CN103710132B - 立体式退役乘用车机油回收预处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明立体式退役乘用车机油回收预处理装置，包括由废机油预存箱（23）和通过导管与之连通的废机油稀释缸（24）组成的理化性能检测单元，由磨粒分析及滤清缸（25）和传动轴（15）组成的磨粒分析及滤清单元，由离心分离罩（16）和通过定位圆槽（51）嵌在该分离罩底部的废机油分级回收缸（18）组成的分级回收单元；所述磨粒分析及滤清缸，其内部有多个由传动轴带动的磨粒分析及滤清旋转层（13），其底部设有一个由传动轴带动的离心分离层（34），其四周分布有环形引流挡板（14）；所述磨粒分析及滤清缸装在废机油稀释缸下端，离心分离罩上部与磨粒分析及滤清缸底部相接。本发明具有结构简单，实用性好，滤清和回收效果显著等优点。

Description

立体式退役乘用车机油回收预处理装置

技术领域

本发明涉及资源再利用和汽车循环设计领域，特别是涉及各类废旧回收汽车的机油检测与分级回收预处理的装置。

背景技术

2013年，中国社科院发布的《中国汽车社会发展报告2012—2013》预计，到2013第一季度，中国私人汽车拥有量将破亿，10年左右每百户人口的汽车拥有量将达到或接近60辆。庞大的汽车拥有量将直接导致退役乘用车数量的锐增，由此退役乘用车回收拆卸过程中产生的废机油量也将会相当惊人。如不加以处理回收利用，不仅浪费资源，也严重污染环境。为此，国家科技部于2013年初正式将“退役乘用车回收拆解与资源化关键技术研究”课题(编号：2013AA040201)，纳入国家高新技术研究发展计划(863计划)。为了围绕该项目开展高效清洁回收与拆解、资源化再利用等关键技术研究，本发明采取系统的废机油处理手段，展开油液预处理工作。目前机油检测技术和废机油回收工艺逐步受到广大业内人士的重视，机油检测技术的准确性和机油回收工艺也在不断完善，而且国内外已有相关机构和学者致力于航空航天发动机的机油实时在线检测的研究和针对废机油再生工艺的研究，并取得了一定成效。但至今未出现针对废旧回收拆卸汽车的废机油检测和分级回收预处理的装置和方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一套在实现废机油理化性能和磨粒分析的同时实现废机油滤清和分级回收的立体式退役乘用车机油回收预处理装置。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：包括由废机油预存箱和通过导管与之连通的废机油稀释缸组成的理化性能检测单元，由磨粒分析及滤清缸和传动轴组成的磨粒分析及滤清单元，由离心分离罩和通过定位圆槽嵌在该分离罩底部的废机油分级回收缸组成的分级回收单元；所述磨粒分析及滤清缸，其内部有多个由传动轴带动的磨粒分析及滤清旋转层，其底部设有一个由传动轴带动的离心分离层，其四周分布有环形引流挡板；所述的磨粒分析及滤清缸装在废机油稀释缸下端，离心分离罩上部与磨粒分析及滤清缸底部相接。

在废机油预存箱的下端可以装有废机油水流开关，该废机油水流开关通过导管与废机油稀释缸相连，该导管的中段设有插入式废机油流速传感器。

在废机油预存箱顶端可以装有可伸缩弧形顶盖，可在废机油注入废机油预存箱后，通过测量可伸缩弧形顶盖下移距离估算出所注入废机油量；该可伸缩弧形顶盖的弧形面上设有四个均布的自动放气阀，用来排出箱体内残存的空气杂质。

所述废机油稀释缸可以由缸体、稀释剂注入机构、插入式pH传感器、加压活塞、引流楔形板、放油闸组成，其中：加压活塞由活塞杆和位于缸体内部的活塞构成，活塞上装有自动放气阀，活塞头套有起密封作用的油环，活塞杆四周对称位置设有4个均布在缸体上端的活塞止推柱，活塞止推柱上下两端包裹有起缓冲作用的缓冲橡胶套，以减少活塞运动在过程中对缸体的冲击；插入式pH传感器安装于缸体下端；引流楔形板通过键槽装在废机油稀释缸内壁底端，该引流楔形板通过自身凹槽内的开合滑轨连接放油闸。

