CN1005687B - 保持离心分离机控制腔中液体位置的方法及装置 - Google Patents

Abstract

为了使由垂直驱动轴（１３）支撑的离心分离机的转鼓内的阀门受到一定的液体压力，在转鼓工作时，保持在贯通上述驱动轴（１３）的中心通道里形成的液面非常接近转鼓轴，在驱动轴的下端部内，通道（１２）轴向通过在液面所要求的径向高度上具有周边的小孔（３１），驱动轴的下部分在放置在驱动轴（１３）下面的容器中所盛有的液体中旋转。

Description

保持离心分离机控制腔中液体位置的方法及装置

本发明涉及在离心分离机的转鼓腔体中保持液体柱的液面在径向高度上非常接近转鼓轴，以使转鼓中的阀受到预定的液体压力的方法和装置，转鼓由垂直的驱动轴支撑。

离心分离机转鼓具有间隙式可打开的出口，并且经常在其转鼓中安装一个轴向可动的环形滑阀，以开启或关闭这些出口，在这方面，滑阀被在转鼓旋转过程中保持在转鼓腔体中的液体柱的液压驱向闭合的方向，在普通的转鼓设计中，滑阀在转鼓的分离室与上述腔体之间形成可移动的壁。该腔体常常被称之控制腔体，而加到控制腔体内的液体则经常被称之为控制液。

保持在控制腔体中的液体，即控制液体。在转鼓筒旋转时有一液面，液面面对转鼓轴，并且距轴有一定距离。这一距离的大小对控制液体作用在上述滑阀上的液体压力，具有重要意义。减小距离意味着提高作用在滑阀上的液体压力。

由控制液体作用在滑阀上的液体填料必须克服处在转鼓分离室中的液体对滑阀的液体压力，以便滑阀能够使上述出口与分离室断开。在某种情况下，由于分离室中的液体是一种比水重的液体，而控制液通常是水，因此希望尽可能地使控制腔体中的液面保持在转鼓轴附近，从其它观点看，有时也是希望如此。

控制液体一般经由平行于转鼓驱动轴而通入转鼓内的固定管道加到控制腔体内，加液处具有环形槽。该环形槽径向向内朝着转鼓轴方向打开，并且径向向外与闭合腔体连通。在控制腔体和该供给槽内液体柱所形成的液面的位置，将取决于这样一个事实，即必须在分离转鼓驱动轴与液体表面之间为固定的供给管道留有位置。

当要在闭合腔体内得到比上述装置还高的液体压力时，有另一种供给控制液体的已知方案。据此，控制腔体再将与其转鼓驱动轴内的通道相通，轴的下端部同样也经由机械密封装置与用来供给具有压力的控制液体的固定导管连接，由于这一方案，在控制腔内可以实现比通过位于转鼓中心附近的开槽供给的控制液体有更高得多的压力。

但是，转鼓驱动轴与供给控制液体的固定导管之间的机械密封装置或其它类型的密封装置是易损坏的，因为这些密封装置可能磨损并且必须更换。在某种情况下，如船用分离机，这种现象是非常不方便的。必须避免之。另外，考虑到在超大气压下提供控制液体到转鼓的可能性，这种类型的方案有时还是非常适用的。在许多情况下，只要即控制腔体内液体的自由液面比通过转鼓中开口槽提供控制液体能更接近转鼓轴，就足以满足需要了。

本发明的目的是付诸实现刚刚所述的要求，不采用机械密封装置而提供保持存在于转鼓中液体的液面在径向高度上非常接近于转鼓轴的新方法。

在转鼓工作过程中，在所知的通道内形成液面，液面沿轴向方向延伸，通过上述的驱动轴到转鼓，在驱动轴的下端轴的下端部内，上述的通道具有一个轴向小孔，位于要求的径向位置。驱动轴的下端部被放置于驱动轴之下的容器所盛液体中进行旋转，这样即可实现上述本发明的方法。

这样，在转驱动轴中可以保持一个圆柱形液面，不允许液体在所说通道与所述容器相通的周缘内径向移动，并且，只要驱动轴末端在液体中保持旋转的话，液面停留在所要求的高度。因此，在转鼓旋转过程中，允许液体流进通道，直到驱动轴内已经形成圆柱形液面并且已经径向向里移动得上述边缘的位置为止。此后，驱动轴内圆柱形液面的位置保持在上述的边缘处。

本发明也涉及操作上述方法的装置，本发明的最佳实施方案将参考附图在下面予以描述。

图1 示出了离心分离机转鼓下部分的轴向剖面和位于转鼓下面的液体容器。

图2示出了图1中的容器和转鼓驱动轴下端部的剖面。

图3示出了沿图2Ⅲ-Ⅱ线的截面。

图1的离心转鼓由两部分1和2组成。这两部分由锁环3轴向地连接在一起。在转鼓中形成了分离室4。其内安装一组锥形分离片5，分离碟片5放在分配液体的分配器6的下部处，在转鼓中心均匀地伸至分离室4的不同部分。

在图1中，形成分离室下底的可轴向移动的滑阀7正以其中环圈部分靠在转鼓1上，由此，分离室4与在转鼓部分2中形成的一些周围出口8的沟通便被切断。

在滑阀7与转鼓下部分2之间，形成一个腔体9，用来盛所谓的控制液。通常为水，腔体9通过缝隙10和11与在轴13中心形成的通道12连通。轴13与转鼓部分2刚性连接，并且构成转鼓驱动轴，提供了驱动装置（在图中未绘出）以驱动轴13。另外，驱动轴13被加上了轴颈，在图中未绘出。

