用于作业车辆的具有改进的风扇通风性的进气系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510076579.4

申请日:

2015.02.13

公开号:

CN104847545A

公开日:

2015.08.19

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F02M 35/08申请日:20150213|||公开

IPC分类号:

F02M35/08; F02M35/10

主分类号:

F02M35/08

申请人:

凯斯纽荷兰(中国)管理有限公司

发明人:

K·高佩德; M·马林斯卡; W·亚当森; E·萨尔兹曼; 汤英杰

地址:

200131上海市浦东新区外高桥保税区马吉路2号12层

优先权:

61/939,849 2014.02.14 US; 14/501,163 2014.09.30 US

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038

代理人:

柳爱国

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内容摘要

在一方面,一种用于作业车辆的进气系统通常可以包括风扇护罩、设置在风扇护罩中的风扇、用于接收由风扇通过作业车辆的前格栅抽吸的空气的一部分的进气导管和过滤器组件,过滤器组件与进气导管流动连通。所述进气系统还可以包括联接至换气口的通风管以及在入口端和出口端之间延伸的通风斗。入口端可以联接至通风管。通风斗可以延伸穿过风扇护罩的一部分,以使得出口端在风扇上游的位置处定位在风扇护罩中。出口端可以包括由至少一个弯曲壁限定的输出口。

权利要求书

1.  一种用于作业车辆的进气系统,所述进气系统包括:
风扇护罩,所述风扇护罩在护罩入口和护罩出口之间延伸;
风扇,所述风扇在所述护罩入口和所述护罩出口之间设置在所述风扇护罩中,所述风扇构造成通过所述作业车辆的前格栅抽吸空气;
进气导管,所述进气导管用于接收由所述风扇通过所述前格栅抽吸的空气的一部分;
过滤器组件,所述过滤器组件与所述进气导管流动连通,所述过滤器组件包括预除尘器和空气过滤器,所述预除尘器限定了换气口;
通风管,所述通风管联接至所述换气口;以及
通风斗,所述通风斗在入口端和出口端之间延伸,所述入口端联接至所述通风管,所述通风斗在所述入口端和所述出口端之间延伸穿过所述风扇护罩的一部分,以使得所述出口端在所述风扇上游的位置处定位在所述风扇护罩中,所述出口端包括面向所述风扇的输出口,所述输出口由至少一个弯曲壁限定,
其中,所述风扇的旋转在所述通风斗中产生真空,以使得所述预除尘器中的颗粒物被引导经过所述通风管并且从所述通风斗的输出口排出。

2.
  根据权利要求1所述的进气系统,其中,所述输出口由顶壁、底壁以及第一侧壁和第二侧壁限定,所述第一侧壁和第二侧壁在所述顶壁和所述底壁之间延伸,所述顶壁和所述底壁均限定了至少部分弯曲的轮廓。

3.
  根据权利要求2所述的进气系统,其中,所述顶壁或者所述底壁中的至少一方的曲率半径的中心在所述风扇的旋转轴线上。

4.
  根据权利要求1所述的进气系统,其中,在所述风扇和所述通风斗的出口端之间限定出轴向间隙,所述轴向间隙等于或小于约50毫米。

5.
  根据权利要求1所述的进气系统,其中,所述通风斗的出口端定位在所述风扇护罩中,以使得整个输出口是从所述风扇的外边缘径向向内地设置。

6.
  根据权利要求1所述的进气系统,其中,所述输出口至少部分地定位在所述风扇护罩的低流量区域中。

7.
  根据权利要求1所述的进气系统,其中,由所述输出口限定的平面定向成基本垂直于所述风扇的旋转轴线。

8.
  根据权利要求1所述的进气系统,其中,所述通风斗限定了至少一个安装凸缘,所述安装凸缘构造成毗邻所述风扇护罩的内表面延伸,所述至少一个安装凸缘限定了用于接收机械紧固件的紧固件开口。

9.
  根据权利要求1所述的进气系统,其中,所述通风管在联接至所述换气口的第一端部和联接至所述通风斗的入口端的第二端部之间延伸,所述通风管在所述第一端部和所述第二端部之间连续地向下倾斜。