所述引流楔形板可以是垂直截面为楔形的环形结构，横向距离h＝5cm，其上斜面设计倾斜角为10°，其右端平面设有矩形凹槽，该凹槽内设有与放油闸相连的环形放油闸开合滑轨，放油闸可沿滑轨往复运动，实现环形放油闸开合滑轨的开合功能。

所述稀释剂注入机构，可以由大口朝上小口朝下的筒形漏斗、废机油水流开关和导管组成，其中：废机油水流开关装在所述漏斗的底部，该废机油水流开关可以通过导管与废机油稀释缸相连。

所述插入式pH传感器可以通过螺纹与废机油稀释缸的缸体呈水平15°安装于该缸体的下端；该传感器可以采用工业在线pH探头传感器，其电极由用低阻抗玻璃敏感膜制成，材质采用聚苯乙烯，耐压为0.6MPa。

所述磨粒分析及滤清缸可以采用4层圆盘式旋转层结构，前三层为外环是环形磁体、内环是铝丝滤网的磨粒分析及滤清旋转层，最底层为全铝丝滤网结构的离心分离层，且滤网间隙由上到下依次减小，且4个旋转层间距由上到下依次为10cm、10cm、15cm。

所述磨粒分析及滤清缸可以采用环形半开门设计，其缸体一半为半圆形玻璃开门，另一半圆壁由镀锌优质钢板做成，此半圆壁的下部设有与之嵌连的玻璃开门滑轨。

在所述半圆形玻璃开门外部设有光学检测仪器，可对各磨粒分析及滤清旋转层的环形磁体分布的磨粒进行检测，以获取磨粒信息，确定发动机状态。

本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：

1.可行性高、实用性好、效率高。

油液监测主要包括润滑油物理化学性能的测试分析和油液中磨损残存物的分析两方面。而劣化机油的物理化学性能主要为水分、溶剂不溶物和粘度的增加、酸碱值变化，磨损残存物的检测主要为金属磨粒的检测。本装置通过理化性能检测单元和磨粒分析及滤清单元对以上各项均加以检测，充分获取机油劣化信息和机油所携带的发动机磨损信息，具有较高的可行性。本发明为一体式检测、滤清和分级回收装置，可以在对废机油进行检测的同时实现废机油的滤清和分级回收，具有较好的实用性。此外：本发明装置根据不同废机油的劣化度指标采取分级废机油的分级回收方式，大大提高了废机油回收处理效率。

2.针对性、系统性强、检测准确性好。

本发明是对废旧拆卸回收汽车所废弃的劣化机油，进行的一系列集中处理装置。该装置立足于退役乘用车的废机油自身的特点，针对编号为2013AA040201的国家863项目——“退役乘用车回收拆解与资源化关键技术研究”，退役乘用车回收拆卸预处理环节的废油液预处理所设计的一体式废机油预处理装置。本发明在废机油检测方面，从机油劣化的原因出发，通过分析机油劣化的生成物和机油性质的变化，分别采用酸碱度传感器和流速传感器，进行机油理性分析。由于发动机润滑油在使用过程中，发动机的磨损产生的发动机磨损颗粒(简称磨粒)将会被发动机润滑油带走，而发动机磨损颗粒的形成过程中，经受着不同的接触方式、载荷、温度和环境因素的影响，又具有不同的磨损机理，因此，磨粒具有各异的尺寸形态特征。故本发明装置在设计前，首先对磨粒铁谱分析中磁场分布进行仿真和磨粒分布规律进行分析，得知不同尺寸形貌的磨粒在铁谱中的沉积环为不同大小圆环，且不同圆环内沉积磨粒尺寸所表征的发动机磨损状态也各不相同。其中，不同沉积环上磨粒尺寸由内到外依次增大(参见表1)，所表征的发动机磨损状态也由正常磨损状态到异常磨损状态开始阶段直至故障产生(参见表2)。于是本发明装置磨粒分析及滤清单元中的多层次磨粒分析与滤清结构是结合对磨粒分析中磁场分布仿真和旋转磁场中磨粒分布规律而设计，采用多层次的集磨粒获取和杂质滤清为一体的磨粒分析及滤清单元对废机油进行检测，在提高检测效率的同时增强了检测准确性。

