CN104594972A - 强制杂质分离的离心式精滤器及其发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种强制杂质分离的离心式精滤器及其发动机，包括用于安装于曲轴端部与其在圆周方向固定配合的精滤器安装座和用于与精滤器安装座共同形成精滤器腔的密封盖，所述精滤器安装座的内壁形成径向向内的凸台，相邻凸台之间形成杂物储存空间；本发明保持了现有的精滤器所具有的全部优点，并且，精滤器安装座的前端部分布有径向向内凸的凸台，相邻凸台之间形成杂物储存空间，杂质在较大的离心力作用下进入该空间，不会发生圆周方向的移动，处于相对静止且沉积状态，从而不会对油品进行二次污染，在分离净化过程中避免润滑油与杂质的再次汇集，具有更好的强制分离效果，并且随着使用周期的延长，分离效果并没有较差的影响。

Description

强制杂质分离的离心式精滤器及其发动机

技术领域

本发明涉及一种发动机附属部件及其发动机，特别涉及一种润滑油过滤设备及其发动机。

背景技术

离心式精滤器是发动机用于净化润滑油，保证各个摩擦副正常运行的重要设备。离心式精滤器一般是由曲轴的转动驱动离心式精滤器转动并利用离心导流部件的离心力净化润滑油，效果较为明显。离心式精滤器一般包括壳体和位于壳体内的离心导流部件，润滑油进入壳体内后通过离心力作用沿离心导流部件流动，密度大的固体颗粒位于离心直径的最远端，靠近中心的即是洁净的润滑油。

现有技术中，为了保证低速时依然具有较好的分离净化效果，采用整体的离心分离板结构，在转动时产生较大的分离离心力，在较低的转速条件下依然具有较好的离心过滤能力，并且具有相对较小的径向尺寸，节约安装空间，方便安装、拆卸和清洗。但是，该结构用于通过润滑油的通道位于离心分离板的边缘与壳体之间形成的间隙，而根据精滤器的过滤原理，杂质通过离心力的作用也会积聚于边缘，使得润滑油与杂质分离后再堵汇聚，在二次离心(离心分离板内侧表面)继续分离，杂质无穷尽的集聚汇集，导致随着使用周期的延长而使分离净化效果逐渐变差。

因此，需要对现有的离心式精滤器进行改进，不但在低转速时具有较好的离心过滤效果，具有相对较小的径向尺寸，节约安装空间，还在分离净化过程中避免润滑油与杂质的再次汇集，具有更好的分离效果，并且随着使用周期的延长，分离效果并没有较差的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种强制杂质分离的离心式精滤器及其发动机，不但在低转速时具有较好的离心过滤效果，具有相对较小的径向尺寸，节约安装空间，还在分离净化过程中避免润滑油与杂质的再次汇集，具有更好的分离效果，并且随着使用周期的延长，分离效果并没有较差的影响。

本发明的强制杂质分离的离心式精滤器，包括用于安装于曲轴端部与其在圆周方向固定配合的精滤器安装座和用于与精滤器安装座共同形成精滤器腔的密封盖，所述精滤器安装座的内壁形成径向向内的凸台，相邻凸台之间形成杂物储存空间；离心过滤的杂物由于离心力的作用位于该空间内，由于凸台的阻挡，在精滤器随着曲轴旋转时，不会发生圆周方向的相对移动，利于沉积而达到强制分离的目的；如图所示，所述精滤器安装座通过花键传动配合外套于曲轴端部形成的细轴上，且细轴上螺纹配合设有将精滤器安装座缩紧的锁紧螺母，在此不再赘述。

进一步，所述凸台位于精滤器安装座的内腔的直径最大处，且凸台在其径向尺寸范围内沿圆周方向形成封闭空间；该封闭空间可以是精滤器其他部件安装后精滤器安装座与其他部件配合后形成，也可是自身形成；即安装后凸台轴向两端形成封闭，避免高速运转后杂质形成流动，保证油品的洁净。

进一步，所述精滤器安装座的内腔为喇叭口结构，所述凸台位于喇叭口的直径最大处；保证离心力完全的作用于杂质，提高分离效果，精滤器安装座的内腔采用喇叭口状，利于在有限的空间内增大径向尺寸，从而相对增大精滤器低转速时的离心分离能力；精滤器安装座的内腔的喇叭口对应的端面为用于安装精滤器密封盖的密封端面，与所述凸台间隔设置用于固定安装密封盖的安装位；，如图所示，该安装位也形成向内凸的平滑内凸结构，增加密封盖的连接强度，保证本身不会发生变形，具有较好的连接强度，从而保证良好的密封性；同时，内凸结构还与凸台共同起到一定的储存杂质作用，如图所示，安装位即为用于旋入螺钉的螺纹孔。

