褶状过滤介质制造技术

一种过滤器(60)元件包括中心管(64)和过滤介质(32)的坯料(30)。中心管(64)具有第一端和第二端。坯料(30)被折叠成多个三角形(38)。每个三角形邻近多个三角形(38)中的另一者设置以形成一系列三角形褶裥(40)，以形成褶状过滤介质(32)。褶状过滤介质(32)绕中心管(64)设置。接近第一端和第二端中的每一者的褶状过滤介质(32)的横截面面积大于在第一端和第二端之间的点处的褶状过滤介质(32)的横截面面积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及过滤介质，且更具体地涉及一种用于制造成某种成形的过滤介质的打褶模式和方法。
技术介绍
已知过滤器元件可用于过滤来自流体(例如空气，燃料，冷却剂等等)的颗粒或其它污染物。一般来说，过滤器元件中的过滤介质的大的表面积有助于流体的有效过滤。为了提供这样的大的表面积，过滤介质通常是褶状的。此外，传统的过滤器壳体往往是相对大的。为了容纳这种过滤器壳体，过滤器壳体往往位于传统的运土设备的发动机舱的外部。然而，由于各种原因，使得过滤器壳体位于发动机舱外部是有问题的，例如，必须使过滤器壳体更坚固，过滤器壳体可能暴露于更脏的环境，位于过滤器壳体和发动机舱内部的部件之间的安装托架和导管在制造和维护方面更昂贵等。遗憾的是，将过滤器壳体安置在发动机舱内可需要非标准的形状。此外，传统的褶状过滤介质可能不能充分地过滤通常在某些作业环境中发现的各种颗粒物质。也就是说，由于褶裥是同样地形成的，所以它们在尺寸和形状上没有变化。由此，当被分派用于过滤期望的颗粒尺寸范围之外的颗粒时，传统的褶状过滤器可能被堵塞。因此，需要一种改进的过滤器来解决以上所述的问题和/或由其它传统途径所引起的问题。
技术实现思路
通过本专利技术的各方面，很大程度上满足了上述需求，其中，在一个方面，提供了一种过滤器，其在某些方面解决了由其它传统途径引起的问题。一方面涉及一种过滤器元件。过滤器元件包括中心管以及过滤介质的坯料。中心管具有第一端和第二端。坯料被折叠成多个三角形。每个三角形邻近多个三角形中的另一者设置以形成一系列三角形褶裥，从而形成褶状过滤介质。所述褶状过滤介质绕中心管设置。接近第一端和第二端中的每一者的褶状过滤介质的横截面面积大于在第一端和第二端之间的点处的褶状过滤介质的横截面面积。另一方面涉及一种滤筒。滤筒包括过滤器元件、顶盖和底盖。过滤器元件包括中心管以及过滤介质的坯料。中心管具有第一端和第二端。坯料被折叠成多个三角形。每个三角形邻近多个三角形中的另一者设置以形成一系列三角形褶裥，以形成褶状过滤介质。所述褶状过滤介质绕中心管设置。接近第一端和第二端中的每一者的褶状过滤介质的横截面面积大于在第一端和第二端之间的点处的褶状过滤介质的横截面面积。顶盖设置在过滤器元件的第一端。底盖设置在过滤器元件的第二端。又一方面涉及一种过滤器壳体。过滤器壳体包括入口、出口、用于容纳过滤器元件的内部容积、顶盖、底盖和环形室。滤筒包括过滤器元件、顶盖和底盖。过滤器元件包括中心管以及过滤介质的坯料。中心管具有第一端和第二端。坯料被折叠成多个三角形。每个三角形邻近多个三角形中的另一者设置以形成一系列三角形褶裥，从而形成褶状过滤介质。所述褶状过滤介质绕中心管设置。接近第一端和第二端中的每一者的褶状过滤介质的横截面面积大于在第一端和第二端之间的点处的褶状过滤介质的横截面面积。顶盖设置在过滤器元件的第一端。底盖设置在过滤器元件的第二端。环形室围绕过滤器元件的中心部分设置，其配置成围绕过滤器元件均匀地分散进入的流体流。因此，已经相当广泛地概述了本专利技术的某些方面，以便可以更好地理解本文的详细描述，并且以便更好地领会本专利技术对本领域的贡献。当然，还存在其它方面，这些方面将在下面描述并且将形成所附权利要求书的主题。