一種超重力自旋流在線凈油裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種液壓油液在線凈化裝置，用于改善液壓系統(tǒng)的污染控制問題，包括上端蓋、殼體、填料、填料骨架、油液入口、錐體、污染顆粒出口、旋轉(zhuǎn)葉片、旋轉(zhuǎn)密封圈、出水口、中心軸、油液出口。錐體上對稱設(shè)置兩個切向入口；殼體與填料及填料骨架構(gòu)成了超重力部分旋轉(zhuǎn)填料床；錐體部分即為旋流器；旋流器的中軸為貫穿超重力填料床殼體與錐體的中空中心軸，在中心軸末端通過螺紋連接葉片；兩切向入口截面呈倒L型，在切向入口的導(dǎo)向作用下一部分油液沖擊到葉片上，將自身動能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)葉片的動能，令一部分油液直接進(jìn)入旋流器，實(shí)現(xiàn)離心分離的目的；本裝置設(shè)有污染顆粒出口，凈化油液出口及出水口。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)在線凈化油液的目標(biāo)。
【專利說明】一種超重力自旋流在線凈油裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是一種利用超重力技術(shù)與旋流分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)液壓油在線凈化的裝置，適用于以液壓油作為傳動介質(zhì)的各種液壓系統(tǒng)的在線凈化。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨現(xiàn)代社會工業(yè)化進(jìn)程的不斷加深，大型作業(yè)設(shè)備無處不見，其中大多數(shù)設(shè)備都具備液壓傳動部分，液壓油成為其不可或缺的傳動介質(zhì)。但是在實(shí)際作業(yè)過程中經(jīng)常會遇到液壓系統(tǒng)故障，據(jù)統(tǒng)計(jì)這些故障大部分緣于工作介質(zhì)的污染。液壓油在使用過程中存在著被氧化和混入固體顆粒的現(xiàn)象，這樣就大大降低了油液的清潔度，嚴(yán)重影響液壓元件的使用壽命及液壓系統(tǒng)的工作可靠性。因此只有正確選擇、使用和維護(hù)系統(tǒng)的工作介質(zhì)才能更加有效地降低系統(tǒng)發(fā)生故障的幾率，增加系統(tǒng)的安全可靠性。
[0003]當(dāng)油中含水量過高時會成糊狀，粘度下降；當(dāng)油中含有固體顆粒時會磨損元件內(nèi)壁，出現(xiàn)劃痕，嚴(yán)重影響密封性，因而濾除這兩相污染雜質(zhì)顯得尤為重要。隨著科技的發(fā)展陸續(xù)出現(xiàn)了多種不同的凈油方式，如濾芯式過濾、靜電吸附、聚結(jié)法油水分離、重力沉降、離心式分離、磁性過濾等，但以上方法均存在其難以避免的缺陷:濾芯式過濾方法是當(dāng)前被廣泛應(yīng)用的較有效的一種過濾方式，而且能達(dá)到不同的污染等級，但是當(dāng)過濾精度高很容易發(fā)生堵塞，濾芯需要經(jīng)常更換，造成成本與人力的浪費(fèi)；靜電吸附效率高，但是費(fèi)時費(fèi)工成本高；聚結(jié)法結(jié)構(gòu)簡單，但是分離時間長，所以凈油效率低；重力沉降結(jié)構(gòu)簡單，但是耗時長、占地面積大；離心式分離效率高且占地面積小，但是需要外加動力；磁性過濾結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]鑒于液壓系統(tǒng)污染控制的迫切需求及當(dāng)前凈油方式存在的不足，需要實(shí)用新型一種能應(yīng)對上述問題的合適的濾油裝置來處理污染油液，保證油液維持較高清潔水平，確保液壓系統(tǒng)的正常工作和延長元件的使用壽命。
[0005]本實(shí)用新型是一種融合超重力技術(shù)與旋流分離技術(shù)的液壓油在線凈化裝置，用于提高液壓系統(tǒng)污染控制水平，改善現(xiàn)有凈油方式存在的問題。目前具備液壓系統(tǒng)環(huán)節(jié)的機(jī)電設(shè)備均存在液壓油凈化的問題，若能在滿足凈化需求的前提下實(shí)現(xiàn)在線凈化將大大簡化系統(tǒng)操作維護(hù)過程。本實(shí)用新型應(yīng)對上述需求，具備分離效率高、結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)約維護(hù)和操作成本的特點(diǎn)，能有效去除液壓油中的水分和固體顆粒。