进一步，位于精滤器腔内与精滤器安装座在圆周方向密封连接设有离心分 离板，该离心分离板将精滤器腔分为前精滤腔和后精滤腔，所述离心分离板上开有连通前精滤腔和后精滤腔的过油孔，所述前精滤器腔与曲轴箱盖的出油道连通，后精滤腔与曲轴上的进油孔连通；过油孔的大小以使润滑油顺畅流过为准，离心过滤过程中，杂质通过离心力直接沉淀于精滤器腔径向外缘，且与流动的润滑油相对分开，保证润滑油的洁净；采用整体离心分离板结构，避免因现有技术外套于曲轴的环状结构离心半径较小的问题，无需安装于曲轴，整个分离板具有较大的离心半径，因而在转动时产生较大的分离离心力，在较低的转速条件下依然具有较好的离心过滤能力。

进一步，所述过油孔距离心分离板的径向外边缘以及中心均设定距离；距离径向外边缘设定距离是避免集聚的杂质通过过油孔流动，以保证油品的洁净，同时，与过油孔距离心分离板的中心设定距离是避免润滑油没有经过离心分离直接通过过油孔流动而带走杂质，设定的距离可使杂质加速向边缘沉淀，从而在润滑油进入过油孔时形成初步的分离净化。

进一步，所述过油孔为多个沿圆周方向均匀分布；保证离心分离板的平衡性，同时，具有足够大的润滑油通道。

进一步，所述离心分离板为向密封盖方向逐渐扩大的锥形结构，过油孔设于锥形结构的锥面；过油孔设置于锥面，对润滑油通过形成一定的离心分力推动，加速过油孔内润滑油的通过，并保证分离效果。

进一步，离心分离板的锥形顶部为平面形成锥台形盘状结构；该结构利于减小精滤器的轴向尺寸，同时，可在过滤初期形成完全的径向离心力，增大杂质与润滑油之间的分离效率，利于在后期的锥面分离过程中实现较好的净化分离。

进一步，所述过油孔位于离心分离板距锥台形盘状结构顶部的1/4-1/2处；该参数范围能够使集聚于边缘的杂质不易于混入润滑油流道，保持油品的洁净，并利于杂质在离心力作用下越过过油孔沉积于边缘。

进一步，所述精滤器安装座的内腔为与离心分离板形状相适应的喇叭口状， 所述离心分离板径向外边缘形成环形翼缘，该环形翼缘密封压合在密封盖与精滤器安装座之间；精滤器安装座采用喇叭口状，利于在有限的空间内增大径向尺寸，从而相对增大离心分离板的径向尺寸，增大低转速时的离心分离能力；如图所示，环形翼缘通过密封垫被压合在精滤器安装座径向边缘与密封盖之间，不但具有较好的连接强度和保证离心分离板本身的强度，还使结构整体性强，简单紧凑。

进一步，所述离心分离板的锥面的锥度20°～60°；该锥度的离心分离板合理分配沿锥面方向的以及垂直于锥面方向的离心分力，尽量避免杂质进入油道，同时，还利于润滑油在合理的离心力下顺畅通过过油孔，提高分离效率。

本发明还公开了一种发动机，所述发动机安装有所述的强制杂质分离的离心式精滤器。

本发明的有益效果：本发明的强制杂质分离的离心式精滤器及其发动机，采用整体的离心分离板结构，保持了现有的精滤器所具有的全部优点，即保证曲轴的整体性、加工性和整体强度，整个分离板具有较大的离心半径，因而在转动时产生较大的分离离心力，在较低的转速条件下依然具有较好的离心过滤能力，同时，如采用现有的一侧进油一侧出油的结构，则避免进出油直通，增加离心过滤的效率，安装于发动机在低转速时具有较好的离心过滤效果，并且具有相对较小的径向尺寸，节约安装空间，方便安装、拆卸和清洗，适用于摩托车等轻便车辆的发动机使用；主要的是精滤器安装座的前端部分布有径向向内凸的凸台，相邻凸台之间形成杂物储存空间，由于凸台的存在，相邻凸台之间形成前述杂物储存空间，杂质在较大的离心力作用下进入该空间，由于上述凸台的限制，不会发生圆周方向的移动，处于相对静止且沉积状态，从而不会对油品进行二次污染，在分离净化过程中避免润滑油与杂质的再次汇集，具有更好的强制分离效果，并且随着使用周期的延长，分离效果并没有较差的影响。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的剖视图；

