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项目年度编号
2100171427
中图分类号
U464.136.4
成果公布年份
2020
成果简介
该项目对空气滤清器过滤材料、滤芯结构和空气滤清器结构等内容进行研究与开发，项目产品采用具有梯度过滤效果的叠层复合结构滤纸对高效型复合过滤材料进行设计，其中滤纸基层由原滤纸形成粗滤层；涂覆层创新采用木浆纤维、玻璃纤维、聚酯纤维等多种纤维混合，得到一种高性能复合涂覆材料，形成精滤层；过渡层由基层和涂覆层间纤维交织、搭载而成，有效避免层间缝隙的产生。通过该设计方案，在提高过滤精度的同时，又不影响滤材的使用寿命；同时，通过对滤芯结构进行设计，将滤芯设计成中空倒立的圆台形状，可有效提升滤纸的过滤效率；在空气滤清器结构设计方面，该项目在空气滤清器上端盖出口端设计往复压缩空气的压缩装置，并在空气滤清器压缩装置上设计一组从上到下的具有连续弯折结构的圆周环绕结构，且压缩装置本身具有的弹性使这种上下弯折结构更能适应反复按压和恢复，当压板下压时弯折结构重叠在一起，当压板复位后，弯折结构撑开并恢复到初始状态，确保压缩状态的稳定性。该项目试制完成后，有效提升空气滤清器的过滤精度，具有使用寿命长、过滤精度高、容尘量多等特点。
主要研究内容：
1、高效型复合过滤材料的研发：该项目采用具有梯度过来效果的叠层复合结构，其中基层是使用原滤纸形成的粗滤层，涂覆层是由多种纤维混杂形成的精滤层，过渡层是由基层和涂覆层间纤维交织、搭载形成的深度过滤层。
涂覆层中含有不同种类和形态的纤维组分，由于不同种类纤维组分的性能互补，形成更加致密的三维纤维网络结构，将其置于滤材出流面可起到精滤的作用。
因此，该项目将木浆纤维、玻璃纤维、聚酯纤维等多种纤维原料混合，性能互补，制作出高性能复合涂覆材料，将涂覆材料应用于基材(空气滤纸)出流面，以此得到高效、高精度复合滤材。该滤材在220m/h的额定流量、灰尘浓度2g/m<sup>3</sup>，大气压力101.82kPa的情况下，原始滤清效率可达99％以上，全寿命效率可达99％，储灰量可达130g以上。
2、滤芯结构设计：为提高滤清器的过滤效率，该项目对滤清器的滤芯结构进行创新设计。将滤芯的过滤单元设计成整体呈中空的倒立的圆台形状，过滤单元由滤纸对称弯折后层叠而成，滤纸的横截面呈U形，滤纸弯折后的中心线倾斜于过滤单元的中心线并且相邻的滤纸的边缘之间粘结在一起。滤纸以层叠方式构成滤清器的过-滤单元，滤纸受到加持力而集中在一起。这样可以大大保证滤芯单元在各个部位的紧实度是一致的，避免现有技术中滤芯在各个部位的紧实度不一致的情况。通过该设计，优化后的滤芯单元的过滤面积比现有技术中的滤芯的过滤面积要多两倍。
3、空气滤清器结构设计：发动机技术朝高能量密度、小体积、低排放、超洁净化的方向发展，为了实现更高的过滤效率，研发人员对空气滤清器结构进行优化设计，在空气滤清器上端盖出口端设计往复压缩空气的压缩装置，并在空气滤清器压缩装置上设计一组从上到下的具有连续弯折结构的圆周环绕结构，且压缩装置本身具有的弹性使这种上下弯折结构更能适应反复按压和恢复，当压板下压时弯折结构重叠在一起，当压板复位后，弯折结构撑开并恢复到初始状态，确保压缩状态的稳定性。通过该设计，利用空气需要通过滤芯使其流动性前后不一致，在压板作用下快速排出空气，进而提升空气通过滤芯的效率。
完成单位
浙江立丰机械零部件有限公司
完成人
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