專利名稱：自清式過濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種能夠進(jìn)行自身清洗的液壓系統(tǒng)用的過濾裝置，尤其涉及一種煤礦井下支護(hù)設(shè)備液壓支架用的可自行清洗的過濾裝置。
一般液壓傳動系統(tǒng)中的過濾器都不具備自行清洗的功能，通常都是定期或憑經(jīng)驗判斷過濾器是否需要清洗以后，將其從系統(tǒng)中拆出，并將過濾器本身拆開取出濾網(wǎng)后對其進(jìn)行清洗。這種結(jié)構(gòu)的缺陷很明顯，即當(dāng)把過濾器從系統(tǒng)中取出時，系統(tǒng)便不能正常工作，而若沒有及時地準(zhǔn)確地對過濾器予以清理以維護(hù)液壓系統(tǒng)的清潔度，則當(dāng)過濾器中污物太多，將過濾網(wǎng)的孔隙封死以后，在使用中便有可能由于高壓液的作用而將濾網(wǎng)擊穿，從而使過濾器完全喪失其功能。由此而帶來的后果將是使系統(tǒng)中許多零部件損壞。
對于煤礦井下支護(hù)設(shè)備－液壓支架而言，這種情況則更嚴(yán)重。因為井下工況十分惡劣，系統(tǒng)中難免混入煤粉等污染物，當(dāng)濾網(wǎng)被封堵以后，則直接影響從泵站進(jìn)入液壓支架的控制系統(tǒng)中的液流量。假如濾網(wǎng)被高壓液擊穿，則意味著瞬間大量的煤粉等污染物湧入支架液壓系統(tǒng)中，這對于系統(tǒng)中的操縱閥、控制閥、尤其是價格昂貴的立柱、千斤頂?shù)葻o疑會產(chǎn)生災(zāi)難性的破壞。而在實際使用中又很難做到定期或根據(jù)情況對過濾器進(jìn)行清洗。因此在實際工作中，支架本身所帶的過濾器往往被擊穿，這種情況首先是使得大量的液壓元件由于污染物直接進(jìn)入系統(tǒng)而被損壞；其次便是進(jìn)一步加重乳化液泵站過濾器的負(fù)擔(dān)，并可能將其損壞。
本實用新型的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處，為煤礦井下液壓支架提供一種具備自清洗功能的過濾裝置，而且該裝置在自行清洗的過程中無需從系統(tǒng)中拆出，并且在清洗過程中不影響系統(tǒng)的正常運行。
本實用新型的目的是由下述技術(shù)解決方案實現(xiàn)的自清式過濾裝置，包括內(nèi)部設(shè)有安裝孔和過液孔的閥體，閥體兩側(cè)分別設(shè)有帶過液孔的側(cè)蓋板，閥體中設(shè)有兩組過濾器組件a、在閥體中對稱地設(shè)有兩組相互平行的手動換向二位三通閥；b、在閥體中對稱地設(shè)有兩組相互平行的液控二位二通閥，其常斷閥位的液控口與上述二位三通閥的出口相通，其常通閥位的液控口與壓力液入口相通，常通閥位的入口端接壓力液入口；c、兩組過濾器組件在閥體中同軸設(shè)置，且其一端相互連接，此連接點與過濾后壓力液的出口以及上述二位三通閥常閉閥口相通，過濾器組件的另一端分別與液控二位二通閥的出口相通；d、在閥體中同軸地設(shè)有兩組液控單向閥，其液控口與液控二位二通閥的常斷閥位相通，其逆止端與液控二位二通閥的出口和過濾器組件相通，其另一端相互連通并與二位三通閥的出口和油箱相連。