图2为精滤器安装座端面视图。

具体实施方式

图1为本发明的剖视图，图2为精滤器安装座端面视图，如图所示：本实施例的强制杂质分离的离心式精滤器，包括用于安装于曲轴端部与其在圆周方向固定配合的精滤器安装座1和用于与精滤器安装座1共同形成精滤器腔的密封盖4，所述精滤器安装座的内壁形成径向向内的凸台14，相邻凸台14之间形成杂物储存空间；离心过滤的杂物由于离心力的作用位于该空间内，由于凸台14的阻挡，在精滤器随着曲轴旋转时，不会发生圆周方向的相对移动，利于沉积而达到强制分离的目的；如图所示，所述精滤器安装座通过花键传动配合外套于曲轴端部形成的细轴上，且细轴上螺纹配合设有将精滤器安装座缩紧的锁紧螺母，在此不再赘述；如图所示，所述凸台14的横向截面为平滑线型，保证在凸台的顶部不会集聚杂质，进一步保证分离的效率；一般使凸台的横向截面为圆弧形，加工方便且具有较好的强度，对于杂质来说，具有更好的滑移效果。

本实施例中，所述凸台14位于精滤器安装座1的内腔的直径最大处，且凸台14在其径向尺寸范围内沿圆周方向形成封闭空间；该封闭空间可以是精滤器其他部件安装后精滤器安装座与其他部件配合后形成，也可是自身形成；即安装后凸台轴向两端形成封闭，避免高速运转后杂质形成流动，保证油品的洁净。

本实施例中，所述精滤器安装座1的内腔为喇叭口结构，所述凸台14位于喇叭口的直径最大处；保证离心力完全的作用于杂质，提高分离效果，精滤器安装座的内腔采用喇叭口状，利于在有限的空间内增大径向尺寸，从而相对增大精滤器低转速时的离心分离能力；精滤器安装座的内腔的喇叭口对应的端面为用于安装精滤器密封盖的密封端面，与所述凸台间隔设置用于固定安装密封盖4的安装位；，如图所示，该安装位13也形成向内凸的平滑内凸结构，增加密封盖的连接强度，保证本身不会发生变形，具有较好的连接强度，从而保证 良好的密封性；同时，内凸结构还与凸台共同起到一定的储存杂质作用，如图所示，安装位即为用于旋入螺钉的螺纹孔。

本实施例中，位于精滤器腔内与精滤器安装座1在圆周方向密封连接设有离心分离板3，该离心分离板3将精滤器腔分为前精滤腔和后精滤腔，所述离心分离板3上开有连通前精滤腔10和后精滤腔2的过油孔9，所述前精滤器腔10与曲轴箱盖7的出油道8连通，后精滤腔2与曲轴上的进油孔连通，图中箭头所示即为润滑油走向；过油孔9的大小以使润滑油顺畅流过为准，离心过滤过程中，杂质通过离心力直接沉淀于精滤器腔径向外缘，且与流动的润滑油相对分开，保证润滑油的洁净；而现有技术中，用于通过润滑油的通道位于离心分离板的边缘与壳体之间形成的间隙，而根据精滤器的过滤原理，杂质通过离心力的作用也会积聚于边缘，使得润滑油与杂质分离后再堵汇聚，在二次离心(离心分离板内侧表面)继续分离，杂质无穷尽的集聚汇集并与润滑油共用通道，导致随着使用周期的延长而使分离净化效果逐渐变差；而本发明的结构则很好地解决了上述问题，过油孔不但使离心分离板的连接强度提高，还在分离净化过程中避免润滑油与杂质的再次汇集，具有更好的分离效果，并且随着使用周期的延长，分离效果并没有较差的影响。采用整体离心分离板3结构，避免因现有技术外套于曲轴的环状结构离心半径较小的问题，无需安装于曲轴，整个分离板具有较大的离心半径，因而在转动时产生较大的分离离心力，在较低的转速条件下依然具有较好的离心过滤能力。

本实施例中，密封盖4通过冲压成型，密封盖4一体成型带有进油管节6，该进油管节6以转动配合且密封连通的方式伸入曲轴箱盖7的出油道8，进油管节6与该出油道8之间的配合间隙应尽量小，以不影响二者的转动配合和不泄漏润滑油为准；密封连通可采用O型圈、填料等辅助密封方式，也可以直接配合控制好配合间隙的方式；该配合方式与现有的油通管结构并依靠压簧与曲轴箱盖7贴合相比，避免了因零件加工平面度差而造成润滑油泄漏问题。

本实施例中，进油管节6伸入曲轴箱盖7的出油道8的长度为5mm～6.5mm， 本实施例采用6mm，根据油量大小在该范围内选取合适的数值；该伸入长度范围保证了出油道8与进油管节6之间的良好密封，从而杜绝润滑油的泄漏。

本实施例中，所述进油管节6外圆面形成轴肩5，该轴肩5顶住曲轴箱盖7的出油道8的出口端面；由于密封盖4本身通过钢材冲压成型，具有一定的弹性，顶住后具有较小的预紧力，该端面配合辅助整个油路的密封，进一步杜绝泄漏。

