一种刮式自动海水滤器装置的制作方法

1.本发明涉及舰船动力装置设计领域，特别涉及一种刮式自动海水滤器装置。


背景技术：

2.目前，自清洁海水滤器能自动清除海水中的杂物(包括：鱼类、贝壳类、海草、泥沙、塑料等)，防止海水滤器堵塞，并兼容海水系统防污保护装置配置，改善海水系统工作条件满足舰船设备海水系统需求；延长清洗保养周期，减轻船员保养工作的强度。
3.相关技术中，海水滤器是按cb/t497标准生产的，广泛用于船舶及海洋工程中的海水或淡水管路系统，安装于泵前的吸入口，其滤通比一般超过3倍。工作流程为：当海水进入有一定规格的篮式滤芯后，其杂质被阻拦，而清洁的海水则由过滤器出口排出；当需要清洗时，只要将可拆卸的篮式滤芯取出，清洗篮式滤芯中的杂质后，重新装入即可。由于海水中含有较多生物且杂质含量大，因此海水滤器需要经常清洗，以保证海水冷却系统中海水的供应量，有些空间不易操作，费时费力。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种刮式自动海水滤器装置，以解决相关技术中海水滤器需要经常清洗费时费力的问题。
5.第一方面，提供了一种刮式自动海水滤器装置，其包括：海水滤器壳体，其具有进水口和出水口，所述海水滤器壳体上安装有电动执行机构；轴体，其安装于所述海水滤器壳体内，所述轴体上安装有刮刀刀头，所述轴体安装于所述电动执行机构的输出端；压差计，其一端连接所述进水口，另一端连接所述出水口，所述压差计与控制系统电性连接，所述控制系统与所述电动执行机构电性连接。
6.一些实施例中，所述轴体与刮刀固定壳连接，所述刮刀刀头安装于所述刮刀固定壳内，所述刮刀刀头可在所述刮刀固定壳内延其轴线方向移动。
7.一些实施例中，所述轴体上安装有刮刀活塞，所述刮刀活塞的一端安装于所述刮刀固定壳内，且抵持于所述刮刀刀头，所述轴体的内部设有通道，所述通道内用于注入液压油并通过所述刮刀活塞推动所述刮刀刀头移动。
8.一些实施例中，所述刮刀活塞靠近所述刮刀刀头的一侧安装有限位弹簧，所述限位弹簧套设于所述刮刀刀头的外部。
9.一些实施例中，所述刮刀固定壳的内侧安装有限位块，所述限位块挡止于所述刮刀活塞靠近所述刮刀刀头的一侧。
10.一些实施例中，所述刮刀活塞靠近所述刮刀刀头的一端向远离其轴线的方向延伸，并挡止于所述刮刀固定壳的一侧。
11.一些实施例中，所述刮刀活塞沿所述刮刀刀头的长度方向间隔设置有多个。
12.一些实施例中，所述刮刀固定壳靠近所述刮刀刀头的一端向靠近其轴线的方向延伸。
13.一些实施例中，所述海水滤器壳体内上下两端均安装有滤网支撑板，所述滤网支撑板上安装有滤网。
14.一些实施例中，所述刮刀刀头绕所述轴体的一周设有多个。
15.本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：
16.本发明实施例提供了一种刮式自动海水滤器装置，由于通过压差计测量滤器的阻力，当阻力增加到某一阈值时，说明滤器发生堵塞，控制器反馈控制信号给电动执行机构，机构自动旋转刮刀，清洁滤网，节省了人力，且适用于不易操作的空间。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
18.图1为本发明实施例提供的刮式自动海水滤器装置的整体结构示意图；
19.图2为a-a的截面结构示意图；
20.图3为本发明实施例提供的刮式自动海水滤器装置的局部结构示意图；
21.图4为本发明实施例提供的刮式自动海水滤器装置的另一局部结构示意图。
22.图中标号：