3.结构简单、滤清回收效果显著。

本装置由理化性能检测单元、磨粒分析及滤清单元和分级回收单元组成，各单元间连接大多为普通螺栓连接，密封方式为普通橡胶密封，结构简单。主要部件可在市场方便购买，成本低廉，可靠性好。此外本装置各结构布置巧妙合理，采用多层次旋转手段，不仅占用体积小，而且滤清效果明显。

4.适用范围广。

本装置还可面向所有机械领域使用后的废机油进行处理，根据不同机械设备所用的不同废机油型号，设定相关预处理参数，以满足不同层次的需要，具有适用范围广的优点。

总之，本发明具有可行性高，实用性好，针对性，系统性强，效率高，检测准确性好，滤清效果显著、结构简单，滤清回收效果显著，成本低廉且不会对外界环境造成任何污染等突出特点，同时也是对废弃资源回收再利用理念的延伸和探索。

附图说明

图1是本发明装置废机油预处理流程图；

图2是本发明装置整体结构图；

图3是本发明装置废机油预存箱结构图；

图4是图3的俯视图；

图5是本发明装置废机油稀释缸结构图；

图6是图5的俯视图；

图7是本发明装置磨粒分析及滤清缸结构图；

图8是图7的俯视图；

图9是图7的A-A剖视图；

图10是图7的B-B剖视图；

图11是本发明装置分级回收缸结构图；

图12是图11的C-C剖视图；

图13是本发明离心分离罩结构图；

图14是图13的俯视图；

图15是本发明装置传动系结构图；

图16是本发明装置磨粒分布规律分析仿真分析图。

图中：1.废机油预存箱顶盖上止点位置；2.废机油预存箱盖下止点位置；3.废机油预存箱盖伸缩滑杆；4.废机油水流开关；5.插入式废机油流速传感器；6.导管；7.加压活塞上止点位置；8.加压活塞下止点位置；9.密封橡胶圈；10.稀释剂注入机构；11.插入式pH传感器；12.放油闸；13.磨粒分析及滤清旋转层；14.引流挡板；15.传动轴；16.离心分离罩；17.引流环；18.废机油分级回收缸；19.废机油分级回收出口；20.装置支撑脚；21.传动电机；22.活塞止推柱；23.废机油预存箱；24.废机油稀释缸；25.磨粒分析及滤清缸；26.可伸缩弧形顶盖；27.缓冲橡胶套；28.轴承盖；29.引流楔形板；30.加压活塞；31.导流口；32.环形磁体；33.滤网；34.离心分离层；35.半圆形玻璃开门；36.玻璃开门滑轨；37.连接螺栓；38.行星轮；39.行星轮桁架；40.太阳轮；41.同步皮带；42.旋转扇叶；43.放油闸开合滑轨；44.自动放气阀；45.磨粒在旋转制谱盘；46.外环磨粒；47.中间环磨粒；48.内环磨粒；49.环形滑轨；50.螺栓孔；51.定位圆槽；52.圆形通孔。

具体实施方式：

为了更好地理解本发明，下面结合具体的实施例和附图进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

本发明提供的是一种立体式退役乘用车机油回收预处理装置，其包括：理化性能检测单元、磨粒分析及滤清单元和分级回收单元。

所述理化性能检测单元，其由废机油预存箱23和通过导管6与该废机油预存箱连通的废机油稀释缸24组成，废机油稀释缸24位于磨粒分析及滤清缸25的上端(参见图2)。

由于不同种类退役乘用车所含废机油量不尽相同，如果一味采用大容量废机油预存箱，导致废机油无法充满容器，容器内存有大量空气和杂质会一定程度上加剧机油的劣化，故设计一个可伸缩的箱盖伸缩滑杆3，该伸缩滑杆通过滑轮与对应母轨道相配合，安装在废机油预存箱23的环形滑轨49上(参见图3和图4)，使得废机油预存箱23的容积可变，当预存箱在存放废机油时可减少预存箱内残余空气与杂质，当废机油稀释缸24容积最大和最小时可伸缩弧形顶盖26分别处于废机油预存箱顶盖上止点位置1和废机油预存箱盖下止点位置2上。在废机油预存箱23顶端采用弧形结构的可伸缩弧形顶盖26，可防止在废机油注入是产生飞溅，该可伸缩弧形顶盖的最低点与最高点垂直距离c＝4cm。在废机油预存箱23的底部采用与水平面夹角为15°的环形斜面设计。