[0006]超重力自旋流在線凈油裝置包括上端蓋(I)、超重力填料床殼體(2)、填料(3)、填料骨架(4)、錐體(5)、污染顆粒出口(6)、油液入口(7)、旋轉(zhuǎn)葉片(8)、旋轉(zhuǎn)密封圈(9)、出水口( 10 )、積水腔(11)、中心軸(12 )、油液出口( 13 );端蓋(I)和殼體(2 )組成上部結(jié)構(gòu)，殼體(2)和錐體(5)組成下部結(jié)構(gòu)，中心軸(12)貫穿超重力填料床殼體(2)，使上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)相通，中心軸(12)通過上下兩軸承承載，其末端連接旋轉(zhuǎn)葉片(8)，錐體(5)上關(guān)于中心軸對稱分布有兩個切向油液入口(7);污染顆粒出口(6)位于錐體(5)尾端；上部結(jié)構(gòu)中，填料(3 )置于填料骨架(4 )內(nèi)；填料骨架(4 )與中心軸(12 )固定連接，中心軸(12 )的連接填料骨架(4)部分上設(shè)置有液壓油噴淋通道，超重力填料床殼體(2)側(cè)壁與填料骨架(4)重疊部分中設(shè)有一個出油口(12)，在填料骨架(4)下端與殼體之間形成一個積水腔(12)，積水腔(12)側(cè)壁設(shè)有一個出水口( 10)。
[0007]所述的填料(3)可以單獨(dú)拆卸、更換。
[0008]所述的油液入口(7)的縱向界面為倒L型。
[0009]在中心軸(12)貫穿殼體(2)部位還設(shè)置了旋轉(zhuǎn)密封圈(9)，用于防止液壓油在高速旋轉(zhuǎn)過程中沿中心軸(12)外壁由下部結(jié)構(gòu)進(jìn)入上部結(jié)構(gòu)；
[0010]本實(shí)用新型通過中心軸12將上半部分超重力旋轉(zhuǎn)床和下部分旋流器兩部分耦合凈化液壓油，結(jié)構(gòu)小巧，同時本實(shí)用新型利用液壓油進(jìn)入裝置的動能驅(qū)動旋轉(zhuǎn)葉片8旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而旋轉(zhuǎn)葉片8驅(qū)動中心軸12旋轉(zhuǎn)，省略了外加動力輸入裝置，從而大大減少了裝置本身
的重量。
[0011]本實(shí)用新型的自旋流是由一部分液壓油油液高速射入裝置時在內(nèi)壁產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)形成的旋流，由于錐度的作用加強(qiáng)了油液的旋流，加快了分離過程。
[0012]高速液壓油從入口( 7 )進(jìn)入錐體(5 )，高速液壓油沖擊到葉片(8 )，進(jìn)而通過中心軸(12)帶動填料骨架(4)轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)超重力場；高速液壓油在錐體內(nèi)形成內(nèi)外兩種旋流，夕卜旋流甩開密度大的固體顆粒實(shí)現(xiàn)初步凈化，固體顆粒從污染顆粒出口(6)排出；內(nèi)旋流使油液通過中心軸(12 )進(jìn)入填料(3 )內(nèi)，密度大的水進(jìn)入積水腔(12 )后，通過出水口( 10 )排出，凈化后的油液通過出油口( 12 )排出，實(shí)現(xiàn)二次分離。
[0013]本實(shí)用新型在錐體5上沿圓周180°分布兩個油液入口 7，兩入口與錐體5的側(cè)壁相切并關(guān)于中心軸(12)對稱，保證兩股射流沖擊葉片8的方向相反，推動葉片8旋轉(zhuǎn)。兩油液入口一方面使被污染油液沿切向注入錐體5，另一方面保證油液以一定入口壓力高速射入錐體5。考慮油液進(jìn)入裝置后錐體5內(nèi)可能會積滿油液、阻礙葉片旋轉(zhuǎn)，因而適當(dāng)減小入口面積以提高入射速度。
[0014]本實(shí)用新型為了不阻礙錐體5內(nèi)油液的旋流，盡可能使油液貼近錐體5內(nèi)壁，因此，將油液入口 7的形狀設(shè)計(jì)為倒L型，這樣有利于油液直接在錐體5內(nèi)部產(chǎn)生旋流，同時有利于使油液直接沖擊到旋轉(zhuǎn)葉片8上，驅(qū)動中心軸(12)快速轉(zhuǎn)動。
[0015]有益效果
[0016]本實(shí)用新型與同類凈化裝置相比，體積小、重量輕、無外加動力輸入機(jī)構(gòu)，節(jié)約能源，填料不易堵塞，裝置部件少，易于檢修，可按照不同液壓系統(tǒng)需求任意方向安裝，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)在線凈化油液的目標(biāo)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]附圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]附圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]附圖3為本實(shí)用新型俯視圖；
