SKFL系列矿用水质 过滤器（净化器），体积小、重量轻、耐压高，尤其适用工业用水、煤矿井下用水水质过滤及一切液体过滤的场合。该产品尤其应用于煤矿井下采煤、掘进工作面、主要运输巷的运输及转载系统等防尘用水的水质过滤。自冲洗式水质过滤器直接连接于井下供水管路系统中，能够除掉水中的泥沙及悬浮物，保证水质符合煤矿井下防尘用水的要求。

　　工作原理

　　过滤器正常工作时，水流转向阀板为开启状态，处理水通过滤网后利用惯性原理而将水中的细小颗粒杂质用悬浮物由于惯性作用沉积在排污口附近。

　　反冲洗排污，当打开排污阀排污时，在水力的作用下换向阀板自动转换为关闭状态，这时水流被迫从过滤网筒的入口段孔进入过滤筒外侧与壳体夹层，反向从网筒外侧冲洗粘附在内侧网孔上的杂质，达到清洁过滤网恢复过滤功能的的目的。经过反冲后流速恢复。特点是反冲洗无需人工干预，达到了自动反冲洗的目的。

　　自动反冲洗过滤器中滤芯的固定密封至关重要，常采用O形圈密封结构来隔离原水与过滤后的水。在该密封结构中，O形圈安装在沟槽内，具有一定的初始预压缩率和拉伸率，在介质压力作用下，O形圈进一步压缩变形实现密封。橡胶属于超弹性材料，其弹性行为与金属不同，有以下特点：可承受大弹性变形；几乎不可压缩，泊松比接近于0.5；应力应变曲线具有高度的非线性。ANSYS Workbench中的超弹性材料模型是基于材料各向同性和不可压缩的假设进行定义的。

　　橡胶材料模型近似不可压缩，泊松比为0.5，模型常数C10和C01由单轴拉伸或单轴压缩试验数据拟合本构方程确定，具体分析见文献。在ANSYSWORKBENCH中有限元计算前，预先输入材料的模型常数，本文根据参考文献，本文取C10=1.87MPa，C01=0.47MPa。

　　接触是一种高度非线性行为，在形成接触的不同物体表面之间，可以沿法向自由分离，也可以沿切向相对滑动，但不能发生互相穿透，因此，二者可以传递法向压缩力和切向摩擦力，但不能传递法向拉伸力。在ANSYS Mechanical中提供了罚函数法（Pure Penalty）、拉格朗日算法（Normal Lagrange）、扩展拉格朗日算法（Augmented Lagrange）等接触算法，用来执行强制接触协调。同时，Mechanical中提供了5种不同的接触类型：Bonded（绑定）、No Separation（不分离）、Frictionless（光滑无摩擦）、Rough（粗糙）及Frictional（摩擦），用于接触对象间的接触特点。

　　由于自动反冲洗过滤器的滤芯与壳体间属于静密封，滤芯安装到位后，O形圈压缩变形，当O形圈与滤芯间的接触压应力大于实际工作介质压力时，实现有效密封，实际受力工况如图1所示，其中1代表滤芯端盖，中间开O形圈沟槽，2代表O形圈，3代表自动反冲洗过滤器壳体，图中箭头方向代表介质压力方向。O形圈规格选取为φ466×7，沟槽底的内径468mm，沟槽尺寸为9.7×5mm，忽略O形圈安装后的拉伸率。由于该结构为2D轴对称模型。滤芯端盖1和壳体3均为316L不锈钢，弹性模量200GPa，泊松比0.3。