所述手動換向二位三通閥包括一個呈柱狀的主閥芯7，其中部外表面上設(shè)有由護(hù)套14固定的矩形斷面密封圈8，沿其軸線設(shè)有盲孔15，與其軸線垂直地相間設(shè)置的第一縱向孔16和第二縱向孔17分別與盲孔15相通；一個與密封圈8相配合的閥座9套裝于主閥芯7上，且在常狀下第二縱向孔17的開口位于閥座9的內(nèi)孔中；一個端蓋10，沿其軸線設(shè)有階梯形同軸內(nèi)孔18，第一縱向孔16位于內(nèi)孔18中，且主閥芯7的前端從內(nèi)孔18中伸出，與內(nèi)孔18相通的徑向孔將第一縱向孔16與控制液孔23連通，一個套11，其一端包含主閥芯7的尾端，且由套11上的徑向孔19將盲孔15與回油孔20連通；一個軟閥座12由彈簧固定在套11的另一端；以及復(fù)位彈簧21和后蓋22。
所述液控二位二通閥包括一個閥芯24，其一端與控制液孔23相通，另一端與進(jìn)液口5相通；一個閥座25；一個液壓腔26通過主閥體100上的過液孔27與過濾器組件3和液控單向閥4的逆止端相通。
所述過濾器組件包括圓柱形的骨架28，骨架28上設(shè)有過液孔30；和復(fù)蓋于骨架28內(nèi)、外表面上的過濾網(wǎng)29。
所述液控單向閥包括一個中心閥芯31，其一端設(shè)有由護(hù)套14固定于中心閥芯31外表面上的矩形斷面密封圈8；一個單向閥閥座32，該閥座32由與油箱相連通的端接頭33固定在閥體100中，并與密封圈8相配合；一個套裝于中心閥芯31外表面上的過液套36；活塞34套在中心閥芯31的外表面上且處于過液套36的內(nèi)孔37中；一個將活塞34軸向固定的壓蓋35；復(fù)位彈簧38；由過液套36、單向閥閥座32和閥體100所構(gòu)成的腔室39與過液孔27相通；由過液套36，中心閥芯31和活塞34所構(gòu)成的控制腔室40與控制孔23相通。
通過對上述本實用新型所述技術(shù)解決方案的描述可以看出，由于本實用新型設(shè)置了兩組過濾器組件，因此通過控制操縱閥(即手功控制的二位三通閥組)即可實現(xiàn)液流的換向，然后分別以反向過液的形式對兩組過濾器組件進(jìn)行通入高壓流體的沖刷式清洗。這樣就不必將過濾網(wǎng)從過濾器組件中取出即可對其進(jìn)行有效的清洗。同時，對過濾網(wǎng)的清洗亦不用其它設(shè)備，僅靠本實用新型設(shè)備本身就可以實現(xiàn)對濾網(wǎng)的清洗。即由于設(shè)置了相應(yīng)的控制閥和操縱閥等，而使得本裝置具備自行清洗的功能。
清洗過濾網(wǎng)后的液體可以通過排液口排出過濾裝置，且當(dāng)工作場所允許時，這種污液可直接排出系統(tǒng)以外不進(jìn)行回收。如在煤礦井下采煤工作面上，可以在清洗過濾網(wǎng)以后讓污液直接流至工作面底板上，這對于環(huán)境無影響。而在工作環(huán)境不允許將液體直接排出時，可以在排液口加接軟或硬管對污液予以回收。
從上述結(jié)構(gòu)可以看出，當(dāng)對過濾網(wǎng)進(jìn)行清洗時，其實質(zhì)是高壓液體通路與回油瞬間短路，此時，沒有高壓液經(jīng)過本實用新型裝置供入液壓支架的液壓系統(tǒng)中，因而不會引起系統(tǒng)中執(zhí)行元件的誤動作。此外，由于本實用新型裝置可以在液壓支架支撐頂板的時候?qū)ζ渲械倪^濾網(wǎng)進(jìn)行清洗，所以在進(jìn)行自清洗時并不影響整臺支架的正常工作。這將使清洗工作變得十分方便，即操作人員可以在操作完液壓支架以后順便動作本裝置對過濾網(wǎng)進(jìn)行清洗。
