный перепускной клапан и масло возвращается в магистраль. Основным недостатком этой конструкции является ее сложность.
В качестве прототипа выбран фильтр очистки масла [Патент РФ на полезную модель №33328, опубл. 20.10.2003], который имеет корпус в форме стакана, снабженного крышкой. По оси крышки выполнено отверстие для выпуска масла, а на периферии выполнен ряд впускных отверстий, равномерно расположенных по окружности. Внутри корпуса размещен фильтрующий элемент, удерживаемый каркасом с внешней и внутренней цилиндрическими перфорированными стенками и торцевыми зажимами. Кроме того, в корпусе имеется противодренажный клапан, выполненный в виде манжеты, конический лепесток которой перекрывает входные отверстия, а также имеется перепускной клапан, установленный над фильтрующим элементом со стороны, противоположной выходному отверстию. Внутри фильтрующего элемента под перепускным клапаном имеется фильтрующий элемент перепускного масла. Кроме того, имеется предохранительный клапан, срабатывающий при засорении фильтрующего элемента перепускного масла. Фильтр, согласно прототипу, имеет сложную конструкцию, в том числе три пружины, самая большая из которых расположена между дном стакана и перепускным клапаном. Наличие этой пружины, в том числе, увеличивает относительную высоту фильтра.
Задача, на решение которой направлена полезная модель - расширение арсенала средств и создание фильтра для очистки масла новой конструкции.
Достигаемый технический результат - упрощение конструкции фильтра за счет совмещения функций противодренажного и перепускного клапана в одном устройстве - манжете, и как следствие - исключение из конструкции пружин и минимизация зазора между дном стакана и торцом фильтрующего элемента.
Поставленная задача решается следующим образом.
Фильтр для очистки масла имеет корпус в форме стакана, имеющего днище и снабженного крышкой с осевым выпускным отверстием и периферийным рядом впускных отверстий, расположенных по окружности. Внутри корпуса размещен фильтрующий элемент с перфорированной боковой стенкой каркаса и торцевой крышкой, а также противодренажный клапан, выполненный в виде манжеты. Манжета расположена между крышкой корпуса и фильтрующим элементом. От прототипа устройство отличается тем, что противодренажный клапан выполнен в форме воротниковой манжеты, имеющей в сечении Y-образную форму с двумя коническими лепестками. Манжета установлена таким образом, что впускные отверстия фильтра расположены между коническими лепестками манжеты. При этом манжета выполнена так, что давление отгиба ее наружного лепестка меньше, чем давление отгиба внутреннего лепестка.
Это может быть достигнуто, например, за счет того, что жесткость наружного лепестка меньше, чем внутреннего лепестка (различная толщина стенок лепестков или площадь поверхности), или за счет ослабления сечения зоны сопряжения наружного лепестка с цилиндрической частью манжеты (по аналогии с подвижностью сочленения).
Усиление жесткости внутреннего лепестка может быть достигнуто применением упругого конического вкладыша, устанавливаемого внутрь этого лепестка и имеющего внешний зубчатый венец (перфорацию).
Также от прототипа заявляемый фильтр отличается тем, что фильтрующий элемент со стороны, противоположной выпускному отверстию, закрыт для протекания масла. Это условие может быть реализовано различными способами, например, фильтрующий элемент со стороны, противоположной выпускному отверстию, может быть закрыт глухой крышкой, или наружная боковая стенка каркаса фильтрующего элемента герметично соединена с днищем стакана.
Для того, чтобы лучше продемонстрировать отличительные особенности полезной модели, в качестве примера, не имеющего какого-либо ограничительного характера, ниже описан предпочтительный вариант реализации фильтра для очистки масла.
Пример иллюстрируется чертежами, на которых представлено:
Фиг.1 - продольное сечение фильтра,
Фиг.2 - поперечное сечение фильтра,
Фиг.3 - положение манжеты в штатном режиме работы фильтра,
Фиг.4 - положение манжеты при засоренном фильтрующем элементе,
Фиг.5 - манжета с вкладышем.
Фильтр для очистки масла имеет корпус 1 в форме стакана с днищем 2. Корпус 1 закрыт крышкой 3 с торцевым уплотнителем 4. В крышке 3 выполнено осевое выпускное отверстие 5 и периферийный ряд впускных отверстий 6, равномерно распределенных по окружности. Внутри корпуса 1, с зазором от крышки 3, установлен фильтрующий элемент, изготовленный из радиально гофрированной фильтровальной бумаги 7, размещенной в каркасе, который имеет, по меньшей мере, одну перфорированную боковую стенку. Стенок может быть две - наружная стенка 8 и внутренняя - 9. Каркас фильтрующего элемента снабжен, по меньшей мере, одной торцевой крышкой 10, выполненной в виде кольца с выходным отверстием. На Фигурах показан вариант исполнения, в котором противоположный торец фильтрующего элемента закрыт глухой (без осевого отверстия) крышкой 11. Возможен вариант исполнения, когда верхней крышкой фильтрующего элемента является днище стакана. При этом специальными мерами обеспечивается герметичность соединения фильтрующего элемента с днищем корпуса со стороны, противоположной выпускному отверстию, например, с помощью заливки герметизирующего слоя. Такой слой исключает попадание масла из кольцевой полости 12 между фильтрующим элементом и стенкой корпуса 1 (полость 12 неочищенного масла) во внутреннюю полость 13 фильтрующего элемента (полость 13 очищенного масла) через торец, противоположный выпускному отверстию.
В зазоре между выходным торцом фильтрующего элемента и крышкой 3 размещен противодренажный клапан, выполненный в виде воротниковой манжеты 14. Эта манжета 14 имеет в сечении Y-образную форму с двумя коническими лепестками - наружным лепестком 15 и внутренним лепестком 16, и установлена таким образом, что впускные отверстия 6 расположены между лепестками манжеты. В приведенном примере жесткость наружного лепестка ниже, чем жесткость внутреннего лепестка, усиленного упругим коническим вкладышем 17 с внешним зубчатым венцом (с перфорацией).
Фильтр работает следующим образом. Под давлением масла, подаваемого в фильтр через отверстия 6, отклоняется лепесток 15, открывая проход к фильтрующему элементу. Масло, поступившее в полость 12, проходит через фильтрующий элемент, и очищенное выходит через выпускное отверстие 5 и подается в магистраль двигателя.
При засорении фильтровальной бумаги 7 повышается давление в камере 12, а, следовательно, повышается давление и на лепесток 16. При достижении заданного критического значения перепада давления в камере 12 и полости 13, лепесток 16 отклоняется внутрь, освобождая проход неочищенному маслу напрямую (минуя фильтрующий элемент) к выпускному отверстию 5 и далее к двигателю. Таким образом, лепесток 16 манжеты срабатывает при загрязнении фильтра и как аварийный перепускной клапан, обеспечивает подачу масла в систему смазки двигателя, предохраняя его детали от износа.
Заявленный фильтр очистки масла имеет упрощенную по сравнению с прототипом конструкцию, в нем отсутствует пружина между дном стакана и торцом фильтрующего элемента, а, следовательно, минимизирован габарит по высоте. Используемая в конструкции манжета, размещенная между крышкой и фильтрующим элементом, совмещает функцию противодренажного и перепускного клапана.