CN102220184A - 一种基于超重力技术的液压油在线净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液压系统油液的净化装置，用于改善目前常用液压系统油液净化方式所存在的不足之处。本发明包括圆柱形壳体、转轴、填料、尾锥、旋风接槽、切向喷嘴、油液入口和油液出口。壳体上设置油液切向喷嘴和进出油口；壳体与填料和转轴等构成旋转填料床，即超重力机；壳体下部的锥形段与旋风接槽等构成旋流器；转轴与尾锥和旋转填料床相连接，并由电动机驱动。本发明适用于以液压油液作为工作介质的液压系统的油液净化过程。与同类净化装置相比，分离效率高，压力损失小、设备尺寸与重量小、填料层具有自清洗作用，不易结垢、堵塞，易于开停车、维护与检修方便，可任意方向安装于运动物体，能够实现高精度地、连续在线地净化液压系统油液。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于超重力技术的液压油在线净化装置，适用于以液压油液作为工作介质的液压系统的油液净化过程。
背景技术
液压油作为液压系统中的重要组成部分，在工业上被比喻为液压系统的“血液”，大量的事实表明，液压系统的工作可靠性与油液的清洁度有密切的关系。液压油液中的污染物是导致系统发生故障的主要原因，这些污染物严重影响着液压系统的工作可靠性及元件的寿命。尤其是固体颗粒和水分占液压油液污染物的绝大部分，因此对于这两相的滤除显得尤为重要。为此需要配备合适的净油装置来处理污染油液，从而保证液压系统的正常运行，确保油液的高清洁度，大大降低元件的摩擦磨损，提高液压系统运行的可靠性。
现有的发展较为成熟的净油方式主要有过滤器过滤、静电净油、真空净油、磁性过滤、聚结法油水分离等，但是这些净油方式在处理液压系统油液污染物过程中存在一系列技术问题：1)使用过滤器进行过滤时，当达到过滤器纳污容量时需对设备停机以维护过滤器，造成停机费用和过滤器维护费用的浪费。2)静电净油对油液的含水量有严格的控制，同时净油效率低、不能进行在线过滤，还可能引进新的污染物——静电能。3)真空净油装置占地面积大、设备复杂。4)磁性过滤存在结构复杂、不易进行过滤的问题。5)聚结法净油过程中，其除水效果受到油液中水的乳化程度、油液的流速和粘度等因素的限制。6)目前所使用的任何一种净油方式都不能对固体颗粒污染物和水分这两相同时进行有效滤除。
发明内容
本发明提供一种基于超重力技术的液压油在线净化装置，用于解决目前净油方式存在的上述技术难题，在以液压油作为工作介质的液压系统中工作，改善目前净油装置的分离效率、节省设备维护成本、减小设备尺寸与重量，简化设备结构，同时能有效滤除油液中的固体颗粒和水分等污染物。
一种基于超重力技术的液压油在线净化装置，包括油液出口1、壳体2、尾锥3、旋风接槽4、油液入口5、切向喷嘴6、填料7、转轴8；壳体2上设置有油液入口5和油液出口1；转轴8从壳体2的中心伸入其内部，两端由轴承支撑；转轴8的上端固定有装载填料7的支撑；转轴8的末端连接有尾锥3；旋风接槽4位于尾锥下部，与壳体2相连；填料7和转轴8的上部构成旋转填料床，即超重力机；壳体2下部的尾锥3与旋风接槽4和转轴8的下部构成旋流器；转轴8由电动机驱动。
所述的基于超重力技术的液压油在线净化装置的支撑上设置有液压油流通的孔洞，填料7安置于支撑上而与转轴8连接，填料7可以独立进行更换。
所述的基于超重力技术的液压油在线净化装置通过一根公共转轴8将超重力机与旋流器两部分结合起来进行液压油液的净化，使结构更加紧凑，大大减小了设备的整体尺寸。
所述的基于超重力技术的液压油在线净化装置中的转轴8底端与一锥形段，即尾锥3相连，由于锥度的作用加强了油液的旋流，从而加速了分离过程。
所述的基于超重力技术的液压油在线净化装置填料7采用内外两圈进行布局，内圈为接近转轴8的位于整个填料层半径1/2～1/3处的柱体；其余接近壳体2的填料层为外圈。填料层内圈采用疏水性材料，外圈采用亲水性材料。
所述的一种基于超重力技术的液压油在线净化装置壳体2的下端设置了旋风接槽4，用于接收流经旋流器部分和超重力机部分的油液经过离心沉降和重力沉降分离出的密度较大的固体颗粒和水分等污染物。