[0020]附圖4為錐體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]附圖5為錐體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]附圖6為錐體左視圖[0023]圖中:1、上端蓋，2、超重力填料床殼體，3、填料，4、填料骨架，5、錐體，6、污染顆粒出口，7、油液入口，8、旋轉(zhuǎn)葉片，9、旋轉(zhuǎn)密封圈，10、出水口，11、積水腔，12、中心軸，13、油液出口。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0025]如圖1所示,超重力自旋流在線凈油裝置,包括上端蓋1、超重力填料床殼體2、填料3、填料骨架4、錐體5、污染顆粒出口 6、油液入口 7、旋轉(zhuǎn)葉片8、旋轉(zhuǎn)密封圈9、出水口 10、積水腔11，中心軸12，油液出口 13 ;錐體5上沿圓周180°分布有兩個切向油液入口 7，并且關(guān)于中心軸對稱；污染顆粒出口 6位于錐體5尾端；錐體5與超重力填料床殼體2通過螺栓連接；中心軸12貫穿超重力床殼體與錐體，其末端通過螺紋連接旋轉(zhuǎn)葉片8 ;中心軸12通過上下兩軸承承載；旋轉(zhuǎn)密封圈9用來防止液壓油在高速旋轉(zhuǎn)過程中沿中心軸(12)外壁由下部結(jié)構(gòu)進(jìn)入上部結(jié)構(gòu)；填料骨架4通過鍵連接被中心軸12帶動；填料骨架4用來支撐填料3 ;超重力填料床殼體2中部設(shè)有一個出油口 13，出油口 13正下方設(shè)置一個出水口 10。
[0026]本裝置在工作時，由兩個切向入口進(jìn)入的油液一部分部分進(jìn)入旋流段，一部分油液在切向入口作用下沖擊旋轉(zhuǎn)葉片8。進(jìn)入錐體的油液隨旋轉(zhuǎn)半徑的減小動能增加，旋流效果增強(qiáng)，污染物中直徑或密度較大的顆粒在離心力作用下運(yùn)動至靠近器壁處，經(jīng)過離心沉降和重力作用首先從錐體尾端的污染顆粒出口 6排出；經(jīng)過一級過濾的油液(形成旋流的中心核)沿中心軸12內(nèi)部向上通過油液噴淋通道噴射到旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)，旋轉(zhuǎn)葉片8在液壓油沖擊作用下高速旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生超重力場，使得相間傳質(zhì)作用加強(qiáng)，流體的相對速度增加，在填料3的作用下，巨大的剪切力克服了表面的張力，液體被撕裂成微米級的液滴、液絲和液霧，相間接觸面積增加。在超重力場的作用下，液霧和液滴通過多層狹窄蜿蜓的、高速旋轉(zhuǎn)的填料層時加強(qiáng)了其慣性沉降能力，液滴在填料的作用下急速碰撞、接觸，由于油和水的密度不同，使得屬性相同的液滴或液霧有效凝結(jié)，在離心力的作用下實(shí)現(xiàn)了不同密度液相的分離。凈化后的油液經(jīng)超重力填料床殼體2中間的油液出口 13進(jìn)入液壓系統(tǒng)工作；水分和其他污染物經(jīng)離心作用運(yùn)動至最外層，經(jīng)重力沉降聚集到底部，由出水口 10排出裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種超重力自旋流在線凈油裝置，其特征在于:包括上端蓋(I)、超重力填料床殼體(2)、填料(3)、填料骨架(4)、錐體(5)、污染顆粒出口(6)、油液入口(7)、旋轉(zhuǎn)葉片(8)、旋轉(zhuǎn)密封圈(9)、出水口(10)、積水腔(11)、中心軸(12)、油液出口(13);端蓋(I)和殼體(2)組成上部結(jié)構(gòu)，殼體(2 )和錐體(5 )組成下部結(jié)構(gòu)，中心軸(12 )貫穿超重力填料床殼體(2 )，使上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)相通，中心軸(12)通過上下兩軸承承載，其末端連接旋轉(zhuǎn)葉片(8)，錐體(5)上關(guān)于中心軸對稱分布有兩個切向油液入口(7);污染顆粒出口(6)位于錐體(5)尾端；上部結(jié)構(gòu)中，填料(3)置于填料骨架(4)內(nèi)；填料骨架(4)與中心軸(12)固定連接，中心軸(12)的連接填料骨架(4)部分上設(shè)置有液壓油噴淋通道，超重力填料床殼體(2)側(cè)壁與填料骨架(4)相對部分設(shè)有一個出油口(12)，在填料骨架(4)下端與殼體之間形成一個積水腔(12)，積水腔(12)側(cè)壁設(shè)有一個出水口(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的超重力自旋流在線凈油裝置，其特征在于:所述的填料(3)可以單獨(dú)拆卸、更換。
3.如權(quán)利要求1所述的超重力自旋流在線凈油裝置，其特征在于:所述油液入口(7)的縱向截面為倒L型。
4.如權(quán)利要求1所述的超重力自旋流在線凈油裝置，其特征在于:在中心軸(12)貫穿殼體(2)部位還設(shè)置了旋轉(zhuǎn)密封圈(9)，用于防止液壓油在高速旋轉(zhuǎn)過程中沿中心軸(12)外壁由下部結(jié)構(gòu)進(jìn)入上部結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】F15B21/04GK203809427SQ201420153175
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】聶松林, 胡錦國, 紀(jì)輝 申請人:北京工業(yè)大學(xué)