一种带有清洁刷架的过滤器的制作方法

本技术涉及过滤设备，特别涉及一种带有清洁刷架的过滤器。

背景技术：

1、在工业生产、水处理、石油化工、食品加工等诸多领域，过滤设备是不可或缺的关键单元，其核心作用在于高效去除液体或气体介质中的固体颗粒、悬浮物及其他杂质，保障生产系统的稳定运行、延长设备使用寿命。

2、过滤器使用时，当介质流经滤网，大于滤网孔径的杂质被截留在滤网的过滤面上，随着过滤过程的持续进行，这些被截留的杂质会在滤网表面不断堆积、压实，形成致密的滤饼层。滤饼层显著增大流体通过滤网的阻力，使过滤的能耗增加；同时滤网的有效过滤面积被堵塞物覆盖，过滤效率大幅下降。当压降超过允许值或流量无法满足要求时，过滤器必须停机维护，进行滤网的拆卸、人工清洗或更换。这种强制性的停机维护不仅严重干扰了连续生产流程，造成生产效率损失，还带来了高昂的人工维护成本和备件更换费用。

3、为了克服传统过滤器需停机清洗的缺陷，具备在线自清洁功能的过滤器应运而生。其中一类设计是利用介质自身的流动动能来驱动清洁机构。这类过滤器通常在滤网的过滤面一侧设置可旋转的清洁刷架，清洁刷架上安装叶轮和清洁刷。介质流经叶轮时产生冲击力，驱动叶轮并带动整个清洁刷架旋转，使清洁刷在旋转过程中不断刮擦、清扫滤网表面，及时清除积聚的杂质，从而维持过滤效率，理论上可实现边过滤、边清洁，减少甚至避免停机。

4、然而，现有的清洁刷架旋转阻力波动较大。这种阻力波动源于清洁刷架与支撑结构连接处的摩擦阻力。在过滤器使用过程中，介质的流动速度波动范围较大，受介质冲击力的影响，清洁刷架的外周受力并不平衡；在介质流速或压力波动时可能导致清洁刷架旋转不畅甚至卡滞，清洁效果大打折扣，无法充分发挥在线清洁的优势；而在接触面处设置轴承结构又会极大的增加过滤器的制造和维护成本。

5、所以，针对现有技术存在的不足，有必要设计一种带有清洁刷架的过滤器以解决上述问题。

6、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的，不能仅仅因为这些内容在本实用新型的背景技术中进行了阐述而认为上述内容为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术中的不足，本实用新型目的在于公开一种带有清洁刷架的过滤器，实现清洁刷架低阻力稳定旋转，同时降低清洁刷架连接结构的复杂性和成本。

2、本实用新型公开一种带有清洁刷架的过滤器，包括壳体、设置在壳体内的滤网以及可旋转设置在滤网过滤面一侧的清洁刷架，清洁刷架上设有在介质流动冲击下带动其旋转的叶轮，壳体内腔沿清洁刷架轴向设有组合支撑轴，组合支撑轴上端套设限位定心法兰，限位定心法兰外周设有多个径向等高的弧面凸块；清洁刷架通过第一轴套与限位定心法兰的外周配合形成第一旋转副，利用弧面凸块与第一轴套形成离散点接触，降低摩擦面积；组合支撑轴下端沿轴向依次套设有上限位块和下限位块；清洁刷架通过第二轴套卡接在上限位块和下限位块之间，形成具有轴向升降限位功能的第二旋转副。

3、优选的技术方案：弧面凸块为沿轴向设置弧面条形结构，第一轴套内侧沿周向设有弧面凸环，弧面凸环与弧面条形结构滑动连接。抑制摩擦阻力波动。

4、优选的技术方案：滤网将壳体容腔分隔为内腔和外腔，内腔通过介质出口与壳体外部连通，外腔通过介质进口与壳体外部连通。

5、优选的技术方案：组合支撑轴上端设有滤芯固定管，滤芯固定管的顶部与壳体螺纹连接并与介质出口连通；滤网通过锁紧螺母固定在滤芯固定管外周，滤芯固定管侧壁设有连通滤网内腔的开口。

6、优选的技术方案：限位定心法兰套设固定在滤芯固定管的外周。

7、优选的技术方案：外腔底部设有与壳体外部连通的排污通道。

8、优选的技术方案：清洁刷架上转动连接有清洁刷，清洁刷在清洁刷架旋转过程中与滤网过滤面接触。

9、优选的技术方案：下限位块的顶部设有环形弧面结构，环形弧面结构的中心线与组合支撑轴的轴线重合；第二轴套的内周为锥面结构，锥面结构套设在环形弧面结构外周形成线接触连接；锥面结构的中心线与清洁刷架的轴线重合。利用连续的线接触分散载荷，并降低摩擦阻力，并在重力或锁紧力作用下自动对中轴线。