在这方面，在详细解释至少一个实例之前，应当理解，本专利技术在其应用上不限于在下面的描述中阐述或在附图中示出的构造的细节和部件的布置。所公开的装置和方法能够具有除了所描述的方面之外的方面，并且能够以各种方式实践和执行。此外，应当理解，本文中使用的措辞和术语以及摘要是出于描述的目的，并且不应被认为是限制性的。因此，本领域技术人员将理解，本专利技术所基于的概念可以容易地用作设计用于执行各个方面的若干目的其他结构，方法和系统的基础。因此，重要的是，权利要求被认为包括这样的等同构造，只要它们不背离各个方面的精神和范围。附图说明图1是示出了根据本专利技术的一个方面的示例性机器的透视图。图2是根据本专利技术的一个方面的过滤介质的坯料的平面图。图3是根据本专利技术的另一个方面的过滤介质的坯料的平面图。图4是使用根据图2的过滤介质的坯料折叠的过滤器的透视图。图5是使用根据图3的过滤介质的坯料折叠的过滤器的透视图。图6是使用根据图2的过滤介质的坯料折叠的过滤器的截面图。图7是使用根据图3的过滤介质的坯料折叠的过滤器的截面图。图8是使用根据图2的过滤介质的坯料折叠的另一个过滤器的透视图。图9是设置在过滤器壳体内的滤筒的截面图。图10是具有根据图8的过滤器的另一个滤筒的截面图，其中示出了通过过滤器的流动。图11是根据本专利技术的一个方面的过滤器壳体组件的透视图。具体实施方式图1示出了示例性的机器10，其具有配合以完成任务的各种系统和部件。机器10可以体现为固定的或移动的机器，其执行与诸如采矿，建筑，农业，运输，发电或本领域已知的其他行业相关联的某种类型的操作。例如，机器10可以是运土机，例如挖掘机(图1所示)，推土机，装载机，反铲挖土机，自动平地机，装卸卡车或其他运土机。机器10可以包括配置成移动作业工具14的机具系统12，用于推进机器10的驱动系统16，动力源18。在特定的实例中，动力源18包括发动机，该发动机配置成在空气存在的情况下燃烧燃料，例如柴油。空气可以通过滤筒组件20过滤。当空气通过滤筒组件20时，例如灰尘，碎屑等污染物被过滤出并收集在滤筒组件20中。周期性地，检查滤筒组件20以确定是否应更换设置在滤筒组件20内的过滤介质(本文进一步描述)。例如，如果足够多的碎片已经收集在过滤介质上，则可以更换过滤介质。为了将滤筒组件20装配到机器10的发动机舱22中，对于滤筒组件20，具有非标准的形状和/或尺寸可以是有利的。另外，在滤筒组件20上具有非标准流体入口和/或出口布置可能是有利的。如本文所述，滤筒组件20的实施例的优点是滤筒组件20是非标准的形状，与常规滤筒相比，滤筒组件20可以更容易地放置在发动机舱22中。滤筒组件20的实施例的另一个优点是，与用于过滤介质的常规折叠模式相比，过滤介质的折叠模式可以提供更大的效率和/或更长的滤筒寿命。值得注意的是，虽然特定的实例通篇被用于过滤空气，但是各种实施例不限于过滤空气，而是包括任何合适的过滤应用。合适的过滤应用的实例包括燃料，液压，润滑剂或其它此类过滤系统。图2是根据本专利技术的一个方面的过滤器原料或者过滤介质32的坯料30的平面图。如图2所示，实线34表示将向上至平坦的过滤器原料32的平面之外的折叠，并且虚线36表示将向下至平面下方的折叠。该折叠图案包括一系列相邻的三角形38，其配置成形成一系列相邻的三角形褶裥40(也在图4中示出)。每个三角形38包括角度θ。不受θ的任何特定值的约束，θ越大，滤筒的所得形状就越明显(如图4所示)。因此，通过修改θ，可以控制滤筒的最终形状(如图4所示)。过滤介质32可以包括用于过滤流体例如空气，燃料和/或油的任何合适的材料。合适材料的实例包括：纸或其它天然材料；纺纱，毡化或机织的天然或人造纤维；聚合物泡沫；等等。在一个特定的实例中，过滤介质32包括毡化的聚酯纤维的卡片原料。这种卡片原料可以被切割，刻划，折叠并且能够保持折痕。特别地，过滤介质32的卡片原料能够保持折叠在其中的褶裥，并且可以围绕中心管缠绕。