自清洁式空气过滤器的结构设计（附开题报告、Solidworks模型、CAD图纸）

摘要

随着工业化进程加速和城市化规模扩张，空气污染已成为全球性环境问题。传统空气过滤器存在滤芯易堵塞、维护频率高、使用寿命短等缺陷，尤其在粉尘浓度较高的工业环境中，频繁更换滤芯不仅增加运维成本，还会导致二次污染。自清洁式空气过滤器通过集成清洁再生功能，可实现滤材的周期性清洁与重复使用，成为解决上述问题的有效技术路径。现有研究多聚焦于单一清洁方式优化，在结构集成度、能耗控制与长期稳定性方面仍存在显著不足。本文针对当前自清洁过滤装置存在的结构冗余、清洁效率衰减等问题，开展系统性结构设计与优化研究，旨在构建高效节能、稳定可靠的自清洁过滤系统。
本研究设计了一种基于重力感应与机电联动的自清洁系统，主要包括清洁机构、挤压机构和喷水机构。首先，通过滤芯吸附灰尘后的重力作用触发导电柱与导电片接触，驱动电磁铁吸引清洁环下移刮除滤芯表面灰尘，刮落粉尘经负压风扇导入集灰箱；其次，创新性设计双级处理模块：喷水机构通过推块挤压水槽向集灰箱喷射水流，使粉尘湿润结块，随后压块在重力作用下对湿灰进行压缩成型，显著提升集灰密度与清理效率；为自清洁过滤器的工程化应用提供了高效、低耗的结构设计范式，对推动空气净化设备的智能化升级具有重要意义。

关键词空气滤芯；自清洁；环境设备；结构设计

摘要 - 3 -
ABSTRACT - 4 -
1 绪论 - 6 -
1.1 研究背景和意义 - 6 -
1.2 国内外研究现状 - 7 -
1.3 本文主要研究内容 - 9 -
2 自清洁式空气过滤器理论基础 - 11 -
2.1空气过滤基本原理 - 11 -
2.2 常见自清洁技术分类 - 12 -
2.2 重力感应与机电联动原理 - 13 -
2.3 流体动力学基础 - 13 -
3 自清洁式空气过滤器结构设计 - 15 -
3.1 总体设计方案 - 15 -
3.1.1 设计目标与功能需求 - 15 -
3.1.2 系统组成模块简介 - 15 -
3.2关键部件设计 - 17 -
3.2.1 清洁机构—重力触发与电磁联动设计 - 17 -
3.2.2 集灰压缩机构—喷水-挤压双级处理 - 17 -
3.2.3 压块抓放机构 - 18 -
4.1 SOLIDWORKS概述 - 19 -
4.2 主要零件建模过程 - 19 -
4.2.1过滤器壳体建模 - 19 -
4.2.2 过滤器顶盖建模 - 20 -
4.2.3清洁环建模 - 20 -
4.2.4清洁环建模 - 20 -
4.3 装配体建模 - 21 -
结论 - 22 -
参考文献 - 23 -
谢辞 - 25 -