所述的一种基于超重力技术的液压油在线净化装置在壳体2上设置的油液入口5的末端设置了切向喷嘴6，其作用是引导待清洁的油液沿切线方向注入旋流器部分，因而使混合液流在一定的入口压力作用下快速进入旋流腔，并产生高速旋转流场。
与同类净化装置相比，分离效率高，压力损失小、设备尺寸与重量小、填料层具有自清洗作用，不易结垢、堵塞，易于开停车、维护与检修方便，可任意方向安装于运动物体，能够实现高精度地、连续在线地净化液压系统油液。
附图说明
附图1为本发明一种基于超重力技术的液压油在线净化装置。
图中：1、油液出口，2、壳体，3、尾锥，4、旋风接槽，5、油液入口，6、切向喷嘴、7、填料，8、转轴。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本发明进行进一步说明。
如图1所示，一种基于超重力技术的液压油在线净化装置，包括油液出口1、壳体2、尾锥3、旋风接槽4、油液入口5、切向喷嘴6、填料7、转轴8；壳体2上设置有油液入口5和油液出口1；转轴8从壳体2的中心伸入其内部，两端由轴承支撑；转轴8的上端固定有装载填料7的支撑；转轴8的末端连接有尾锥3；旋风接槽4位于尾锥下部，与壳体2相连；填料7和转轴8的上部构成旋转填料床，即超重力机；壳体2下部的尾锥3与旋风接槽4和转轴8的下部构成旋流器；转轴8由电动机驱动。
所述的基于超重力技术的液压油在线净化装置的支撑上设置有液压油流通的孔洞，填料7安置于支撑上而与转轴8连接，填料7可以独立进行更换。
超重力机部分的内部填料7可以采用内圈为疏水性材料，外圈为亲水性材料的布置形式。疏水性材料如聚丙烯，亲水性材料如渥太华沙。这样布置可以加快油水分离速率，同时加速了水滴的凝聚，进而提高了装置的总体效率。
该净油装置工作时，切向进入的油液首先流入旋流段，在尾锥3的带动下，油液形成旋流，污染物颗粒群中较大直径颗粒经过离心沉降和重力沉降，最先被捕获而落入底部的旋风接槽4；初步净化的油液(形成旋流的中心核)沿转轴8向上进入旋转填料床的内部空间，并随旋转填料床在电机的带动下高速旋转。由于填料7的作用，促使流体相对速度增大，巨大的剪切力克服表面张力，增加气-液两相的接触面积，将液体撕裂成微米级的液雾。在超重力作用下，当含液雾的液滴通过高速旋转的、弯曲狭窄且多变的、充满着极薄的液雾和细小液滴的填料层中的空隙时，液滴和液雾的惯性沉降能力增强，与液体、填料7都形成了急速的碰撞接触，使得液滴和液雾有效凝并，在离心力的作用下实现不同密度介质的分离。这样净化后的油液沿旋转床外部空间向上流动，经油液出口1排出；水分和其他杂质由壳体底部的旋风接槽4排出。
Claims (4)
1.一种基于超重力技术的液压油在线净化装置，包括油液出口(1)、壳体(2)、尾锥(3)、旋风接槽(4)、油液入口(5)、切向喷嘴(6)、填料(7)、转轴(8)；壳体(2)上设置有油液入口(5)和油液出口(1)；转轴(8)从壳体(2)的中心伸入其内部，两端由轴承支撑；转轴(8)的上端固定有装载填料(7)的支撑；转轴(8)的末端连接有尾锥(3)；旋风接槽(4)位于尾锥下部，与壳体(2)相连；填料(7)和转轴(8)的上部构成旋转填料床，即超重力机；壳体(2)下部的尾锥(3)与旋风接槽(4)和转轴(8)的下部构成旋流器；转轴(8)由电动机驱动。
2.如权利要求1所述的一种基于超重力技术的液压油在线净化装置，其特征在于：所述的支撑上设置有液压油流通的孔洞，填料(7)安置于支撑上而与转轴(8)连接，填料(7)可以独立进行更换。
3.如权利要求1所述的一种基于超重力技术的液压油在线净化装置，其特征在于：填料(7)采用内外两圈进行布局，内圈为接近转轴(8)的位于整个填料层半径1/2～1/3处的柱体；其余接近壳体(2)的填料层为外圈。填料层内圈采用疏水性材料，外圈采用亲水性材料。
4.如权利要求1所述的一种基于超重力技术的液压油在线净化装置，其特征在于：在壳体(2)上设置的油液入口(5)的末端设置了切向喷嘴(6)。
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