23.1、海水滤器壳体；2、端盖；3、电动执行机构；4、轴体；5、滤网；6、压差计；7、刮刀刀头；8、刮刀固定壳；9、限位弹簧；10、刮刀活塞；11、滤网支撑板；12、限位块。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.本发明实施例提供了一种刮式自动海水滤器装置，其能解决相关技术中海水滤器需要经常清洗费时费力的问题。
26.参见图1和图2所示，为本发明实施例提供的一种刮式自动海水滤器装置，其可以包括：海水滤器壳体1，其具有进水口和出水口，所述海水滤器壳体1上安装有电动执行机构3；轴体4，其安装于所述海水滤器壳体1内，所述轴体4上安装有刮刀刀头7，所述轴体4安装于所述电动执行机构3的输出端；压差计6，其一端连接所述进水口，另一端连接所述出水口，所述压差计6与控制系统电性连接，所述控制系统与所述电动执行机构3电性连接，本实施例中，由于通过压差计6测量滤器的阻力，当阻力增加到某一阈值时，说明滤器发生堵塞，控制器反馈控制信号给电动执行机构3，机构自动旋转刮刀，清洁滤网，节省了人力，且适用于不易操作的空间。
27.参见图3所示，在一些实施例中，所述轴体4与刮刀固定壳8连接，所述刮刀刀头7安装于所述刮刀固定壳8内，所述刮刀刀头7可在所述刮刀固定壳8内延其轴线方向移动，本实施例中，刮刀刀头7可活动的安装于刮刀固定壳8内，刮刀刀头7沿其轴线方向移动时，就是
向靠近或远离滤网的方向移动，可以通过实际刮刀磨损和滤网变化的情况改变刮刀的压紧力，保证了滤网和刮刀之间的有效接触，提高了清洁效率，同时由于该结构形式，刮刀可采用刚度较弱的结构，避免了对滤网的损伤。
28.参见图3所示，在一些实施例中，所述轴体4上安装有刮刀活塞10，所述刮刀活塞10的一端安装于所述刮刀固定壳8内，且抵持于所述刮刀刀头7，所述轴体4的内部设有通道，所述通道内用于注入液压油并通过所述刮刀活塞10推动所述刮刀刀头7移动，本实施例中，轴体4的内部为中空结构，可以通入给定压力的液压油，通过刮刀活塞10推动刮刀刀头7移动，起到压紧的作用，保证清洁效率，可以通过实际刮刀磨损和滤网变化的情况自动控制刮刀的压紧力，使用方便。
29.参见图3所示，在一些实施例中，所述刮刀活塞10靠近所述刮刀刀头7的一侧安装有限位弹簧9，所述限位弹簧9套设于所述刮刀刀头7的外部，本实施例中，限位弹簧9位于刮刀固定壳8之间，刮刀活塞10可以平衡刮刀与滤网间的压力，避免损伤滤网，还可以起到保持液压平衡的作用。
30.参见图3所示，在一些实施例中，所述刮刀固定壳8的内侧安装有限位块12，所述限位块12挡止于所述刮刀活塞10靠近所述刮刀刀头7的一侧，本实施例中，限位块12设置于限位弹簧9的外侧，限位块12挡止于刮刀活塞10的前方，可以避免刮刀活塞10移动距离过大，推动刮刀刀头7对滤网的压紧力过大而损伤滤网。
31.参见图3所示，在一些实施例中，所述刮刀活塞10靠近所述刮刀刀头7的一端向远离其轴线的方向延伸，并挡止于所述刮刀固定壳8的一侧，本实施例中，刮刀活塞10的截面呈t形，且靠近刮刀刀头7的一端设有挡止片，刮刀固定壳8内用于安装刮刀刀头7和限位弹簧9的空腔的尺寸大于其他部分的尺寸，挡止片挡止于刮刀固定壳8的一侧，可以限制刮刀活塞10的活动空间，避免刮刀活塞10偏离刮刀刀头7。
32.参见图3所示，在一些实施例中，所述刮刀活塞10沿所述刮刀刀头7的长度方向间隔设置有多个，本实施例中，通过将刮刀活塞10设置多个，推动刮刀刀头7各个部分移动的距离更加统一，使刮刀刀头7对滤网的压紧力更加均匀，清洁效果更好。
33.参见图3所示，在一些实施例中，所述刮刀固定壳8靠近所述刮刀刀头7的一端向靠近其轴线的方向延伸，本实施例中，刮刀固定壳8的出口向内收缩，可以将刮刀刀头7挡止于刮刀固定壳8的外侧，避免刮刀刀头7向后移动的距离过大，也可以对刮刀活塞10起到限位作用，防止限位弹簧9压紧失效时，刮刀活塞10推动刮刀刀头7的压力过大损伤滤网。