10.
  根据权利要求9所述的进气系统,其中,所述通风管在所述第一端部和所述第二端部之间限定了至少1度的向下倾角。

11.
  一种用于作业车辆的进气系统,所述进气系统包括:
风扇护罩,所述风扇护罩在护罩入口和护罩出口之间延伸;
风扇,所述风扇在所述护罩入口和所述护罩出口之间设置在所述风扇护罩中,所述风扇构造成通过所述作业车辆的前格栅抽吸空气;
进气导管,所述进气导管用于接收由所述风扇通过所述前格栅抽吸的空气的一部分;
过滤器组件,所述过滤器组件与所述进气导管流动连通,所述过滤器组件包括预除尘器和空气过滤器,所述预除尘器限定了换气口;
通风管,所述通风管在第一端部和第二端部之间轴向延伸,所述第一端部联接至所述换气口,所述通风管在所述第一端部和所述第二端部之间连续地向下倾斜;以及
通风斗,所述通风斗在入口端和出口端之间延伸,所述入口端联 接至所述通风管的第二端部,所述通风斗在所述入口端和所述出口端之间延伸穿过所述风扇护罩的一部分,以使得所述出口端在所述风扇上游的位置处定位所述风扇护罩中,所述出口端包括面向所述风扇的输出口,
其中,所述风扇的旋转在所述通风斗中产生真空,以使得所述预除尘器中的颗粒物被引导经过所述通风管并且从所述通风斗的输出口排出。

12.
  根据权利要求11所述的进气系统,其中,所述通风管在所述第一端部和所述第二端部之间限定了至少1度的向下倾角。

13.
  根据权利要求11所述的进气系统,其中,所述输出口由顶壁、底壁以及第一侧壁和第二侧壁限定,所述第一侧壁和第二侧壁在所述顶壁和所述底壁之间延伸,所述顶壁和所述底壁均限定了弯曲的轮廓。

14.
  根据权利要求13所述的进气系统,其中,所述顶壁或者所述底壁中的至少一方的曲率半径的中心在所述风扇的旋转轴线上。

15.
  根据权利要求11所述的进气系统,其中,在所述风扇和所述通风斗的出口端之间限定出轴向间隙,所述轴向间隙等于或小于约50毫米。

16.
  根据权利要求11所述的进气系统,其中,所述通风斗的出口端定位在所述风扇护罩中,以使得整个输出口是从所述风扇的外边缘径向向内地设置。

17.
  根据权利要求11所述的进气系统,其中,所述输出口至少部分地定位在所述风扇护罩的低流量区域中。

18.
  根据权利要求11所述的进气系统,其中,由所述输出口限定的平面定向成基本垂直于所述风扇的旋转轴线。

19.
  一种用于作业车辆的进气系统,所述进气系统包括:
风扇护罩,所述风扇护罩在护罩入口和护罩出口之间延伸;
风扇,所述风扇在所述护罩入口和所述护罩出口之间设置在所述风扇护罩中,所述风扇构造成通过所述作业车辆的前格栅抽吸空气;
进气导管,所述进气导管用于接收由所述风扇通过所述前格栅抽吸的空气的一部分;
过滤器组件,所述过滤器组件与所述进气导管流动连通,所述过滤器组件包括预除尘器和空气过滤器,所述预除尘器限定了换气口;
通风管,所述通风管联接至所述换气口;以及
第一通风斗和第二通风斗,所述第一通风斗和第二通风斗中的每一方均在入口端和出口端之间延伸,所述入口端联接至所述通风管,所述第一通风斗和第二通风斗中的每一方均在所述入口端和所述出口端之间延伸穿过所述风扇护罩的的一部分,以使得所述出口端在所述风扇上游的位置处定位在所述风扇护罩中,所述出口端包括面向所述风扇的输出口,
其中,所述风扇的旋转在所述第一通风斗和第二通风斗中的每一方中产生真空,以使得所述预除尘器中的颗粒物被引导经过所述通风管并且从所述第一通风斗和第二通风斗中的每一方的输出口排出。

20.
  根据权利要求19所述的进气系统,其中,所述通风管在所述换气口下游的位置处分叉,以使得所述通风管的第一部分延伸至所述第一通风斗且所述通风管的第二部分延伸至所述第二通风斗。