所述废机油预存箱23材料采用镀锌优质钢板，外部喷塑，可防汽柴油腐蚀，防锈，防静电。此外，废机油预存箱23上、下端分别设有直径D1＝3cm的废机油水流开关4，用以控制废机油的注入与排放。

位于废机油预存箱23下端的废机油水流开关4处接导管6(参见图3)，接口处用橡胶密封。导管6的中段设有插入式废机油流速传感器5，插入式废机油流速传感器5选用材质为不锈钢、螺纹安装的多普勒流速计插入式流速传感器。导管6的下端与废机油稀释缸24相连，接口处用橡胶密封。导管6的直径D2＝3cm，或依据实际情况而定。

所述可伸缩弧形顶盖26，在其半径r0＝3cm的圆上设有四个均布的自动放气阀44(参见图4)，此外，为了使油液对其浮力大于自身重力，而采用中空设计。可伸缩弧形顶盖26运动过程是：当全部废机油注入废机油预存箱23后，使可伸缩弧形顶盖26沿与废机油预存箱23箱壁相接的环形滑轨49下滑，并打开自动放气阀44排出空气，直至可伸缩弧形顶盖与油面接触，与此同时可根据箱盖伸缩滑杆3得出废机油量大小；在放油时，可伸缩弧形顶盖26还将对废机油施加下压力，加速废机油的排放。根据一般乘用车发动机所需机油量为4-8L，本发明所设计的圆筒形废机油预存箱23的截面半径r1＝12cm，箱盖伸缩滑杆3的长度b＝15cm，滑轨a＝10cm，故b＝15cm预存箱高度变化范围为15cm～25cm，容量变化范围约为5～10L(不计弧形顶盖处容积)。

所述废机油稀释缸24由缸体、加压活塞30、稀释剂注入机构10、插入式pH传感器11、引流楔形板29、放油闸12组成，其中：加压活塞30位于废机油稀释缸24上端，由活塞杆和活塞部分构成。活塞杆外伸出缸体，通过外界对其施加的压力或拉力实现活塞往返运动；活塞部分位于缸体内部，活塞头套有油环起密封作用，活塞裙部与缸壁接触引导活塞在汽缸内作往复运动，并承受汽缸壁给它的侧推力。

所述废机油稀释缸24的缸体横截面半径r2＝30cm，高f＝50cm，材料采用镀锌优质钢板。

所述加压活塞30(参见图5和图6)，在通过加压，保证稀释剂充分融入废机油内的同时，通过活塞上的自动放气阀44当气压达到一定压力值时自动排出缸内空气。加压活塞30轴向长度d＝5cm，活塞杆直径g＝12cm，长e＝25cm，活塞杆推盘半径r3＝12cm。活塞杆四周对称位置设有4个活塞止推柱22(尺寸为i＝3cm，j＝5cm)均布在废机油稀释缸24缸体上端，用以确定的活塞行程(L＝20cm)，活塞止推柱22上下两端包裹有起缓冲作用的缓冲橡胶套27，以减少活塞运动在过程中对缸体的冲击。而加压活塞30上下极限位置分别处于加压活塞上止点位置7和加压活塞下止点位置8处(参见图2)。

所述稀释剂注入机构10，由大口朝上小口朝下的筒形漏斗、废机油水流开关4和导管6组成(参见图5和图6)。材料选用PET材质。稀释剂注入机构10注入稀释剂，不但可提高装置中废机油流动效率，而且有利于磨粒分析及滤清旋转层13的环形磁体32上磨粒定性和定量分析的准确性。故所选稀释剂，必须溶于机油，无毒无害，较稳定，且具有较高的识别性与可分离性，一般可选用如四氯乙烯或经0.5um以下过滤装置过滤的与原润滑油油样同一牌号的润滑油，用来降低油样中磨粒的浓度。

