УСТРОЙСТВО ОЧИСТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ФИЛЬТРОВ
CYLINDRICAL AIR FILTER CLEANER

Изобретение относится к чистящим устройствам для цилиндрических воздушных фильтров, в том числе фильтров, используемых в системах очистки воздуха двигателей внутреннего сгорания, служащего для снижения стоимости эксплуатационных расходов в связи с заменой фильтра путем его повторного использования после удаления пыли.
Изобретение относится к области очистки воздушных фильтров при помощи воздуха, распыляемого под давлением на внутреннюю поверхность фильтра.
Известен чистящий аппарат для воздухоочистителя (JP 3004914 (А) - 1991-01-10), имеющий следующую конструкцию. Опора, связанная с продувочными каналами воздуходувок, расположена в воздухоочистительной камере, имеющей патрубок для отсоса пыли. Отсос пыли из камеры осуществляется насосом. Платформа для установки фильтра свободно вращается на опоре. Сверху камера закрывается крышкой, в которой свободно вращается съемный вал. Вал соединяется с крышкой, герметично закрывающей верхнюю часть очищаемого фильтра.
Недостатком устройства является необходимость создания большого расхода сжатого воздуха для равномерной очистки фильтра по всей длине.
Известно пневматическое устройство для чистки цилиндрического воздушного фильтра (JP 6074112 (А) - 1994-03-15), имеющее следующую конструкцию. Корпус, снабженный герметичной дверью, связан с каналом подвода сжатого воздуха. Внутри корпуса расположены опоры, имеющие возможность регулировки. Между опорами устанавливается цилиндрический фильтр, который может иметь различные геометрические параметры. Мотор необходим для приведения каждой опоры и соответственно фильтра во вращение. Дополнительные струи сжатого воздуха, выбрасываемые форсункой, очищают от пыли внешнюю сторону фильтра, не очищенную основным потоком сжатого воздуха. Удаленная с фильтра пыль поступает во всасывающий коллектор, который связан с каналом для отправки воздушно-пылевой смеси в соответствующий разделитель (сепаратор).
Недостатком устройства является необходимость создания большого расхода сжатого воздуха для равномерной очистки фильтра по всей длине.
Известно чистящее устройство для воздухоочистителя (CN 201632454 (U) - 2010-11-17), включающее в себя опорный диск, распылительную трубку, крышку и воздухоприемник, в котором очищаемый фильтр размещается на опорном диске. Распылительная трубка соединяется с опорным диском и имеет отверстия, равномерно расположенные по всей ее длине. Трубка расположена по центру фильтра. Подача сжатого воздуха в трубу осуществляется через отверстие в опорном диске. Крышка закрывает воздухоприемник сверху, обеспечивая его герметичность.
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности очистки воздушных фильтров с длиной большей, чем у распылительной трубки (трубка имеет фиксированную длину), а также неравномерное распределение давления воздуха по длине распылительной трубки, что приводит к снижению качества очистки фильтра.
Известно также очистительное устройство для воздухофильтра (US 2003033688 (А1) - 2003-02-20), имеющее цилиндрическую быстрозажимную рукоятку со сквозным отверстием. На одном конце рукоятка имеет зажим для соединения со шлангом подачи сжатого воздуха, на противоположном конце расположена вращающаяся насадка. Насадка имеет внутри распределительную камеру (полость) с небольшими выпускными отверстиями на наружной поверхности для выхода сжатого воздуха. Отверстия расположены под углом, чтобы заставить подвижную часть насадки - ротор вращаться как турбинное колесо при истечении сжатого воздуха из насадки. Вращающаяся насадка направляет струи воздуха на внутреннюю поверхность очищаемого фильтра для удаления пыли из фильтровальной бумаги.
Недостатком данного устройства является то, что очистка воздушного фильтра осуществляется вручную.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для чистки фильтрующего элемента (библиографические данные: GB 1301020 (А) - 1972-12-29), имеющее следующую конструкцию. Цилиндрический бумажный фильтр двигателя внутреннего сгорания установлен в корпус цилиндрической формы, имеющий впускное отверстие и отверстие для вывода чистого воздуха. Внутри фильтра имеется очищающее устройство, связанное с источником сжатого воздуха и представляющее собой патрубок, вращающийся вокруг оси. Патрубок имеет отверстия, направленные в сторону внутренней поверхности фильтра. Очистительная насадка приводится во вращение посредством струй воздуха, направленных по касательной к внутренней поверхности фильтра. Дальнейшая очистка осуществляется насадками, расположенными с наружной стороны фильтра. Потоки сжатого воздуха, выходящие из отверстий насадок, направлены под углом к внешней поверхности фильтра. Удаленная с фильтра пыль поступает в сепаратор, из которого отсасывается с помощью автоматического всасывающего устройства. Операция по очистке может быть произведена автоматически с помощью таймера или при достижении заданного уровня снижения давления за фильтрующим элементом.