在转鼓下部分2的周边上，有一些轴向通孔14作为从腔体9流出的控制液的出口。在转鼓体的外面，孔14被由一轴向可移动的控制滑阀16所携带的封闭组件15封闭。控制滑阀16通过与转鼓部分刚性连接的支撑板18之间的一些螺旋弹簧17，被驱动到控制组件15的关闭位置上。

工作滑阀16的径向最深处部位与转鼓部分2组成了一个附加的控制液的通道19，在径向向里敞开的环形槽21的下部壁上，具有许多开口20，其为腔体19的中心入口。腔体19在其径向外壁上有一个或几个出口22。入口20和出口22的尺寸这样选定，以在转鼓工作时，流入腔体19的液体多于流出去的液体。

连接到导管24的环形供给组件23间歇地将液体供给槽21。

转鼓驱动轴13向下延伸到开口朝上的容器25中，容器25具有液体的供给管26和液体排泄管27。排泄管27的上端部在容器内形成液体的溢流出口，使得能在容器中保持一定的液体高度。为了减少转鼓驱动轴13引起的容器25内液体的旋转，在容器中安装了一些隔板28和29，在容器25中可以以各种方式提供同样作用的附加的隔板。

在图2中，示出了没有上述隔板和管道但盛有液体的容器25，小三角标示液体的高度。另外，示出了转鼓驱动轴13的下端部。

如在图2和图3中可以看到的那样，在驱动轴的通道12中装有输送叶片30，通道12通过中心孔31轴向与容器25相通，中心孔31的直径小于通道12的直径。叶片30在小孔31的对面处有狭槽32。

上述装置按下述方式工作。

当使驱动轴13旋转时，在其通道12内将形成圆柱形的液面。因此，液体将沿着通道12的壁向上流动，然后经由开口11和10流进转鼓中的腔体9。在这一步骤中，新的液体通过孔31流入通道12。当腔体9充满液体时，通过孔31的液体将停止流动，并且，在通道12中的圆柱形液面其径向将位于孔31的周边处。非常接近于转鼓轴的这一径向液面将决定腔体9中占优势的液体压力，并且，除了别的作用以外，该压力产生一个闭合力作用在滑阀7的下部。

上述作用在滑阀底面的力大于转鼓分离室4内液体作用在滑阀7上面相反方向的力。因此，周围的出口8保持闭合。当需要间隙地打开出口8时，液体通过管道24，供给元件23，槽21和入口20进入腔体19，然后在腔体19内产生液体压力，该压力克服了作用在工作滑阀16相反方向上的弹簧力。因此，滑阀16沿轴向向下移动，使得腔体9的排泄开口14打开。

在这之后的步骤是液体比通过驱动轴内通道12可以提供新液体高得多的速度离开腔体9，之后，滑阀7向下移动，打开分离室4的出口8。

当通过管道24流入腔体19的液体被中断时，腔体内的液体通过出口22流出。因此，控制滑阀16由于弹簧17的力作用，再返回其到上面的位置，腔体9的排泄开口14闭合。现在，开始重新向腔体9填充液体，液体始终是从通道12经由开口10，11流入的。当腔体9内的液体对滑阀7的压力一超过分离室4中液体对滑阀7的力，滑阀7就返回到其上面位置，排泄出口8闭合。

所述操作以后，以及相同过程以前，在驱动轴通道12内的前述液体高度是自动地保持的。

如果需要的话，驱动轴13的下端部，即封入叶片30的那部分，可以是一个塑料的单独的部件，以可拆形式连接到驱动轴上。因此，对于一个相同的驱动轴，可以制作具有各种尺寸的小孔31的若干个这样的单独部件。

另外，如果需要的话，通道12中安装叶片30的那部分的直径可以大于通道其它部分的直径。

Claims (3)

1、一种离心分离机转鼓控制腔体中保持液体柱的液面在径向位置非常接近转鼓轴，以使转鼓中的滑阀受到预定液体压力的作用的方法，转鼓由垂直的驱动轴支撑，该方法的特征为：在转鼓工作过程中，在本身已知的通道内（12）形成液面，通道沿轴向延伸通过上述驱动轴（13）进入转鼓，在驱动轴的下端部，上述通道12经一小孔31轴向敞开，在该小孔的径向方向上，有其所希望大小的周缘，驱动轴的下端部在放置在驱动轴（13）下面的容器（25）所盛的液体中旋转。

2、一种在离心分离机转鼓腔体中保持液体柱的液面在径向上非常接近转鼓轴，以使转鼓中的滑阀（7）受到预定液体压力的作用的装置，转筒由垂直的驱动轴支撑，该装置的特征是：驱动轴具有一个本身已知的轴向通道（12），与转鼓内的腔体（9）相通，转鼓内装有阀（7），盛有液体的容器（25）置于驱动轴（13）的下方，具有通道（12）的驱动轴（13）向下延伸到容器（25）中的液体里，驱动轴内的通道（12）通过小孔（31）轴向敞开在容器（25）的液体中小孔（31）的径向尺寸小于通道（12）的径向尺寸。

3、根据权利要求2的装置，其特征为：在驱动轴（13）的下部分提供内部装置，当驱动轴转动时，用来引入液体。

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