由于本裝置的集成化程度高，而且相對過液斷面大，因此可以在液壓支架中分組使用，即可以在幾臺支架上裝設(shè)一組本裝置，這將使液壓支架的液壓控制系統(tǒng)得以減化。
下面將結(jié)合附圖以具體實施例的形式對本實用新型自清式過濾裝置的具體結(jié)構(gòu)予以詳細(xì)描述，其中


圖1是自清式過濾裝置的機(jī)能原理圖；圖2是自清式過濾裝置的主視圖；圖3是沿圖2中A－A線的剖視圖，表示二位三通閥的結(jié)構(gòu)；圖4是沿圖2中B－B線的剖視圖，表示液控單向閥的結(jié)構(gòu)；圖5是沿圖2中C－C線的剖視圖，表示液控二位二通閥和過濾器組件的結(jié)構(gòu)。
參見圖3、4、5可知，本實用新型過濾裝置是相對閥體100的中心線為稱式的結(jié)構(gòu)，即在中心線的兩側(cè)分別設(shè)置兩套相同的機(jī)構(gòu)。為清楚起見在此只對其中一套予以描述，但應(yīng)理解為另一套的結(jié)構(gòu)是相同的。
參見
圖1，其中以原理機(jī)能符號的形式表示了自清式過濾裝置的工作原理。圖中序號5表示從液壓泵站(未示出)供入的高壓液體的入口，過濾后供入系統(tǒng)中的高壓液體的出口為6。圖中表示以手動控制機(jī)構(gòu)為二位三通閥組件換位。
圖2是自清式過濾裝置的主視圖，其中清洗控制手柄41設(shè)置在該裝置的上面，與
圖1中相對應(yīng)的壓力液進(jìn)入口位于閥體100的下部兩側(cè)，其中42表示回油口，即清洗過濾組件后臟液的排出口。
參見圖3，其中詳細(xì)表示了清洗控制閥，即手動控制二位三通閥1的具體結(jié)構(gòu)。閥1中設(shè)有一個細(xì)長的圓柱形的主閥芯7，沿主閥芯7的軸線設(shè)有從其一端向另一端延伸的盲孔15。與盲孔15相垂直的第一縱向孔16和第二縱向17分別與盲孔15相通。主閥芯7的外表面呈階梯狀，在靠近其全長中部的位置上設(shè)置矩形斷面的溝槽，槽中裝設(shè)矩形斷面密封圈8。護(hù)套14與主閥芯7通過螺紋連接，并包圍固定住密封圈8。閥座9的前端面上有向外凸出的環(huán)形凸臺，從圖中可以看出，環(huán)形凸臺從護(hù)套9與主閥芯7之間的間隙伸入，壓在密封圈8上，與之配合形成密封副。
第二縱向孔17的開口位于閥座9的內(nèi)孔中，且閥座的內(nèi)孔呈階梯狀，其臺肩與主閥芯7上的凸肩配合為主閥芯7定位，以免主閥芯7在復(fù)位彈簧21的作用下不斷圖中左側(cè)移動，而將密封圈8壓壞。主閥芯7的前端從端蓋10的小孔中向閥體100的外面伸出。圖3中表示用手動控制將主閥芯7換向。即在搬動手柄41之后，由于凸輪42的轉(zhuǎn)動而向下壓凸塊43，則主閥芯7便于凸塊43的推動下向圖中右側(cè)運動，實現(xiàn)換向。
套11的內(nèi)孔的一段包含著主閥芯7的尾部，并為其導(dǎo)向，在上述內(nèi)孔的另一段中裝設(shè)有軟閥座12，它是由彈簧壓在內(nèi)孔中的。在套11上還設(shè)有與其內(nèi)孔軸線相垂直的徑向孔19。這樣，端蓋10上的過液孔將主閥芯7上的第一縱向孔23與回液孔20連通。
主閥芯7中部的密封圈8與閥9組成的密封副也可以采用另一種形式，即在主閥芯7上不設(shè)置密封圈8和護(hù)套14，而在此設(shè)置圓錐形凸臺，與之相配合的是在閥座9上也不設(shè)置向外凸出的凸臺，而是設(shè)置與主閥芯7上的圓錐形凸臺相配合的錐形凹槽。在這種結(jié)構(gòu)中，閥座9需采用如軟閥座12一樣的材質(zhì)，如尼龍或聚甲醛等。從圖中可以看出兩組閥是相互平行設(shè)置的。