图3是根据本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过滤器(60)元件，其包括：具有第一端和第二端的中心管(64)；以及折叠成多个三角形(38)的过滤介质(32)的坯料(30)，其中每个三角形邻近所述多个三角形(38)中的另一者设置以形成一系列三角形褶裥(40)，从而形成褶状过滤介质(32)，所述褶状过滤介质(32)设置在所述中心管(64)周围，其中所述褶状过滤介质(32)的接近所述第一端和所述第二端中的每一者的横截面面积大于所述褶状过滤介质(32)在所述第一端和所述第二端之间的点处的横截面面积。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.23 US 14/3118261.一种过滤器(60)元件，其包括：具有第一端和第二端的中心管(64)；以及折叠成多个三角形(38)的过滤介质(32)的坯料(30)，其中每个三角形邻近所述多个三角形(38)中的另一者设置以形成一系列三角形褶裥(40)，从而形成褶状过滤介质(32)，所述褶状过滤介质(32)设置在所述中心管(64)周围，其中所述褶状过滤介质(32)的接近所述第一端和所述第二端中的每一者的横截面面积大于所述褶状过滤介质(32)在所述第一端和所述第二端之间的点处的横截面面积。2.根据权利要求1所述的过滤器(60)元件，其进一步包括：设置在所述第一端的顶盖；以及设置在所述第二端的底盖。3.根据权利要求1所述的过滤器(60)元件，其进一步包括：围绕所述过滤器(60)元件设置的螺旋粗纱。4.根据权利要求1所述的过滤器(60)元件，其进一步包括以下中的至少一者：第一褶状延伸部(52)，其用以沿着由所述褶状过滤介质(32)限定的第一截锥形表面将所述褶状过滤介质(32)从相对最小的横截面面积延伸到所述第一端处的所述横截面面积；以及第二褶状延伸部(52)，其用以沿着由所述褶状过滤介质(32)限定的第二截锥形表面将所述褶状过滤介质(32)从所述相对最小的横截面面积延伸到所述第二端处的所述横截面面积。5.根据权利要求1所述的过滤器(60)元件，其进一步包括：通过将所述过滤器(60)元件切成两半而产生的一对截锥形过滤器(60)。6.根据权利要求1所述的过滤器(60)元件，其进一步包括：过滤器壳体(102)，其用以容纳所述过滤器(60)元件。7.根据权利要求6所述的过滤器(60)元件，其进一步包括：设置在所述过滤器壳体(102)中的入口(106)，所述入口(106)位于沿所述过滤器(60)的长的轴线的中点。8.根据权利要求7所述的过滤器(60)元件，其进一步包括：设置在所述过滤器壳体(102)中的出口(108)，所述出口(108)设置成与所述过滤器(60)的所述长的轴线协作对齐。9.一种滤筒(100)，其包括：过滤器(60)元件，所述过滤器(60)元件包括：具有第一端和第二端的中心管(64)；以及折叠成多个三角形(38)的过滤介质(32)的坯料(30)，其中每个三角形邻近所述多个三角形(38)中的另一者设置以形成一系列三角形褶裥(40)，从而形成褶状过滤介质(32)，所述褶状过滤介质(32)设置在所述中心管(64)周围，其中所述褶状过滤介质(32)的接近所述第一端和所述第二端中的每一者的横截面面积大于所述褶状过滤介质(32)在所述第一端和所述第二端之间的点处的横截面面积；设置在所述第一端的顶盖；以及设置在所述第二端的底盖。10.根据权利要求9所述的滤筒(100)，其进一步包括：围绕所述过滤器(60)元件设置的螺旋粗纱。11.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·A·莫里斯，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国;US