空气滤清器、发动机进气系统及作业机械的制作方法

1.本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种空气滤清器、发动机进气系统及作业机械。


背景技术：

2.随着作业机械多元化的应用发展，作业机械结构趋于精细化、人性化、方便运维等方面发展。例如，以挖掘机为例，其动力来源于发动机，发动机在工作时，需要充足的清洁空气进入气缸，使燃油充分燃烧。但由于自然界空气中含有杂质或者粉尘，其进入发动机的气缸，容易损坏发动机，故，一般在发动机的进气管路上设置空气滤清器，以对即将进入发动机的空气进行过滤。
3.随着工作时间的增加，空气滤清器的滤芯上会聚集大量的杂质或者粉尘，导致空气滤清器的吸气背压增加，会影响发动机的进气量，造成发动机燃烧不良、功率不足等问题。现有技术中，一般会在作业机械工作一段时间后，将空气滤清器中的滤芯拆下，对滤芯进行清洗之后再将滤芯安装至空气滤清器的外壳，操作繁琐。对于挖掘机等工程机械，由于其作业环境恶劣，作业过程中，其周围会扬起大量灰尘，对滤芯的清洗更加频繁。
4.因此，如何解决现有技术中在对空气滤清器进行清洁时需要对滤芯进行拆装的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种空气滤清器、发动机进气系统及作业机械，用以解决现有技术中在对空气滤清器进行清洁时需要对滤芯进行拆装的缺陷。
6.本实用新型提供一种空气滤清器，包括：
7.外壳，设置有进气口、出气口和杂质出口，所述杂质出口的开闭状态可控；
8.滤芯，可转动地设置于所述外壳的内部，所述滤芯具有内腔，所述滤芯与所述外壳相配合、以使所述滤芯的内腔与所述滤芯的外部空间相分隔，所述进气口和所述杂质出口均与所述滤芯的外部空间相连通，所述出气口与所述滤芯的内腔相连通；
9.风扇，可转动地设置于所述杂质出口处，所述风扇设置为能够在所述外壳内产生气流并使气流经所述杂质出口排出；
10.驱动装置，设置为驱使所述滤芯和所述风扇转动。
11.根据本实用新型提供的一种空气滤清器，还包括滤芯安装座，所述滤芯固定嵌置于所述滤芯安装座内，所述滤芯安装座的第一端与所述驱动装置相连接，所述滤芯安装座的侧面呈镂空结构；
12.所述滤芯呈一端具有开口的筒状结构，所述滤芯的开口端的端面与所述滤芯安装座的第二端的端面密封接触，所述滤芯安装座的第二端设置有与所述滤芯的开口对应连通的出气管，所述出气管贯穿所述出气口，并与所述外壳转动密封连接。
13.根据本实用新型提供的一种空气滤清器，所述滤芯安装座包括第一座体和第二座
体；
14.所述第一座体的第一端与所述驱动装置相连接，所述第二座体的第二端与所述外壳转动密封连接，所述第一座体的第二端与所述第二座体的第一端均设置有供所述滤芯伸入的开口，所述第一座体的第二端与所述第二座体的第一端可拆卸连接。
15.根据本实用新型提供的一种空气滤清器，所述风扇的转动轴线与所述滤芯的转动轴线重合；
16.所述驱动装置包括双轴电机，所述双轴电机的两个输出轴分别与所述风扇和所述滤芯固定连接。
17.根据本实用新型提供的一种空气滤清器，还包括空气预滤器，所述空气预滤器设置于所述进气口处。
18.根据本实用新型提供的一种空气滤清器，所述外壳包括用于容纳所述风扇的第一壳体和用于容纳所述滤芯的第二壳体，所述第一壳体与所述第二壳体可拆卸地密封连接，且所述第一壳体的内腔与所述第二壳体的内腔相连通。
19.根据本实用新型提供的一种空气滤清器，所述第一壳体和所述第二壳体均呈筒状结构，所述第二壳体的横截面为圆形，所述外壳的所述进气口处延设有进气管，所述进气管设置为使气体沿所述第二壳体的周向进入所述外壳的内部。
20.根据本实用新型提供的一种空气滤清器，所述第一壳体包括壳体部、盖体部和安装支架，所述壳体部呈两端均敞口的筒状结构，所述盖体部与所述壳体部的一端可拆卸地密封连接，所述安装支架设置于所述壳体部的内部，所述风扇和/或所述驱动装置与所述安装支架相连接。