所述插入式pH传感器11采用工业在线pH探头传感器，电极由用低阻抗玻璃敏感膜制成，材质采用聚苯乙烯，耐压为0.6MPa，通过螺纹与废机油稀释缸24的缸体成水平15°安装于缸体下端(参见图5和图6)。

所述引流楔形板29是垂直截面为楔形的环形结构，横向距离h＝5cm，为了便于废机油流入磨粒分析及滤清缸25，上斜面设计倾斜角为10°。引流楔形板29材料选用工程塑料，其通过分布在废机油稀释缸24下部缸体内壁的多个键槽，固定在缸体内壁上，引流楔形板29与缸体内壁的圆形接触面采用橡胶密封，防止废机油滴漏。引流楔形板29连接放油闸12，并且该引流楔形板29右端平面设有矩形凹槽，凹槽内设有与放油闸12相连的环形放油闸开合滑轨43，放油闸12可沿滑轨往复运动，实现环形放油闸开合滑轨43的开合功能(参见图5和图6)。

所述放油闸12为环形结构，中心圆处为轴承盖28(参见图5和图6)，放油闸12各连接处采用水闸橡胶密封，材质选用工程塑料。

所述磨粒分析及滤清单元由磨粒分析及滤清缸25、磨粒分析及滤清旋转层13、引流挡板14、离心分离层34和传动系组成，其中磨粒分析及滤清缸25装在废机油稀释缸24下端，为了便于装置的拆卸清洗，故不同单元缸体间采用可拆分式设计。此外，为了保证两缸体间的密封性，缸体相接处采用橡胶密封圈密封，并通过缸体外部的3个对应的螺栓孔50，采用螺栓37连接(参加图2)。

所述磨粒分析及滤清缸25为圆筒形结构，半径r8＝r2＝30cm，缸体高l＝60cm(参见图7-图10)，其内部有3个磨粒分析及滤清旋转层13，各旋转层间距分别为k＝10cm，j＝15cm(参见图7)；缸体底部设有一个离心分离层34，缸体四周分布有环形引流挡板14。为了便于磨粒分析及滤清旋转层13上的磨粒的分析和滤清杂质的清理，该磨粒分析及滤清缸25采用环形半开门设计，其缸体一半为半圆形玻璃开门35，另一半圆壁由镀锌优质钢板做成，此半圆壁的下部设有与之嵌连的玻璃开门滑轨36(参见图8)。玻璃开门外设有光学检测仪器，可对各磨粒分析及滤清旋转层13的环形磁体32分布的磨粒，进行检测，以达到获取磨粒信息，确定发动机状态的目的。

所述磨粒分析及滤清缸25采用多层分析、滤清结构是根据环形磁场的磁场强度仿真及该磁场下磨粒分布规律来设计的。仿真所采用的环形磁体32的尺寸规格为：外径r4＝26cm，内径r5＝20cm，轴向厚度t＝4cm，牌号为N40烧结铷铁硼(NdFeB)，轴向充磁，最大磁能积为312.2kJ/m²，充磁后剩余磁感应强度Br＝1249mT。此环形磁体磁感应强度经Ansoft仿真仿真分析，得出环形磁体32的磁场强度是以环形磁体32为中心向外依次减弱。而油液磨粒在环形磁场作用下，旋转制谱盘45沿箭头方向旋转，其上磨粒沉积环分布如图16所示，从图16中可以看出，共有三个磨粒环呈同心分布，其中，外环磨粒46尺寸最大，中间环磨粒47尺寸次之，内环磨粒48尺寸最小。由接触面磨损规律得知，磨屑尺寸与磨损程度成正比关系，根据最大磨粒尺寸范围，可知的磨损阶段主要分为：正常磨损阶段、异常磨损阶段和严重磨损阶段。

由上述仿真实验和理论依据，本发明采用3层的磨粒分析及滤清旋转层13，分别检测较大磨粒、中等磨粒和较小磨粒。各磨粒分析及滤清旋转层13的铝丝滤网33尺寸由上到下依次减小，目的在于使得大尺寸磨粒分布于上层滤清层、中尺寸磨粒分布于中层滤清层、小尺寸磨粒则分布于下层滤清层。不同尺寸磨粒的不同层分布，可便于有针对性、快速的对不同尺寸磨粒进行分析(参见图1中，磨粒分析及滤清单元框图)。此外，在多层次磨粒沉积的同时，对油液中的不容物进行多层次的旋转滤清，使得滤清效果更加显著。