说明书

用于作业车辆的具有改进的风扇通风性的进气系统
技术领域
本发明主题主要涉及作业车辆,并且更加具体地涉及一种用于作业车辆的、具有改进的风扇通风性的进气系统。
背景技术
作业车辆通常包括内燃机,所述内燃机需要清洁的空气以用于在燃烧过程中使用。因为多种作业车辆例如拖拉机和其它农业车辆是在包含大量灰尘、植物材料和其它颗粒物的田地和其它的收割环境中操作,所以需要一种具备有效过滤器组件的进气系统。例如,用于作业车辆的传统过滤器组件通常包括:涡流式或旋风式预除尘器,其构造成用于将大颗粒物与进气分离开;以及在预除尘器下游的多孔空气过滤器,用于在将空气输送到发动机中之前提供最后一级的过滤。
为了防止空气过滤器堵塞,必须从过滤器组件中移除通过预除尘器从进气中分离出的大颗粒物。通常,利用由来自发动机的排气流产生的真空经由在过滤器组件的壳体中限定出的出口从过滤器组件移除这样的颗粒物。然而,由排气流产生的真空经常不足以满足过滤器组件的性能要求,由此致使空气过滤器在短期内发生堵塞。另外,由排气驱动的通风通常在排气流中造成流动限制,而且还导致由车辆产生的噪音增大。这样的通风系统通常还需要止回阀,以便防止排气回流到预除尘器中。
为了避免这样的问题,已经研发出由风扇驱动的通风系统,其利用由车辆的冷却风扇产生的真空从预除尘器移除颗粒物。然而,现有的由风扇驱动的通风系统仍然存在多种缺陷。例如,由于设置在现有的风扇驱动的抽吸系统中的已有部件的布置和/或构造,产生的真空通常小于最优值。另外,颗粒物经常卡堵到在预除尘器和风扇的位置之 间延伸的管道中。
因此,用于作业车辆的、具有改进的风扇通风性的进气系统将在技术方面受到欢迎。
发明内容
将在以下的说明内容中部分地陈述本发明的各个方面和优点,或者本发明的各个方面和优点可以根据说明内容变得显而易见,或者可以通过实践本发明来学习本发明的各个方面和优点。
在一方面,本发明主题涉及一种用于作业车辆的进气系统。进气系统通常可以包括在护罩入口和护罩出口之间延伸的风扇护罩以及设置在风扇护罩中的风扇。风扇可以构造成通过作业车辆的前格栅抽吸空气。进气系统还可以包括:进气导管,其用于接收通过前格栅抽吸的空气的一部分;以及与进气导管流动连通的过滤器组件。过滤器组件可以包括预除尘器和空气过滤器。预除尘器可以限定换气口。另外,进气系统可以包括联接至换气口的通风管以及在入口端和出口端之间延伸的通风斗。入口端可以联接至通风管。通风斗可以在入口端和出口端之间延伸穿过风扇护罩的一部分,以使得出口端在风扇上游的位置处定位在风扇护罩中。出口端可以包括面向风扇的输出口。输出口可以由至少一个弯曲壁限定。而且,风扇的旋转可以在通风斗中产生真空,以使得预除尘器中的颗粒物被引导经过通风管并且从通风斗的输出口排出。
在另一方面,本发明主题涉及一种用于作业车辆的进气系统。进气系统通常可以包括在护罩入口和护罩出口之间延伸的风扇护罩以及设置在风扇护罩中的风扇。风扇可以构造成通过作业车辆的前格栅抽吸空气。进气系统还可以包括:进气导管,其用于接收通过前格栅抽吸的空气的一部分;以及与进气导管流动连通的过滤器组件。过滤器组件可以包括预除尘器和空气过滤器。预除尘器可以限定换气口。另外,进气系统可以包括在第一端部和第二端部之间轴向延伸的通风管。第一端部可以联接至换气口。通风管可以在第一端部和第二端部之间 连续地向下倾斜。进气系统还可以包括在入口端和出口端之间延伸的通风斗。入口端可以联接至通风管的第二端部。通风斗可以在入口端和出口端之间延伸穿过风扇护罩的一部分,以使得出口端在风扇上游的位置处定位在风扇护罩中。出口端可以包括面向风扇的输出口。而且,风扇的旋转可以在通风斗中产生真空,以使得预除尘器中的颗粒物被引导经过通风管并且从通风斗的输出口排出。
在又一方面,本发明主题涉及一种用于作业车辆的进气系统。进气系统通常可以包括在护罩入口和护罩出口之间延伸的风扇护罩以及设置在风扇护罩中的风扇。风扇可以构造成通过作业车辆的前格栅抽吸空气。进气系统还可以包括:进气导管,其用于接收通过前格栅抽吸的空气的一部分;以及与进气导管流动连通的过滤器组件。过滤器组件可以包括预除尘器和空气过滤器。预除尘器可以限定换气口。另外,进气系统可以包括联接至换气口的通风管以及在入口端和出口端之间延伸的第一通风斗和第二通风斗。每个通风斗的入口端都可以联接至通风管。每个通风斗也都可以在入口端和出口端之间延伸穿过风扇护罩的一部分,以使得出口端在风扇上游的位置处定位在风扇护罩中。每个通风斗的出口端都可以包括面向风扇的输出口。而且,风扇的旋转可以在通风斗中产生真空,以使得预除尘器中的颗粒物被引导经过通风管并且从每个通风斗的输出口排出。