21.本实用新型还提供一种发动机进气系统，包括上述的空气滤清器。
22.本实用新型还提供一种作业机械，包括上述的空气滤清器，或者，包括上述的发动机进气系统。
23.本实用新型提供的空气滤清器，包括外壳、滤芯、风扇和驱动装置，滤芯设置于外壳的内部，用于对气体进行过滤。滤芯与外壳之间具有间隙，滤芯具有内腔，滤芯与外壳相配合，使滤芯的内腔与滤芯的外部空间相分隔，在外壳的内部形成两个相互独立的腔室。在外壳上设置有进气口、出气口和杂质出口，进气口和杂质出口均与滤芯的外部空间相连通，出气口与滤芯的内腔相连通。上述杂质出口的开闭状态可控，在对气体进行过滤时，将杂质出口切换至关闭状态，气体通过进气口进入外壳的内部，经过滤芯并进入滤芯的内腔，然后通过出气口排出，气体中的杂质则被滤芯拦截在滤芯的外部。滤芯能够相对于外壳转动，上述风扇可转动地设置在杂质出口处，上述驱动装置则用于驱使风扇和滤芯转动。风扇转动时，能够在外壳内产生气流并使气流经杂质出口排出。当需要清洁滤芯时，将杂质出口切换至打开状态，利用驱动装置驱使风扇和滤芯转动，风扇转动时，在外壳内产生气流，滤芯转动时，附着在滤芯上的杂质在离心力的作用下会与滤芯相分离，与滤芯相分离的杂质在气流的携带作用下，会随气流通过杂质出口排出至外壳的外部。如此设置，无需拆装滤芯，即可完成对滤芯的清洁，操作方便，解决了现有技术中在对空气滤清器进行清洁时需要对滤芯进行拆装的问题。
24.进一步，在本实用新型提供的发动机进气系统中，由于具备如上所述的空气滤清器，因此同样具备如上所述的各种优势。
25.进一步，在本实用新型提供的作业机械中，由于具备如上所述的空气滤清器或者发动机进气系统，因此同样具备如上所述的各种优势。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本实用新型提供的空气滤清器的杂质出口处于关闭状态时的外部结构示意图；
28.图2是本实用新型提供的空气滤清器的侧视图；
29.图3是本实用新型提供的空气滤清器的杂质出口处于打开状态时的外部结构示意图；
30.图4是本实用新型提供的空气滤清器的剖视图；
31.图5是本实用新型提供的空气滤清器的分解示意图；
32.图6是本实用新型提供的滤芯安装座的结构示意图。
33.附图标记：
34.1、进气口；2、出气口；3、杂质出口；4、滤芯；5、风扇；6、滤芯安装座；7、出气管；8、第一座体；9、第二座体；10、双轴电机；11、空气预滤器；12、第二壳体；13、进气管；14、壳体部；15、盖体部；16、安装支架。
具体实施方式
35.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.下面结合图1至图6描述本实用新型的空气滤清器。
37.如图1至图6所示，本实用新型实施例提供的空气滤清器，包括外壳、滤芯4、风扇5和驱动装置。
38.具体来说，滤芯4设置在外壳的内部，用于对气体进行过滤。滤芯4与外壳之间具有间隙，滤芯4具有内腔，滤芯4与外壳相配合，使滤芯4的内腔与滤芯4的外部空间相分隔，在外壳的内部形成两个相互独立的腔室。
39.在外壳上设置有进气口1、出气口2和杂质出口3，进气口1和杂质出口3均与滤芯4的外部空间相连通，出气口2与滤芯4的内腔相连通。
40.杂质出口3的开闭状态可控，可根据需求使杂质出口3在打开状态与关闭状态之间切换。
41.在对气体进行过滤时，将杂质出口3切换至关闭状态，气体通过进气口1进入外壳的内部，经过滤芯4并进入滤芯4的内腔，然后通过出气口2排出，气体中的杂质则被滤芯4拦
截，避免进入滤芯4的内腔。
42.滤芯4能够相对于外壳转动，风扇5可转动地设置在杂质出口3处，驱动装置则用于驱使风扇5和滤芯4转动。风扇5转动时，能够在外壳内产生气流并使气流经杂质出口3排出。