所述磨粒分析及滤清旋转层13和离心分离层34的转动均由传动轴15带动。

所述的各磨粒分析及滤清旋转层13采用特定转速(例如磨粒分析层转速由上至下分别为60～70r/min、70～90r/min、90～120r/min)，目的在于使得各层磨粒均环形分布于各层环形磁体32的上方。

所述的磨粒分析及滤清旋转层13采用内外双层结构，内圆为半径r5＝20cm的圆形铝丝滤网33，外接圆环为最大半径r4＝26cm的环形磁体32。所述的滤网33和环形磁体32的轴向厚度均为t＝4cm(参见图9)。所述的滤网33的滤网间隙，由上至下依次为50um，15um，10um。所述的滤网33材质采用铝丝，原因是铝丝具有不能被磁化和质轻等特点。

所述的引流挡板14为环形斜面结构，垂直截面与水平成12°角，内径处为半径r7＝5cm的导流口31。材质为外层过塑的防磁材料，可以在引流的同时，减少各层间磁场的相互干扰。引流挡板14各安装位置尺寸，如图7所示，4层引流挡板14为轴向等距布置，最上层引流挡板14到离心分离层34底面距离为n＝70cm。

所述的离心分离层34为全铝丝滤网的圆盘结构，半径r6＝45cm(参见图10)，该离心分离层用以离心分离废机油中水分以及未被磨粒分析及滤清旋转层13滤清完全的细小杂质，该层转速设计约为190～220r/min。

所述的分级回收单元，由离心分离罩16和废机油分级回收缸18组成，其中：离心分离罩16上部通过连接螺栓37与磨粒分析及滤清缸25底部相接，相接处采用橡胶密封圈密封。废机油分级回收缸18通过定位圆槽51嵌在离心分离罩16底部(参见图13)。

所述的离心分离罩16为离心分离飞溅挡板，用以防止分离的水分和杂质到处飞溅。其顶部设有3个螺栓孔50，分离罩内设有定位圆槽51用作废机油分级回收缸18的定位和固定，底部有3个与废机油分级回收缸18底部废机油分级回收出口19相对应的3个圆形通孔52，圆形通孔52的设计便于废机油分级回收缸18的3个废机油分级回收出口19的油管伸出装置外端。此外，离心分离罩16外设有4个支撑脚20，便于装置整体在地面上放置。离心分离罩16结构尺寸如下：u＝15cm，v＝55cm，y＝50cm，D1＝100cm，q＝20cm，r9＝30cm(参见图13-图14)。

所述的废机油分级回收缸18与离心分离层34位于离心分离罩16内部，两者间采用引流环17相连(参见图11-图12)。引流环17为空心圆台结构，其中心垂直截面为高度s＝10cm的等腰梯形，接口处均用橡胶密封。经离心分离层34过滤的废机油通过圆环流入废机油分级回收缸18中。离心分离层34采用全铝丝滤网结构(参见图10)，该层滤网33间隙约为5um，用以过滤细小杂质。此外，离心分离层34在传动轴15的带动下高速旋转(转速约为210～220r/min)，在旋转过程中去除废机油中水分，起甩干作用。

所述的废机油分级回收缸18采用高度q＝20cm、直径D1＝100cm的圆筒形结构。在废机油分级回收缸18的底面设有3个废机油分级回收出口19，均分布在r9＝30cm的圆上。此外，还设有3片旋转扇叶42，用于加快废机油流入废机油分级回收出口19(参见图11-图12)。

所述的废机油分级回收出口19为半径＝5cm的圆形出口，出口处设有废机油水流开关4。

所述的旋转扇叶42固定于传动轴15上，为矩形片结构，四周均有密封橡胶圈9。旋转扇叶42两两之间的夹角均为120°(参见图11-图12)，材质选用镀锌钢板。

所述的传动系由传动轴15、传动电机21、同步皮带41和周转轮系组成(参见图15)，其中：传动轴15的端部与皮带轮相连，该皮带轮通过同步皮带41由传动电机21带动，同步皮带传动比为1:1，电机转速设计约为220r/min。传动轴15的轴体与各层旋转盘紧固连接，各旋转盘间采用周转轮系实现各旋转层的差速旋转(参见图15)。