参照以下的说明内容和附图将更好地理解本发明的各种特征、各个方面和优点。包含在本说明书中并且作为本说明书的一部分的附图图解了本发明的实施例,并且与说明内容一起用于解释本发明的原理。
附图说明
参照附图,在说明书中陈述了对于本领域普通技术人员而言本发明的包括其最佳模式在内的完整和可实现的公开内容,其中:
图1图解了作业车辆的一个实施例的透视图;
图2图解了适于与图1中示出的作业车辆一起使用的进气系统和排气处理系统的各种部件的前透视图;
图3图解了图2中示出的部件的俯视图;
图4图解了图2中示出的进气系统的部件的后透视图;
图5图解了图4中示出的进气系统的局部侧视图,特别是图解了系统中的在系统的预除尘器和通风斗之间延伸的通风管;
图6图解了从图4所示的线6-6的角度看进气系统的风扇和通风斗的后视图,特别是图解了风扇和通风斗在进气系统的风扇护罩中的的相对定位;
图7图解了在图6中示出的风扇和通风斗的侧视图;
图8图解了在图6和图7中示出的通风斗的后视图;
图9图解了在图4中示出的进气系统的另一个实施例,其中为了图解而移除了系统的输出管道,特别是图解了这样的系统,所述系统包括在系统的预除尘器以及第一和第二通风管之间延伸的分支通风管;以及
图10图解了从图9所示的线10-10的角度看进气系统的风扇以及第一通风斗和第二通风斗的后视图,特别是图解了风扇和通风斗在进气系统的风扇护罩中的相对定位。
具体实施方式
现在将详细介绍本发明的实施例,在附图中图解了其中的一个或多个示例。每个示例都是提供作为本发明的解释而非限制本发明。实际上,对于本领域技术人员显而易见的是,能够在不背离本发明的范围或精神的前提下对本发明进行多种修改和变型。例如,作为一个实施例的一部分而图解或描述的特征能够用于另一个实施例中以得到其它的实施例。因此,应当理解的是,本发明涵盖落在所附权利要求范围内的这些修改和变型以及它们的等价方案。
现参照附图,图1图解了作业车辆10的一个实施例的透视图。如图所示,作业车辆10构造为农业拖拉机。然而,在其它的实施例中,作业车辆10可以构造为本领域已知的任何其它合适的作业车辆,例如各种其它的农业车辆(例如联合收割机)、掘土车辆、公路车辆、装载 机等。
如图1所示,作业车辆10包括一对前轮12、一对后轮14和底盘16,所述底盘16联接至车轮12、14并由车轮12、14支撑。驾驶室18可以由底盘16的一部分支撑并且可以容纳各种控制装置(未示出)以用于允许操作者控制作业车辆10的操作。另外,作业车辆10可以包括发动机20和安装在底盘16上的变速箱(未示出)。变速箱可以操作性地联接至发动机20并且可以提供可变调整的齿轮比,以用于经由差速器(未示出)将发动机动力传递至车轮14。
另外,作业车辆还可以包括引擎罩22,所述引擎罩22构造成在设置为毗邻驾驶室18的后端24和限定了位于作业车辆10的前部处的格栅28的前端26之间延伸。正如通常理解的那样,引擎罩22可以构造成至少部分地包围和/或覆盖作业车辆10的引擎罩下方的各种部件,例如发动机20和任何其它适当的引擎罩下方的部件(例如液压部件、气动部件、电气部件、机械部件、储罐等)。正如以下所述的那样,作业车辆10的进气系统30和排气净化系统32的各种部件也可以容纳在引擎罩22中、安装在引擎罩22下方和/或用其它方式定位在引擎罩22正下方。
现参照图2和图3,根据本发明主题的各个方面图解了适于与图1示出的作业车辆10一起使用的进气系统30和排气净化系统32的至少一部分的不同视图。具体地,图2图解了进气系统30和排气净化系统32的各种部件的透视图。另外,图3图解了图2所示的部件的俯视图。
如图所示,进气系统30主要可以包括过滤器组件34,所述过滤器组件34构造成接收来自进气导管36的污浊空气并且清洁/过滤这些空气,以用于后续输送至发动机20(以虚线示出)。通常,过滤器组件34可以包括预除尘器(在图3中用虚线块38示出)和布置在预除尘器38下游处的空气过滤器(在图3中用虚线块40示出)。另外,过滤器组件可以包括壳体42,所述壳体42构造成容纳或以其他方式包封预除尘器38和空气过滤器40。