圖4表示本實用新型自清式過濾裝置中液控單向閥4的具體結(jié)構(gòu)。其中心閥芯31上設(shè)有貫穿其全長的通孔，在中心閥芯31的一端設(shè)有結(jié)構(gòu)與上述主閥芯7和閥座9相同的密封副結(jié)構(gòu)，由于其結(jié)構(gòu)相同，故在此不再贅述。
中心閥芯31穿過過液套36上的相應(yīng)孔向圖中左側(cè)延伸。活塞34套裝在中心閥芯31的外伸部分上，并由壓蓋35通過螺紋將其固定中心閥芯31上。中心閥芯31由復(fù)位彈簧38壓在其關(guān)斷閥位上?；钊?4處于過液套36的內(nèi)孔中，并與中心閥31、過液套36一起構(gòu)成控制腔室40，且該腔室通過過液套36上的徑向孔和閥體100上的過液孔與控制液孔23連通。單向閥閥座32由端接頭33通過螺紋固定在閥體100的通孔中，從而使中心閥芯31上的通孔經(jīng)單向閥閥座32上的中心孔后與回油口42相連?；赜涂?2也可以不與油箱連相，而是向大氣敞開。這樣便可以在清洗過濾器組件時使臟液排出使用本實用新型自清式過濾裝置的液壓系統(tǒng)。從圖中可以看出相互平行布置的情況。
圖5表示液控二位二通閥2和過濾器組件3的具體結(jié)構(gòu)以及相互之間的連接與位置關(guān)系。從圖中可以看出，閥芯24直接套裝在閥體100的孔中，該孔的孔底便形成與閥芯24相配合形成密封副的閥座25。閥座25下面的通孔與進(jìn)液口5相通，而閥芯24與閥體100所形成的環(huán)形空腔構(gòu)成液壓腔26，該腔與過液孔27相通，而過液孔27穿過閥體100與圖4中單向閥閥座32、中心閥芯31、過液套36和閥體100所圍成的空腔相通。這樣便可使清洗過濾網(wǎng)29的臟液壓經(jīng)過液孔27至達(dá)上述空腔，當(dāng)中心閥芯31在從控制液孔23來的壓力液壓的作用下，通過活塞34的帶動而向圖4中左側(cè)移動時，便可將上述臟液經(jīng)端頭33排出本裝置。
在圖5中閥24平行設(shè)置的是過濾器組件3。過濾器組件3包括骨架28和設(shè)置于骨架28的內(nèi)、外表面上的過濾網(wǎng)29。骨架28上設(shè)有許多過液孔30，以便使由液壓腔26來的壓力液體經(jīng)第一層，即骨架28外表面上的過濾網(wǎng)29后，能夠繼續(xù)穿過骨架28以及第二層，即內(nèi)層過濾網(wǎng)29而到達(dá)排液口6。從過濾網(wǎng)29經(jīng)過的液體，還可以穿過閥體100上的連接孔44到達(dá)二位三通閥1的高壓腔13中(參見圖3)，由此而將控制液引入控制閥，即二位三通閥1中，以便通過對該閥的控制而使相應(yīng)的中心閥芯31和閥芯24運用動作，從而實現(xiàn)對過濾網(wǎng)29的清洗。
過濾網(wǎng)29及骨架28相互同軸地設(shè)置在閥體100中，并由閥體100兩側(cè)的蓋板47和壓帽46將其固定在閥體100之中。蓋板47中設(shè)有用于引導(dǎo)控制液體的控制液孔23。當(dāng)然，從圖5可以看出，所述液控二位二通閥2的閥芯24和閥座25的配合形式不是唯一的。閥芯24的下部也可以是圓錐形的，這樣便將圖5中平面與凸肩之間的環(huán)形密封帶改成傾斜的圓錐環(huán)面密封，而這種形式的密封效果稍好一些。還可以使閥芯24的底部呈球冠狀，從而使密封副變?yōu)榍蛐蚊芊饨Y(jié)構(gòu)。如此等等，可以有多種形式。