所述的各层旋转盘中的周转轮系由行星轮桁架39、太阳轮40和行星轮38构成，它们自上而下排列且均与传动轴15相连。

本发明提供的上述立体式退役乘用车机油回收预处理装置，其用途是：对废机油进行理化性能分析指导废机油分级回收的同时，针对废机油中所含不容物和磨粒进行多层次滤清，并对不同尺寸磨粒所携带发动机的不同磨损状态信息进行准确分析，以达到退役乘用车回收拆卸机油的充分预处理的目的。具体工作过程如下：

该装置的废机油预处理流程分为三步：

(1)理化性能检测环节，废机油通过可伸缩弧形顶盖26上废机油水流开关4注入废机油预存箱23中，待废机油全部注入后箱盖伸缩滑杆3下滑，至可伸缩弧形顶盖26与油面接触，在此过程中，废机油预存箱23中多余气体通过两个自动放气阀44排出，同时根据箱盖伸缩滑杆3下移距离得出废机油量大小。随后，废机油预存箱23底部的废机油水流开关4打开，废机油预存箱23中废机油通过导管6流入废机油稀释缸24。废机油在导管6内流动过程中，插入式废机油流速传感器5对其流速进行检测。

(2)磨粒分析及滤清环节，在废机油进入废机油稀释缸4后，插入式pH传感器11对其酸碱值进行检测，并根据以上检测指标(废机油量，流速，pH值)，通过稀释剂注入机构10注入相应量的稀释剂。再稀释剂注入完毕后，加压活塞30下压，使稀释剂充分溶入废机油内。在活塞下压过程中，通过加压活塞30上的自动放气阀44排出多余气体。打开放油闸12，稀释后的废机油沿引流挡板14的导流口31流入磨粒分析及滤清缸25，磨粒分析及滤清缸25中各旋转层通过传动系的带动差数旋转。废机油首先通过第一层导流口31，流入第一层磨粒分析及滤清旋转层，分析和过滤较大尺寸的磨粒以及杂质；随后通过第二层导流口31，流入第二层磨粒分析及滤清旋转层，分析和过滤中等尺寸的磨粒以及杂质；再通过第三层导流口31，流入第三层磨粒分析及滤清旋转层，分析和过滤尺寸较小磨粒以及杂质；最后废机油流入高速旋转的离心分离层34，分离废机油中的水分，过滤细小杂质。离心分离罩16对离心分离层34离心飞溅的水分杂质造成污染。打开半圆形玻璃开门35，用光学仪器对磨粒分析及滤清旋转层13各层环形磁体32上的磨粒和滤网33上的杂质进行检测分析，获取发动机状态信息和机油劣化后非金属不溶物信息。

(3)分级回收环节，废机油经与离心分离层34相接的引流环17流入废机油分级回收缸18，废机油分级回收缸18中旋转扇叶42在传动轴15的带动下匀速旋转，使废机油在废机油分级回收缸18中不停流动，而后根据检测的机油劣化程度数据，打开废机油分级回收出口19的其中一个出油口，使流动的废机油均由此口流出，并实现分级回收。

附表

表1   磨粒分布规律分析仿真中磨粒沉积环上磨粒尺寸

磨粒沉积位置	磨粒最小半径(um)	磨粒最大半径(um)
			内环	10.21	13.14
中环	18.12	28.37
			外环	31.56	40.67
外环之外	43.75	64.16

表2   查阅的理论汽车发动机磨粒尺寸所对应磨损状态

最大磨粒的尺寸范围	磨损状态
		0～15um	正常磨损
15～50um	存在异常磨损
		50～100um	异常磨损加剧
100um以上	存在磨损故障

Claims (7)