正如通常理解的那样,预除尘器38可以构造成移除在经由进气导 管36流入到过滤器组件34中的空气中所包含的灰尘、尘埃、碎屑、植物物质和其它颗粒物。具体地,在若干实施例中,预除尘器38可以包括一根或多根管(例如涡轮管)、灰尘分离器和/或任何其它适当的预除尘器元件(未示出),所述预除尘器元件构造成借助向心力从空气中分离大颗粒物。例如,预除尘器元件可以构造成向进入过滤器组件34的气流施以涡流或旋转运动。结果,可以因涡流/旋转运动的向心力而沿着壳体42的内壁径向向外推送包含在空气中的大颗粒物。然后可以经由换气口44从过滤器组件34排出这些颗粒物(图3),所述换气口44限定成沿着预除尘器38的外周贯穿壳体42。例如,正如将在下文详细描述的那样,通风斗46可以经由通风管48与换气口44流动连通,以便允许从预除尘器38移除大颗粒物。
另外,空气过滤器40基本上可以构造成接收从预除尘器38流出的清洁空气并且过滤空气,以便在将空气输送至发动机20之前提供最后阶段的过滤。因此,空气过滤器40可以大体包括一个或多个过滤器元件(未示出),所述一个或多个过滤器元件构造成捕获或截留包含在清洁空气中的剩余颗粒物。例如,在若干实施例中,过滤器元件可以由纤维材料、多孔材料或网状材料制成,以在捕获/截留任何颗粒物的同时允许空气通过其间。然后,已清洁/过滤的空气可以被引导通过适当的输出管道50到达发动机20,在此空气可以与燃料混合并进行燃烧。例如,如图2和图3所示,输出管道50可以从过滤器组件34的输出端52延伸至发动机20的涡轮增压器56的进气端54。
如在图解实施例中所示的那样,进气系统30还可以包括风扇58和风扇护罩60,所述风扇护罩60构造成包封或以其他方式包围风扇58。通常,风扇58可以包括多个风扇叶片62,所述多个风扇叶片62构造成用于旋转以便通过作业车辆10的前格栅28(图1)抽吸空气,由此提供了在一个或多个换热器64上流过的气流(以虚线示出),所述换热器64定位在风扇58和前格栅28之间。例如,如图2所示,换热器64可以经由适当的安装凸缘66和/或支撑垫68安装至和/或以其他方式由风扇护罩60支撑在风扇58上游的位置处,所述支撑垫68 定位在护罩60的前部处。因此,当通过前格栅28抽吸空气并且将所述空气引向风扇58时,空气的至少一部分可以流过上游的换热器64。
应当意识到,风扇58可以构造成使用本领域中任意合适的驱动装置而被可旋转地驱动。例如,在一个实施例中,风扇58可以联接至发动机20的输出轴(未示出)。在另一个实施例中,风扇58可以由任意其他合适的驱动装置(例如通过使用可旋转地联接至风扇58的单独的驱动马达而)可旋转地驱动。
还应当意识到,风扇护罩60可以大体构造成限定用于由风扇58抽吸通过换热器64的空气的通路。例如,如在图解的实施例中所示的那样,风扇护罩60可以限定:护罩入口70,所述护罩入口70布置成毗邻换热器64;以及护罩出口72,所述护罩出口72布置在风扇58后方。因此,流过换热器64的空气可以由护罩入口70接收并且经由护罩出口72从风扇护罩60排出。另外,特别是如图2部分地示出的那样,风扇护罩60在一个实施例中可以构造成从在护罩入口70处的大体矩形的形状过渡到护罩出口72处的大体圆形的形状。因此,由护罩入口70限定的矩形开口可以构造成用于捕获流过大体矩形的换热器64的空气,而风扇护罩60的朝向护罩出口72延伸的圆形部分可以构造成包封或包围风扇叶片62。然而,应当意识到,在可选实施例中,风扇护罩60可以具有任意其它合适的允许像本文所述的那样发挥作用的构造/形状。
如图2和图3所示,在若干实施例中,进气导管36的一部分可以构造成在风扇护罩60的正上方延伸。例如,进气导管36可以大体在与预除尘器38流动连通的第一端部74和定位在护罩入口70的正上游的、开口的第二端部76之间延伸。尤其如图2所示,进气导管36的第二端部76大体可以限定细长的开口,以便允许空气在流过前格栅28时被进气导管36捕获。
继续参照图2和图3,作业车辆10的排气处理系统32可以大体包括柴油氧化催化剂(DOC)系统78和选择性催化还原(SCR)系统84(图1)。正如一般理解的那样,DOC系统78可以包括DOC壳 体80,其构造成用于容纳一种或多种催化剂(未示出)以用于氧化在接收自车辆发动机20的发动机排气中所包含的一氧化碳和未燃烧的碳氢化合物。例如,如图2和图3所示,适当的排气管道82可以联接在发动机20和DOC壳体80之间以允许将发动机排气引导到DOC系统78中。另外,混合室(未示出)可以限定在DOC壳体80中,以便允许发动机排气与供应到壳体80中的至少一种还原剂(例如柴油机尾气(DEF)还原剂或者任何其它适当的基于尿素的还原剂)相混合。