下面將結(jié)合圖3至5，并配合
圖1對本實用新型自清式過濾裝置的動作原理予以描述。
參見圖5，在正常工作時，從進(jìn)油口5來的壓力液體分別推開閥組件4的閥芯24到達(dá)過濾器組件3，經(jīng)過濾網(wǎng)29后從出液口6供入使用本實用新型自清式過濾裝置的液壓系統(tǒng)，如供入煤礦井下支護(hù)設(shè)備液壓支架的液壓系統(tǒng)中。
現(xiàn)假設(shè)清洗圖5中右上方的過濾器組件，其動作過程如下首先控制圖2中的控制手柄41轉(zhuǎn)動，使圖3中凸輪42順時針轉(zhuǎn)動，則凸塊43在凸輪42的作用下逆時針轉(zhuǎn)動向右壓主閥芯7。主閥芯7向右移動，其尾端與軟閥座12相接觸并壓緊，此時便切斷控制液孔23經(jīng)第一縱向孔16和主閥芯7上的盲孔15后由套11上的徑向孔19去回油口44的通路；與此同時矩形斷面密封圈8與閥座9脫離，從而將過濾后由圖5中連接孔43引入的壓力液即經(jīng)圖3中的同一個孔44而進(jìn)入高壓腔13的壓力液經(jīng)主閥芯7上的第二徑向孔17和第一徑向孔16以及閥體100中相應(yīng)的過液孔而引入控制液孔23。參見圖4，此時從控制液孔23來的控制液到達(dá)控制腔室40后，便推動活塞34向圖中左側(cè)移動，中心閥芯31在活塞的帶動下脫離單向閥閥座32。至此便將腔室39與端接頭33中的連接孔連通，而腔室39還通過閥體100中的相應(yīng)連通孔(未示出)與圖5中的過液孔27相連。再參見圖5，由控制液孔23來的控制液作用在圖中左上方的閥芯24上，使其在液壓力的作用下緊壓在閥體100的閥座25上。這樣，從進(jìn)液口6來的壓力液首先打開圖5中左下方的另一只閥芯24經(jīng)左下方的過濾器組件3后進(jìn)入右上方的將被清洗的過濾器組件3的內(nèi)部。此時便對該過濾器組件進(jìn)行清洗。清洗后的臟液經(jīng)過液孔27和腔室39；由已打開的圖4中上面的一組液控單向閥的閥座32排出本裝置。至此完成一次清洗動作。對另一只過濾器組件3的清洗在原理上以及動作順序上與上述相同，只是將控制手柄41向反方向轉(zhuǎn)動即可。
清洗時間的長短可由控制手柄41壓下的時間的長短來決定。而且經(jīng)端接頭33排出的液體可以接回油箱，也可直接排出裝置扔掉，這一點對于采用價格低廉的乳化液為工作介質(zhì)的系統(tǒng)言尤其有利。
權(quán)利要求1.自清式過濾裝置，包括內(nèi)部設(shè)有安裝孔和過液孔的閥體，閥體兩側(cè)分別設(shè)有帶過液孔的側(cè)蓋板，閥體中設(shè)有兩組過濾器組件，其特征在于a、在閥體中對稱地設(shè)有兩組相互平行的手動換向二位三通閥；b、在閥體中對稱地設(shè)有兩組相互平行的液控二位二通閥，其常斷閥位的液控口與上述二位三通閥的出口相通，其常通閥位的液控口與壓力液入口相通，常通閥位的入口端接壓力液入口；c、兩組過濾器組件在閥體中同軸設(shè)置，且其一端相互連接，此連接點與過濾后壓力液的出口以及上述二位三通閥常閉閥口相通，過濾器組件的另一端分別與液控二位二通閥的出口相通；d、在閥體中同軸地設(shè)有兩組液控單向閥，其液控口與液控二位二通閥的常斷閥位相通，其逆止端與液控二位二通閥的出口和過濾器組件相通，其另一端相互連通并與二位三通閥的出口和油箱相連。