1.一种立体式退役乘用车机油回收预处理装置，其特征是包括由废机油预存箱(23)和通过导管(6)与之连通的废机油稀释缸(24)组成的理化性能检测单元，由磨粒分析及滤清缸(25)和传动轴(15)组成的磨粒分析及滤清单元，由离心分离罩(16)和通过定位圆槽(51)嵌在该分离罩底部的废机油分级回收缸(18)组成的分级回收单元；所述磨粒分析及滤清缸(25)，其内部有多个由传动轴(15)带动的磨粒分析及滤清旋转层(13)，其底部设有一个由传动轴(15)带动的离心分离层(34)，其四周分布有环形引流挡板(14)；所述的磨粒分析及滤清缸(25)装在废机油稀释缸(24)下端，离心分离罩(16)上部与磨粒分析及滤清缸(25)底部相接；

在废机油预存箱(23)的下端装有废机油水流开关(4)，该废机油水流开关(4)通过导管(6)与废机油稀释缸(24)相连，该导管(6)的中段设有插入式废机油流速传感器(5)；

在废机油预存箱(23)顶端装有可伸缩弧形顶盖(26)，可在废机油注入废机油预存箱(23)后，通过测量可伸缩弧形顶盖(26)下移距离估算出所注入废机油量；该可伸缩弧形顶盖的弧形面上设有四个均布的自动放气阀，用来排出箱体内残存的空气杂质；

所述废机油稀释缸(24)由缸体、稀释剂注入机构(10)、插入式pH传感器(11)、加压活塞(30)、引流楔形板(29)、放油闸(12)组成，其中：加压活塞(30)由活塞杆和位于缸体内部的活塞构成，活塞上装有自动放气阀(44)，活塞头套有起密封作用的油环，活塞杆四周对称位置设有4个均布在缸体上端的活塞止推柱(22)，活塞止推柱(22)上下两端包裹有起缓冲作用的缓冲橡胶套(27)，以减少活塞运动在过程中对缸体的冲击；插入式pH传感器(11)安装于缸体下端；引流楔形板(29)通过键槽装在废机油稀释缸(24)内壁底端，该引流楔形板(29)通过自身凹槽内的开合滑轨(43)连接放油闸。

2.根据权利要求1所述的立体式退役乘用车机油回收预处理装置，其特征是所述引流楔形板(29)是垂直截面为楔形的环形结构，横向距离h＝5cm，其上斜面设计倾斜角为10°，其右端平面设有矩形凹槽，该凹槽内设有与放油闸(12)相连的环形放油闸开合滑轨(43)，放油闸(12)可沿滑轨往复运动，实现环形放油闸开合滑轨(43)的开合功能。

3.根据权利要求1所述的立体式退役乘用车机油回收预处理装置，其特征是所述稀释剂注入机构(10)，由大口朝上小口朝下的筒形漏斗、废机油水流开关(4)和导管组成，其中：废机油水流开关(4)装在所述漏斗的底部，该废机油水流开关通过导管与废机油稀释缸(24)相连。

4.根据权利要求1所述的立体式退役乘用车机油回收预处理装置，其特征是所述插入式pH传感器(11)通过螺纹与废机油稀释缸(24)的缸体呈水平15°安装于该缸体的下端；该传感器采用工业在线pH探头传感器，其电极由用低阻抗玻璃敏感膜制成，材质采用聚苯乙烯，耐压为0.6MPa。

5.根据权利要求1所述的立体式退役乘用车机油回收预处理装置，其特征是所述磨粒分析及滤清缸(25)采用4层圆盘式旋转层结构，前三层为外环是环形磁体(32)、内环是铝丝滤网的磨粒分析及滤清旋转层(13)，最底层为全铝丝滤网结构的离心分离层(34)，且滤网间隙由上到下依次减小，且4个旋转层间距由上到下依次为10cm、10cm、15cm。

6.根据权利要求1所述的立体式退役乘用车机油回收预处理装置，其特征是所述磨粒分析及滤清缸(25)采用环形半开门设计，其缸体一半为半圆形玻璃开门(35)，另一半圆壁由镀锌优质钢板做成，此半圆壁的下部设有与之嵌连的玻璃开门滑轨(36)。

7.根据权利要求6所述的立体式退役乘用车机油回收预处理装置，其特征是在所述半圆形玻璃开门(35)外部设有光学检测仪器，可对各磨粒分析及滤清旋转层(13)的环形磁体(32)分布的磨粒进行检测，以获取磨粒信息，确定发动机状态。