SCR系统84可以整体上与DOC系统78流动连通,以便允许将从DOC系统排出的排气/还原剂混合物供应到SCR系统84。例如,如图2和图3所示,管道86(仅示出了其中的一部分)可以构造成在DOC系统78和SCR系统84之间延伸,以用于将排气/还原剂混合物供应到SCR系统84。正如一般理解的那样,SCR系统84可以构造成利用适当的催化剂(未示出)来减少包含在发动机排气流中的氮氧化物排放物(NOX)的量,所述氮氧化物排放物与还原剂反应,以便将氮氧化物排放物转换成氮气、水和二氧化碳。然后可以从SCR系统84排放清洁的排气流并且(例如经由作业车辆10的排气管88(图1))将排气流排放到周围环境中。
现参照图4至图8,根据本发明主题的各方面图解了上述进气系统30的各种部件。具体地,图4图解了进气系统30的过滤器组件34、进气导管36、通风斗46、通风管48、输出管50、风扇58和风扇护罩60的后透视图。图5图解了图4中示出的一部分部件的侧视图,具体地图解了在过滤器组件32和通风斗46之间延伸的通风管48的侧视图。图6和图7图解了相应的的后视图和侧视图,其中示出了风扇58和通风斗46在风扇护罩60中的相对位置。另外,图8图解了通风斗46的后视图。
如上所述,进气系统30可以包括通风管48和通风斗46,以用于移除在预除尘器38内与发动机进气分离的大颗粒物。特别地,如图5所示,通风管48可以大体构造成在第一端部100和第二端部102之间延伸,其中,第一端部100联接至换气口44,以使得管道48与过滤 器组件34的预除尘器38流动连通。另外,通风斗46可以大体构造成在入口端104和出口端106之间延伸,所述入口端104联接至通风管48的第二端部102,所述出口端106定位在风扇护罩60内。例如,如图5和图6所示,通风斗46的一部分可以构造成延伸穿过在风扇护罩60中限定出的通风斗开口108(图5),以使得通风斗46的出口端106在护罩60中定位在风扇58的上游处。通风斗46的出口端106的这种定位可以整体上允许经由风扇产生的真空对预除尘器38进行通风。具体地,如图6所示,输出口110可以限定在通风斗46的出口端106处,所述出口端106面向风扇58的方向。因此,当风扇58旋转时,可以在风扇58的上游处产生负压,促使通过通风斗46施加真空,以便经由换气口44抽吸大颗粒物离开预除尘器38。然后,可以引导颗粒物通过通风管48并随后经由输出口110从通风斗46排出。
特别地,如图5所示,由于过滤器组件34和风扇护罩60之间的相对定位,因此通风管48可以构造成在其第一和第二端部100、102之间延伸指定的轴向距离112。例如,在若干实施例中,过滤器组件34可以定位在发动机20的正上方,而风扇护罩60可以定位在发动机20的前方(例如,如图2所示)。结果,从预除尘器38移除的颗粒物在被引入到通风斗46中之前可能需要在通风管48中行进一较长的距离112。因此,在本发明的特定实施例中,通风管48可以构造成在第一和第二端部100、102之间限定出的整个轴向距离112上连续地向下倾斜,由此降低任何颗粒物被截留或者卡滞在管道48中的可能性。
例如,如图5所示,通风管48可以包括:第一段114,所述第一段114从换气口44向下延伸;和第二段116,所述第二段116在第一段115和通风斗46之间延伸。在这样的实施例中,通风管48的每一段114、116可以构造成具有竖直或向下倾斜的取向,以便帮助将颗粒物从换气口44转移到通风斗46。例如,如图5所示,第一段114例如通过相对于基准水平面118限定90度的倾角而具有大体竖直的取向。类似地,通风管48的第二段116可以构造成在第一段114和通风斗46之间连续地向下倾斜,以使得由第二段116相对于水平基准面 118限定非零的倾角120。
应当理解的是,在其第一和第二端部114、116之间的任意轴向位置处由通风管48限定的倾角可以大体对应于任何适当的向下倾斜的非零角度(相对于水平基准面118)。例如,如上所述,第一段114可以大体限定90度的倾角,而第二段116可以限定相对较小的倾角120,例如处于从约1度至约10度或者从约1度至约5度或者从约5度至约4度的区间内以及任何其它的子区间内的角度。