34.参见图1所示，在一些实施例中，所述海水滤器壳体1内上下两端均安装有滤网支撑板11，所述滤网支撑板11上安装有滤网5，本实施例中，滤器清理以及部件更换可以通过开启下端盖，首先将上侧电动执行机构3与刮刀脱离开，然后拆除下侧滤网支撑板11，清理异物，依次取出刮刀，取出滤网，更加方便。
35.参见图4所示，在一些实施例中，所述刮刀刀头7绕所述轴体4的一周设有多个，刮刀形式可以为单侧形式，也可以是双侧或者周向均布，清洁效率更高，但设计时需考虑流动阻力和结构复杂性。
36.本发明实施例提供的刮式自动海水滤器装置的设计方法为：
37.根据系统管路压力等级和流量流速流速需求，首先确定管路通径，查找cb1039-1995《耐压海水滤器规范》，选取本体结构外径壁厚等参数，也可参照该标准确定高度长度，
端盖法兰连接面等尺寸。
38.确定滤网开孔率：根据过滤精度要求，确定开孔直径，本技术实例中采用均布的孔型结构(如图1中所示)，滤网安装在上下侧滤网支撑平板上，根据需要也可以将上下支撑板与滤网做成整体结构，根据设计要求刮式滤器的有效过滤面积应不小于通径面积的3倍，滤器的有效过滤面积＝锲型网的总面积
×
开孔率。可根据该要求确定开孔数目，进而确定孔间距。
39.刮刀设计：根据经验，工作压力小于1.0mpa时，法向压力为10n时清洗效果佳，工作压力大于1.0mpa时，法向压力可增加至15n左右。活塞位移以及弹簧压缩量相同，初始压缩量计算采用下面公示。f1＝fn-(fn-f1)/f’,f1为法向压力，其值为10n或者15n；fn为最大工作变形量，为防止弹簧失效，增加设置限位块12，防止刮刀伸出过长，损害滤网；fn为最大工作负荷，设计者给定；f’为选用的限位弹簧9的刚度。当初始压缩量过大时，减小最大工作负荷，即液压油最高压力，或者降低限位弹簧9的刚度。
40.液压油系统选择：根据最大工作负荷需求，为保证刮刀压紧，需接船用液压或者高压空气系统，通过轴体4底部通入。
41.驱动装置的选型：本技术电动执行机构3需要实现旋转功能，现有商用阀门电动头类型均可选用，同时可考虑采用实际船上阀门电动头选型，保证通用性。驱动装置需具有接收控制器4-20ma以及启停等控制信号功能，用于控制刮刀旋转，启停，同时反馈转动角度或者圈数以及故障等反馈信号的功能，同时具备手操功能，当控制系统失效后，可手动操作。
42.控制系统设计：自动控制器采集压差计信号，当压差达到设定值后，说明系统流动阻力过大，堵塞严重，智能控制器向电动执行机构3传送转动信号，控制器接收电动执行机构3转动参数等反馈信号，当阻力降低到给定值后，说明系统清理干净，控制器向电动头发送停止信号。控制装置应具备自动和手动切换工程，同时可以显示电动执行机构3转动圈数以及压差信号功能。
43.本发明实施例提供的一种刮式自动海水滤器装置的原理为：
44.通过压差计6反馈的数据，测量滤器的阻力，当阻力增加到某一阈值，此时控制器反馈控制信号给电动执行机构3，电动执行机构3自动旋转刮刀，清洁滤网；刮刀以及滤器长期使用会有磨损，磨损后刮刀与滤器之间存在间隙，起不到刮除效果，因此结构上需保证工作过程中刮刀与滤网之间无间隙存在，因此轴体4内部为中空结构，可以通入给定压力的液压油或高压空气，在压力驱动下，刮刀向外移动起到压紧作用，保证清洁效率；海水滤器壳体1和下端盖为设备的主要承压部件，海水由图1中左侧进入，右侧流出，经过滤网结构，其中滤网可以采用图1中的孔洞形式，也可以其他起到阻止异物进入的作用的滤网形式；电动执行机构3位于滤器上部(可采用传统的调节阀门用调节机构)，通过铆接、榫接或螺纹连接的形式与刮刀的竖杆连接，起到驱动刮刀旋转的作用。