43.当需要清洁滤芯4时，将杂质出口3切换至打开状态，利用驱动装置驱使风扇5和滤芯4转动。风扇5转动时，在外壳内产生气流。滤芯4转动时，附着在滤芯4上的杂质在离心力的作用下会与滤芯4相分离，与滤芯4相分离的杂质在气流的携带作用下，会随气流通过杂质出口3排出至外壳的外部。
44.如此设置，无需拆装滤芯4，即可完成对滤芯4的清洁，操作方便，解决了现有技术中在对空气滤清器进行清洁时需要对滤芯4进行拆装的问题。
45.需要说明的是，在对滤芯4进行清洁时，需要使与空气滤清器连接的发动机停止运行。
46.本实施例中，空气滤清器还包括滤芯安装座6，用于安装滤芯4。滤芯4嵌置于滤芯安装座6的内部，并使滤芯4与滤芯安装座6相对固定。
47.将滤芯安装座6的第一端与驱动装置相连接，滤芯安装座6的第二端与外壳转动连接。驱动装置运转，可以带动滤芯安装座6和滤芯4相对于外壳转动。
48.为确保气体能够通过滤芯4并进入滤芯4的内腔，将滤芯安装座6的侧面设置镂空结构，使滤芯4的外壁面外露，以使滤芯4的外壁面与外壳内的空气直接接触。
49.滤芯4呈一端具有开口的筒状结构，滤芯4的开口端面向滤芯安装座6的第二端，并使滤芯4的开口端的端面与滤芯安装座6的第二端的端面密封接触，可以避免滤芯4外部的气体未经过滤就直接进入滤芯4的内腔，确保空气滤清器的过滤效果。同时，也可以防止滤芯4的内腔的气体在滤芯4与滤芯安装座6之间的间隙处外溢。
50.在滤芯安装座6的第二端设置有出气管7，出气管7与滤芯4的开口对应连通，出气管7贯穿出气口2，并与外壳转动密封连接，参照图4。经过滤芯4过滤的气体通过出气管7可以排出至外壳的外部，还可以防止进入外壳内部但未经过滤的气体的泄漏，确保空气滤清器的可靠性。
51.具体地，可以在出气管7与外壳之间设置轴承，并利用密封圈等密封件对出气管7与外壳之间的间隙进行密封，从而实现出气管7与外壳之间的转动密封连接。
52.为方便滤芯4在滤芯安装座6上的安装，本实施例中，将滤芯安装座6设置为可拆卸连接的两部分，分别为第一座体8和第二座体9，如图6所示。
53.第一座体8用于与驱动装置相连接，具体地，可以使第一座体8的第一端与驱动装置的输出端固定连接。
54.第二座体9用于与外壳转动密封连接，具体地，可以将出气管7设置在第二座体9的第二端，使第二座体9的第二端通过出气管7与外壳转动密封连接。
55.第一座体8的第二端与第二座体9的第一端均设置有开口，供滤芯4伸入。第一座体8的第二端与第二座体9的第一端可拆卸连接，便于对滤芯4的更换。
56.具体实施例中，第一座体8包括第一挡板和多个连接杆，多个连接杆沿第一挡板的周向分布，且连接杆的一端与第一挡板固定连接，另一端为自由端。在第一挡板上设置有多个通孔，可以在滤芯安装座6的第一端的端面形成镂空结构。
57.第二座体9包括第二挡板和定位筒，定位筒的两端均具有开口，第二挡板位于定位
筒的一端，并与定位筒固定连接。在第二挡板的中心位置设置有通孔，与滤芯4的开口对应，并与出气管7相连通。
58.在定位筒上设置有贯穿定位筒侧壁的通孔，结合上述相邻连接杆之间的间距，构成上述位于滤芯安装座6的侧面的镂空结构。
59.在定位筒的另一端设置有沿定位筒的轴线方向延伸的插孔，插孔与连接杆一一对应，连接杆与插孔插接，从而实现第一座体8与第二座体9的可拆卸连接。
60.需要说明的是，滤芯4的外表面一般具有海绵等可变形层，通过使滤芯4与定位筒挤压接触，可以使滤芯4与滤芯安装座6相对固定。
61.本实施例中，将杂质出口3与出气口2正对，使得风扇5的转动轴线与滤芯4的转动轴线相重合。
62.此时，可以选用双轴电机10作为驱动装置。双轴电机10具有两个输出轴，使其中一个输出轴与风扇5固定连接，使另一个输出轴与滤芯4或者滤芯安装座6固定连接。如此，仅设置一个电机即可驱使风扇5和滤芯4转动，且风扇5和滤芯4同步转动。
63.可选实施例中，驱动装置也可以包括两个单轴电机，其中一个单轴电机的输出轴与风扇5固定连接，另一个单轴电机的输出轴与滤芯4或者滤芯安装座6固定连接。如此，利用两个电机分别驱使分风扇5和滤芯4转动，风扇5和滤芯4的转动相互独立，互不影响。