2.如權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其特征在于，所述手動換向二位三通閥包括一個呈柱狀的主閥芯7，其中部外表面上設(shè)有由護(hù)套14固定的矩形斷面密封圈8，沿其軸線設(shè)有盲孔15，與其軸線垂直地相間設(shè)置的第一縱向孔16和第二縱向孔17分別與盲孔15相通；一個與密封圈8相配合的閥座9套裝于主閥芯7上，且在常狀下第二縱向孔17的開口位于閥座9的內(nèi)孔中；一個端蓋10，沿其軸線設(shè)有階梯形同軸內(nèi)孔18，第一縱向孔16位于內(nèi)孔18中，且主閥芯7的前端從內(nèi)孔18中伸出，與內(nèi)孔18相通的徑向孔將第一縱向孔16與控制液孔23連通；一個套11，其一端包含主閥芯7的尾端，且由套11上的徑向孔19將盲孔15與回油孔20連通；一個軟閥座12由彈簧固定在套11的另一端；以及復(fù)位彈簧21和后蓋22。
3.如權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其特征在于，所述液控二位二通閥包括一個閥芯24，其一端與控制液孔23相通，另一端與進(jìn)液口5相通；一個閥座25；一個液壓腔26通過主閥體100上的過液孔27與過濾器組件3和液控單向閥4的逆止端相通。
4.如權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其特征在于，所述過濾器組件包括圓柱形的骨架28，骨架28上設(shè)有過液孔30；和復(fù)蓋于骨架28內(nèi)、外表面上的過濾網(wǎng)29。
5.如權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其特征在于，所述液控單向閥包括一個中心閥芯31，其一端設(shè)有由護(hù)套14固定于中心閥芯31外表面上的矩形斷面密封圈8；一個單向閥閥座32，該閥座32由與油箱相連通的端接頭33固定在閥體100中，并與密封圈8相配合；一個套裝于中心閥芯31外表面上的過液套36；活塞34套在中心閥芯31的外表面上且處于過液套36的內(nèi)孔37中；一個將活塞34軸向固定的壓蓋35；復(fù)位彈簧38；由過液套36、單向閥閥座32和閥體100所構(gòu)成的腔室39與過液孔27相通；由過液套36，中心閥芯31和活塞34所構(gòu)成的控制腔室40與控制孔23相通。
專利摘要一種具有自清洗功能的用于煤礦液壓支架的過濾裝置，包括一個閥體，其中設(shè)有兩組相互平行的手動二位三通閥組件；液控二位二通閥組件；液控單向閥和過濾器組件。通過對手動二位三通閥組件的控制；便可改變進(jìn)入本裝置的液流方向，從而以反向流過高壓液體的形式分別對兩組過濾器組件進(jìn)行清洗，過濾器組件采用帶骨架的雙向過濾結(jié)構(gòu)。這種裝置具備自清洗的功能，且清洗時不會引起系統(tǒng)中其它部件誤動作，清洗工作方便，省時省力。
文檔編號E21D15/50GK2136876SQ9222719
公開日1993年6月23日 申請日期1992年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月14日
發(fā)明者吳興利, 朱世杰, 孫忠義, 范春行, 胡志宏 申請人:樂清縣七里港煤礦機(jī)械廠