45.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本
领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
46.需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
47.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种刮式自动海水滤器装置，其特征在于，其包括：海水滤器壳体(1)，其具有进水口和出水口，所述海水滤器壳体(1)上安装有电动执行机构(3)；轴体(4)，其安装于所述海水滤器壳体(1)内，所述轴体(4)上安装有刮刀刀头(7)，所述轴体(4)安装于所述电动执行机构(3)的输出端；压差计(6)，其一端连接所述进水口，另一端连接所述出水口，所述压差计(6)与控制系统电性连接，所述控制系统与所述电动执行机构(3)电性连接。2.如权利要求1所述的刮式自动海水滤器装置，其特征在于：所述轴体(4)与刮刀固定壳(8)连接，所述刮刀刀头(7)安装于所述刮刀固定壳(8)内，所述刮刀刀头(7)可在所述刮刀固定壳(8)内延其轴线方向移动。3.如权利要求2所述的刮式自动海水滤器装置，其特征在于：所述轴体(4)上安装有刮刀活塞(10)，所述刮刀活塞(10)的一端安装于所述刮刀固定壳(8)内，且抵持于所述刮刀刀头(7)，所述轴体(4)的内部设有通道，所述通道内用于注入液压油并通过所述刮刀活塞(10)推动所述刮刀刀头(7)移动。4.如权利要求3所述的刮式自动海水滤器装置，其特征在于：所述刮刀活塞(10)靠近所述刮刀刀头(7)的一侧安装有限位弹簧(9)，所述限位弹簧(9)套设于所述刮刀刀头(7)的外部。5.如权利要求3所述的刮式自动海水滤器装置，其特征在于：所述刮刀固定壳(8)的内侧安装有限位块(12)，所述限位块(12)挡止于所述刮刀活塞(10)靠近所述刮刀刀头(7)的一侧。6.如权利要求3所述的刮式自动海水滤器装置，其特征在于：所述刮刀活塞(10)靠近所述刮刀刀头(7)的一端向远离其轴线的方向延伸，并挡止于所述刮刀固定壳(8)的一侧。7.如权利要求3所述的刮式自动海水滤器装置，其特征在于：所述刮刀活塞(10)沿所述刮刀刀头(7)的长度方向间隔设置有多个。8.如权利要求2所述的刮式自动海水滤器装置，其特征在于：所述刮刀固定壳(8)靠近所述刮刀刀头(7)的一端向靠近其轴线的方向延伸。9.如权利要求1所述的刮式自动海水滤器装置，其特征在于：所述海水滤器壳体(1)内上下两端均安装有滤网支撑板(11)，所述滤网支撑板(11)上安装有滤网(5)。10.如权利要求1所述的刮式自动海水滤器装置，其特征在于：所述刮刀刀头(7)绕所述轴体(4)的一周设有多个。

技术总结
本发明涉及一种刮式自动海水滤器装置，其包括：海水滤器壳体，其具有进水口和出水口，所述海水滤器壳体上安装有电动执行机构；轴体，其安装于所述海水滤器壳体内，所述轴体上安装有刮刀刀头，所述轴体安装于所述电动执行机构的输出端；压差计，其一端连接所述进水口，另一端连接所述出水口，所述压差计与控制系统电性连接，所述控制系统与所述电动执行机构电性连接。由于通过压差计测量滤器的阻力，当阻力增加到某一阈值时，说明滤器发生堵塞，控制器反馈控制信号给电动执行机构，机构自动旋转刮刀，清洁滤网，节省了人力，且适用于不易操作的空间。空间。空间。


技术研发人员：陈聪 姚露 李华峰 陶海坤 田春平 夏俊杰 李俊益
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一九研究所
技术研发日：2023.02.20
技术公布日：2023/7/19