64.本实用新型实施例中，空气滤清器还包括空气预滤器11，空气预滤器11设置于进气口1处，用于对进入外壳的气体进行初步过滤，可有效降低大颗粒的杂质进入外壳的内部。
65.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，空气预滤器11为成熟的现有技术，此处不再赘述。
66.本实施例中，为方便滤芯4的更换，将外壳设置为可拆卸的两部分，分别为第一壳体和第二壳体12，其中，第一壳体用于容纳风扇5，第二壳体12用于容纳滤芯4。
67.具体来说，第一壳体和第二壳体12均呈筒状结构，驱动装置和风扇5位于第一壳体内，将滤芯4与驱动装置相连接后，使滤芯4伸入至第二壳体12内，然后将第一壳体与第二壳体12固定连接在一起，使第一壳体的内腔与第二壳体12的内腔相连通，并确保第一壳体与第二壳体12之间的连接结构的密封性。
68.若空气滤清器内设置有滤芯安装座6且滤芯安装座6包括可拆卸连接的第一座体8与第二座体9时，可以将风扇5和驱动装置设置在第一壳体内，并使第一座体8与驱动装置相连接。将第二座体9设置于第二壳体12内。
69.安装滤芯4时，将滤芯4的一端伸入至第一座体8内，然后使滤芯4的另一端伸入至第二座体9内，并使第一座体8和第二座体9插接固定在一起，然后再将第一壳体与第二壳体12固定连接。
70.在将第一壳体与第二壳体12固定连接时，可以使第二壳体12的开口端伸入至第一壳体的开口端的内部，且使第二壳体12的开口端与第一壳体的开口端可拆卸地密封连接。
71.具体地，可以在第二壳体12的开口端设置外螺纹，在第一壳体的开口端设置内螺纹，使第一壳体与第二壳体12螺纹连接。
72.本实施例中，将第二壳体12的横截面设置为圆形，即，第二壳体12呈圆柱状。如图2和图3所示，在外壳的进气口1处延设有进气管13，气体经过进气管13后可以沿第二壳体12
的周向进入外壳的内部，有利于气体向外壳内的各个位置扩散。
73.本实施例中，第一壳体包括壳体部14、盖体部15和安装支架16，其中，壳体部14呈两端均敞口的筒状结构，安装支架16设置于壳体部14的内部，用于支撑风扇5和/或驱动装置。
74.具体地，可以仅将驱动装置固定在安装支架16上，然后将风扇5与驱动装置相连接即可。
75.壳体部14的一端与第二壳体12相连接，另一端用于与盖体部15相连接。壳体部14上用于与盖体部15相连接的一端的敞口结构作为杂质出口3。将盖体部15与壳体部14相连接，则可以将杂质出口3切换至关闭状态，参照图1；将盖体部15与壳体部14相分离，则可以将杂质出口3切换至打开状态，参照图3。
76.盖体部15与壳体部14可拆卸地密封连接，具体地，可以在盖体部15和壳体部14的一者上设置外螺纹，在另一者上设置内螺纹，使盖体部15与壳体部14螺纹连接。
77.另一方面，本实用新型实施例还提供一种发动机进气系统，包括上述任一实施例提供的空气滤清器。上述实施例中的空气滤清器在不拆装滤芯4的情况下，能够完成对滤芯4的清洁，操作方便。故本实施例中的发动机进气系统具有方便维护的优点。本实用新型实施例中的发动机进气系统的有益效果的推导过程与空气滤清器的有益效果的推导过程大体类似，故此处不再赘述。
78.又一方面，本实用新型实施例还提供一种作业机械，包括上述任一实施例提供的空气滤清器或者发动机进气系统，具有空气滤清器或者发动机进气系统的全部优点，在此不再赘述。本实用新型实施例中的作业机械的有益效果的推导过程与空气滤清器或者发动机进气系统的有益效果的推导过程大体类似，故此处不再赘述。
79.本实施例中的作业机械可以为诸如起重机、挖掘机、桩机等工程机械，也可以为诸如登高车、消防车、搅拌车等工程车辆。
80.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。