如上所述,通风斗46的一部分可以构造成延伸穿过风扇护罩60,以使通风斗46的出口端106在护罩60内定位在风扇58的上游处。这样做,出口端106可以大体构造成相对于风扇58定位在任何适当的上游位置处以允许在风扇58旋转时通过通风斗46施加真空。例如,如图7所示,出口端106可以构造成在风扇58的上游轴向间隔开,使得在出口端106和风扇58之间限定出轴线间隙122。在这样的实施例中,理想的是最小化这样的轴向间隔,以便增加通过通风斗46施加的真空。例如,出口端106可以定位成直接毗邻风扇58,以使间隙122对应于相对较短的轴向距离,例如,等于或小于约50毫米或者小于约25毫米或者小于约10毫米或许小于约5毫米的距离。
另外,通风斗46的出口端196可以大体构造成定位在风扇护罩60内的任何适当的周向位置处。然而,在若干实施例中,可以选择出口端106的周向位置,以便最小化气流通过风扇护罩60的冲击。例如,如图5所示,风扇护罩60构造成随着护罩60从其入口70处的大体矩形的形状转变为其出口72处的大体圆形的形状而向上延伸,以使得在矩形部分的上表面126和圆形部分的上表面128之间限定出指定量的竖直间隔124。该竖直间隔124大体上形成了位于风扇护罩60的上圆周部分中的低流量区域(在图6中用虚线块130表示)。在这样的实施例中,对于通风斗46的在风扇护罩60内延伸的部分来说,理想的是全部或至少部分地包含在该低流量区域130中,由此针对在风扇护罩60的高流量区域内流动的空气提供较少的流量限制(例如,在低流量区域130下方限定出的区域)。
而且,在若干实施例中,通风斗46可以构造成在风扇护罩60内径向延伸,以使得输出口110的至少一部分相对于风扇58的外边缘132径向向内地定位(即,当风扇58旋转时由风扇叶片62的径向外边缘限定风扇58的外周)。例如,如图6所示,整个输出口110可以构造成从风扇58的外边缘132径向向内地定位。另外,在一个实施例中,输出口110可以构造成基本在风扇护罩60内沿径向取向。例如,如图7所示,由输出口110限定的基准面134可以构造成相对于风扇58的旋转轴线136基本垂直地延伸。
特别地,现参照图8,在若干实施例中,可以选择通风斗46的具体构造,以便在风扇58旋转时最大化或以其它方式增强通过通风斗46施加的真空。例如,在若干实施例中,通风斗46可以构造成向外扩展,以使通风斗46的横截面积随着其从入口端104延伸至出口端106而增加。例如,在特定的实施例中,通风斗46可以向外扩展,以使得例如通过将输出口110的横截面积构造成比输入口138的横截面积至少大200%或至少大300%或至少大400%,输出口110的横截面积比在通风斗46的入口端104处限定出的输入口138的横截面积至少大100%。
另外,在若干实施例中,输出口110的形状可以具体地定制成用于在通风斗46内产生最大的真空。例如,如图8所示,输出口110可以由顶壁140、底壁142以及第一侧壁和第二侧壁144、146限定,所述第一侧壁和第二侧壁144、146在顶壁140和底壁142之间延伸。在一个实施例中,这些壁140、142、144、146中的一个或多个可以构造成弧形或弯曲,以使得输出口110限定围绕其周长的至少一部分的曲线轮廓。例如,特别地如图8所示,顶壁和底壁140、142限定了在第一侧壁和第二侧壁144、146之间延伸的弯曲轮廓。另外,弯曲的过渡段148可以被限定在一个或多个角部中,弯曲的顶壁和底壁140、142沿着所述过渡段过渡到第一侧壁和第二侧壁144、146的大体直线段。已经发现的是,与由围绕其整个外周延伸的直侧壁限定的输入口相比,这样的弯曲或弧形的输入口110可以允许改善产生的真空。
应当理解的是,在若干实施例中,可以选择顶壁120和/或底壁142的曲率半径,以使得壁140、142在风扇58旋转时沿着与每个风扇叶片62的对应径向部分相同或类似的路径周向延伸。例如,如图6所示,在一个实施例中,顶壁140和/或底壁142的至少一部分可以限定以风扇58的旋转轴线136为中心的曲率半径150。这种曲率可以整体上允许输出口110周向地和径向地与风扇的上游压力轮廓的一部分对准,在所述部分中,存在最大负压,由此最大化通过通风斗46施加的真空。