10、优选的技术方案：第二轴套的内周为弧面凸环结构，弧面凸环结构的中心线与清洁刷架的轴线重合；上限位块的下端设有与弧面凸环结构线接触连接的上环形限位锥面，下限位块的上端设有与弧面凸环结构线接触连接的下环形限位锥面，上环形限位锥面和下环形限位锥面的中心线均与组合支撑轴的轴线重合。

11、由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的有益效果为：

12、1）本实用新型中的第一旋转副利用限位定心法兰外周的多个弧面凸块与第一轴套内侧的弧面凸环形成离散式点接触，接触面积较传统平面极大的降低。当介质流速波动导致清洁刷架径向受力不均时，弧面结构可自适应微调接触点位置，显著降低摩擦阻力波动。

13、2）本实用新型中的第二旋转副利用环形锥面与环形弧面形成连续自适应线接触。该结构在重力或锁紧力作用下自动实现轴线对中，同时通过线接触分散载荷，避免局部应力集中，同时降低连接摩擦阻力。

14、3）本实用新型通过上限位块与下限位块对第二轴套形成夹持限位，有效抵抗介质冲击引起的轴向振动，确保清洁刷与滤网表面始终保持恒定接触压力，避免因间隙导致清洁失效。

15、4）本实用新型以第一旋转副和第二旋转副替代高精度轴承，降低材料成本，并方便进行拆装维护。

1.一种带有清洁刷架的过滤器，包括壳体（1）、设置在所述壳体（1）内的滤网（2）以及可旋转设置在滤网（2）过滤面一侧的清洁刷架（3），所述清洁刷架（3）上设有在介质流动冲击下带动其旋转的叶轮（31），其特征在于：所述壳体（1）内腔沿清洁刷架（3）轴向设有组合支撑轴（4），所述组合支撑轴（4）上端套设限位定心法兰（41），所述限位定心法兰（41）外周设有多个径向等高的弧面凸块（41a）；所述清洁刷架（3）通过第一轴套（32）与限位定心法兰（41）的外周配合形成第一旋转副；所述组合支撑轴（4）下端沿轴向依次套设有上限位块（42）和下限位块（43）；所述清洁刷架（3）通过第二轴套（33）卡接在上限位块（42）和下限位块（43）之间，形成具有轴向升降限位功能的第二旋转副。

2.根据权利要求1所述的一种带有清洁刷架的过滤器，其特征在于：所述弧面凸块（41a）为沿轴向设置弧面条形结构，所述第一轴套（32）内侧沿周向设有弧面凸环（32a），所述弧面凸环（32a）与弧面条形结构滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种带有清洁刷架的过滤器，其特征在于：所述滤网（2）将壳体（1）容腔分隔为内腔（11）和外腔（12），所述内腔（11）通过介质出口（13）与壳体（1）外部连通，所述外腔（12）通过介质进口（14）与壳体（1）外部连通。

4.根据权利要求3所述的一种带有清洁刷架的过滤器，其特征在于：所述组合支撑轴（4）上端设有滤芯固定管（44），所述滤芯固定管（44）的顶部与壳体（1）螺纹连接并与介质出口（13）连通；所述滤网（2）通过锁紧螺母固定在滤芯固定管（44）外周，所述滤芯固定管（44）侧壁设有连通滤网（2）内腔的开口（44a）。

5.根据权利要求4所述的一种带有清洁刷架的过滤器，其特征在于：所述限位定心法兰（41）套设固定在滤芯固定管（44）的外周。

6.根据权利要求4所述的一种带有清洁刷架的过滤器，其特征在于：所述外腔（12）底部设有与壳体（1）外部连通的排污通道（15）。

7.根据权利要求1所述的一种带有清洁刷架的过滤器，其特征在于：所述清洁刷架（3）上转动连接有清洁刷（34），所述清洁刷（34）在清洁刷架（3）旋转过程中与滤网（2）过滤面接触。

8.根据权利要求1所述的一种带有清洁刷架的过滤器，其特征在于：所述下限位块（43）的顶部设有环形弧面结构（43a），所述环形弧面结构（43a）的中心线与所述组合支撑轴（4）的轴线重合；所述第二轴套（33）的内周为锥面结构（33a），所述锥面结构（33a）套设在环形弧面结构（43a）外周形成线接触连接，所述锥面结构（33a）的中心线与所述清洁刷架（3）的轴线重合。

9.根据权利要求1所述的一种带有清洁刷架的过滤器，其特征在于：所述第二轴套（33）的内周为弧面凸环结构（33b），所述弧面凸环结构（33b）的中心线与所述清洁刷架（3）的轴线重合；所述上限位块（42）的下端设有与弧面凸环结构（33b）线接触连接的上环形限位锥面（42a），所述下限位块（43）的上端设有与弧面凸环结构（33b）线接触连接的下环形限位锥面（43b），所述上环形限位锥面（42a）和下环形限位锥面（43b）的中心线均与所述组合支撑轴（4）的轴线重合。