Недостатком устройства является его узкая специализация (предназначено для конкретного фильтрующего элемента) и невозможность использования данной конструкции для очистки воздушных фильтров с большим отношением длины к внутреннему диаметру (>1,5), так как увеличение длины очистительной насадки приводит к неравномерному распределению давления воздуха по ее длине, вследствие чего снижается качество очистки фильтра и возникает необходимость значительного повышения давления сжатого воздуха для приведения во вращение возросших масс очистительной насадки.
Технический результат, который может быть достигнут при реализации данного изобретения, заключается в возможности очистки воздушных фильтров с большим отношением длины к внутреннему диаметру (>1,5), а также в повышении качества и равномерности очистки фильтра по всей его длине при общем снижении затрат на очистку.
Достигается технический результат тем, что очистительная камера совершает периодические возвратно-поступательные движения относительно вращающейся очистительной насадки по направляющим рамы и приводится в движение с помощью мотор-редуктора через клиноременную передачу посредством винтовой пары, состоящей из винта и ведомого шкива-гайки, где винт представляет собой трубу для подачи сжатого воздуха с ходовой резьбой, нарезанной на наружной поверхности, и имеющий на своем конце вращающуюся очистительную насадку для очистки фильтрующего элемента.
Предлагаемое устройство очистки воздушных фильтров изображено на фиг.1 и имеет следующую конструкцию. Корпус 1 конструктивно объединен с очистительной камерой 2, снабженной крышкой 3 с прижимным устройством 4, и имеет возможность перемещаться по направляющим 5 рамы 6. Очищаемый фильтрующий элемент 7 устанавливается внутри очистительной камеры. Для приведения камеры в движение служит мотор-редуктор 8, крепление его к корпусу осуществляется через ползун 9, имеющий возможность перемещаться в пазах корпуса. Крутящий момент от мотор-редуктора передается посредством клиноременной передачи 10, имеющей натяжное устройство 11, на винтовую пару, состоящую из шкива-гайки 12 (ведомый шкив передачи) и винта 13. Винт представляет собой трубу для подачи сжатого воздуха с ходовой резьбой, нарезанной на наружной поверхности, для контроля давления сжатого воздуха служит манометр 14. Осевое перемещение шкива-гайки передается на корпус и связанную с ним скобу 15 через упорные шайбы 16. Очистка фильтрующего элемента осуществляется неподвижной в осевом направлении насадкой 17, установленной на конце винта. Ротор насадки имеет внутри цилиндрическую выточку и выпускные отверстия для выхода сжатого воздуха. Радиальные отверстия направляют воздух по нормали к внутренней поверхности очищаемого фильтра; отверстия, расположенные под углом, служат для того, чтобы заставить ротор вращаться при истечении воздуха из насадки. Вакуумметр 18 установлен в выпускном патрубке 19, предназначенном для отсоса пыли из камеры, и служит для контроля разрежения отсасываемого воздуха.
Устройство работает следующим образом. Очищаемый фильтрующий элемент 7 устанавливают на опорное кольцо камеры 2 и фиксируют путем установки крышки 3 с последующим поджатием прижимным устройством 4. Внутрь фильтра от воздушной магистрали через винт 13 подается сжатый воздух, который приводит во вращение насадку 17. Далее запускается электродвигатель мотор-редуктора 8, который через клиноременную передачу 10 заставляет вращаться шкив-гайку 12. Осевое перемещение шкива-гайки вдоль оси винта 13 передается на корпус 1 и связанную с ним скобу 15 через упорные шайбы 16. При вращении шкива-гайки по часовой стрелке происходит набегание камеры на винт с вращающейся насадкой. После прохождения насадкой всей длины фильтрующего элемента шкив-гайка начинает вращаться против часовой стрелки, тем самым приводя к обратному перемещению камеры с фильтром. Реверсирование электродвигателя мотор-редуктора осуществляется автоматически при помощи трехфазного магнитного пускателя (реверсивного реле) с заданным периодом. Вращательное движение струй сжатого воздуха в сочетании с периодическим возвратно-поступательным движением камеры обеспечивает эффективную очистку фильтра. Пыль с очищаемого фильтра удаляется с помощью центробежного вентилятора, подключаемого к выпускному патрубку 19 гофрированным рукавом. Контроль давления воздуха, поступающего в камеру, осуществляется манометром 14. Степень очистки фильтра определяют по разряжению в выпускном патрубке, для его контроля служит вакуумметр 18. При очистке воздушных фильтров с посадочным диаметром меньше или больше диаметра опорного кольца камеры используется комплект переходных колец (проставок).
БИБЛИОГРАФИЯ
1. JP 3004914 (А) - 1991-01-10
2. JP 6074112 (А) - 1990-03-15
3. CN 201632454 (U) - 2010-11-17
4. US 2003033688 (А1) - 2003-02-20
5. GB 1301020 (A) - 1972-12-29.