应当理解的是,在若干实施例中,通风斗46可以构造成联接至风扇护罩60的一部分。例如,如图8所示,通风斗46可以包括一个或多个安装凸缘152,其中,每个安装凸缘152限定了紧固件开口154以用于接收适当的机械紧固件156(例如螺栓、螺丝、销等)。特别地,如图6所示,例如通过构造每个凸缘152以限定大体对应于风扇护罩60的曲率的弯曲安装表面,每个安装凸缘152可以构造成直接紧邻风扇护罩60的内表面158定位。因此,当通风斗46相对于风扇护罩60准确地定位时,适当的紧固件156可以插入穿过限定在风扇护罩60中的对应开口(未示出)并随后联接在紧固件开口154中,以允许将通风斗46安装至风扇护罩60。然而,在其它的实施例中,通风斗46可以构造成利用任何其它适当的附接装置而联接至风扇护罩60。
还应当理解的是,限定在通风斗46和风扇护罩60之间的任何间隙均可以密封,以便防止空气经由间隙流出护罩60。例如,如图5所示,适当的密封剂160可以定位在通风斗开口108的内周周围,以便密封在通风斗46和风扇护罩60之间限定出的间隙。
现参照图9和图10,根据本发明主题的各个方面图解了图2至图8中示出的进气系统30的可选实施例,特别地图解了用于给过滤器系统24的预除尘器38通风的可选构造。如图9所示,与上述实施例类似,进气系统30可以包括通风管200,所述通风管200构造成经由换气口44与预除尘器38流动连通。然而,与上述实施例不同,通风管200可以联接至多个通风斗202、204,所述通风斗202、204构造成定位在风扇护罩60中。例如,如图解的实施例所示,进气系统30包括 第一和第二通风斗202、204,所述通风斗202、204延伸穿过风扇护罩60,使得每个通风斗202、204的出口端106在护罩60中都定位在风扇58的正上游。通过利用多个通风斗202、204,可以显著增加在换气口44处通过通风管200施加的真空,由此提高系统300从预除尘器38移除颗粒物的效率。
应当理解的是,第一通风斗和第二通风斗202、204可以大体构造成与以上参照图2-8所述的通风斗46相同或相似(通过使用相同的附图标记表示)。例如,如图10所示,每个通风斗202、204可以在其面向风扇58的出口端106处限定输出口110。如上所述,这种输出口110的形状可以具体地定制为用于(例如通过将限定每一个输出口110的一个或多个壁构造成具有弯曲轮廓而)提供预除尘器38的最优通风。而且,如上所述,可以选择每个通风斗202、204在风扇护罩60中的轴向、径向和/或圆周定位,以便最大化经由通风斗202、204而通过通风管200施加的真空。
另外,在进气系统30包括两个或更多个通风斗202、204的实施例中,通风管200可以分支或分叉,以使得每个通风斗202、204都经由公共管道而与过滤器组件34的换气口44流动连通。例如,特别如图9所示,通风管200可以构造成在位于换气口44下游的指定位置210处分叉,以使得管道200的第一部分212从分叉位置210延伸至第一通风斗202,管道200的第二部分212从分叉位置210延伸至第二通风斗204。可选地,进气系统30可以构造成使得每个通风斗202、204均联接至单独的通风管。例如,在一个实施例中,预除尘器38可以构造成包括两个换气口,其中,每个换气口均经由单独的通风管而与通风斗202、204中的一个流动连通。
该书面说明内容利用示例公开了本发明,其中包括最佳模式,并且也使得任何本领域技术人员都能够实践本发明,其中包括制造和使用任何装置或系统并且实施任何所涉及的方法。本发明的可获得专利权的保护范围由权利要求限定,并且可以包括对于本领域技术人员显而易见的其它示例。如果其它的示例包括与权利要求的文字描述相符 的结构元件,或者如果其它的示例包括与权利要求的文字描述并无实质不同的等效结构元件,则这些其它的示例都应理解为落在权利要求的范围以内。

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在一方面,一种用于作业车辆的进气系统通常可以包括风扇护罩、设置在风扇护罩中的风扇、用于接收由风扇通过作业车辆的前格栅抽吸的空气的一部分的进气导管和过滤器组件,过滤器组件与进气导管流动连通。所述进气系统还可以包括联接至换气口的通风管以及在入口端和出口端之间延伸的通风斗。入口端可以联接至通风管。通风斗可以延伸穿过风扇护罩的一部分,以使得出口端在风扇上游的位置处定位在风扇护罩中。出口端可以包括由至少一个。

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