本实施例中，所述过油孔9距离心分离板3的径向外边缘以及中心均设定距离；距离径向外边缘设定距离是避免集聚的杂质通过过油孔流动，以保证油品的洁净，同时，与过油孔距离心分离板的中心设定距离是避免润滑油没有经过离心分离直接通过过油孔流动而带走杂质，设定的距离可使杂质加速向边缘沉淀，从而在润滑油进入过油孔时形成初步的分离净化。

本实施例中，所述过油孔9为多个沿圆周方向均匀分布；一般采用两个、三个或四个即能较好地实现发明目的，保证离心分离板的平衡性，同时，具有足够大的润滑油通道。

本实施例中，所述离心分离板3为向密封盖4方向逐渐扩大的锥形结构，过油孔9设于锥形结构的锥面；过油孔9设置于锥面，对润滑油通过形成一定的离心分力推动，加速过油孔内润滑油的通过，并保证分离效果。

本实施例中，离心分离板3的锥形顶部为平面形成锥台形盘状结构；该结构利于减小精滤器的轴向尺寸，同时，可在过滤初期形成完全的径向离心力，增大杂质与润滑油之间的分离效率，利于在后期的锥面分离过程中实现较好的净化分离。

本实施例中，所述过油孔9位于离心分离板3距锥台形盘状结构顶部的1/4-1/2处；该参数范围能够使集聚于边缘的杂质不易于混入润滑油流道，保持油品的洁净，并利于杂质在离心力作用下越过过油孔沉积于边缘；本实施例中，所述过油孔位于分离板距锥台形盘状结构顶部的1/3处，该位置能够保证润滑油通过过油孔时的速度，避免过快通过以免夹杂杂质，且利于保证杂质的离心 分离。

本实施例中，所述精滤器安装座1的内腔为与离心分离板3形状相适应的喇叭口状，所述离心分离板3径向外边缘形成环形翼缘，该环形翼缘密封压合在密封盖4与精滤器安装座1之间；当然，环形翼缘设有用于压合连接的螺钉过孔；所述环形翼缘具有沿径向向内的延展段；利于在有限的空间内增大径向尺寸，从而相对增大分离板的径向尺寸，增大低转速时的离心分离能力；如图所示，环形翼缘通过密封圈被压合在精滤器安装座1径向边缘与密封盖4之间，不但具有较好的连接强度和保证分离板本身的强度，还使结构整体性强，简单紧凑；环形翼缘具有沿径向向内的延展段，该延展段在杂质离心分离后形成完全的径向离心力，从而保证杂质不会回流；如图所示，环形翼缘的外缘还沿圆周方向分布有径向凹槽，密封盖4具有用于与径向凹槽配合的固定爪，装配后该固定爪被强制弯曲轴向锁紧环形翼缘，该结构适用于厚度有限的分离板与密封盖之间的密封连接，保证连接强度。

精滤器安装座1采用喇叭口状，利于在有限的空间内增大径向尺寸，从而相对增大离心分离板的径向尺寸，增大低转速时的离心分离能力，充分利用精滤器位于曲轴端部的特点，采用简单的压合结构即能实现离心分离板的安装，便于拆卸和更换，也便于精滤器清洗；喇叭口结构更利于离心分离的曲线走向，使杂质(滤渣)能够向边缘处流动，避免进入曲轴进油孔造成二次污染；本实施例中，所述环形翼缘的密封面形成环形曲面，环形曲面的横截面为平滑过渡的槽形；环形曲面类似于密封端面的水线，在该环形曲面内可放置密封圈(如O型圈)，压合后密封圈形成密封，且环形曲面可变形形成预紧力，增强密封效果；密封面即压合面。

如图所示，环形翼缘通过密封垫被压合在精滤器安装座1径向边缘与密封盖4之间，不但具有较好的连接强度和保证离心分离板本身的强度，还使结构整体性强，简单紧凑。

本实施例中，所述离心分离板3的锥面的锥度20°～60°，根据发动机的 转数范围进行选择，一般选择30°～45°较合适，本实施例为38°；该锥度的离心分离板合理分配沿锥面方向的以及垂直于锥面方向的离心分力，尽量避免杂质进入油道，同时，还利于润滑油在合理的离心力下顺畅通过过油孔，提高分离效率。

本发明还公开了一种发动机，所述发动机安装有所述的强制杂质分离的离心式精滤器。

本发明中，前后方位指的是：来油方向为前，及曲轴箱盖一侧。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种强制杂质分离的离心式精滤器，其特征在于：包括用于安装于曲轴端部与其在圆周方向固定配合的精滤器安装座和用于与精滤器安装座共同形成精滤器腔的密封盖，所述精滤器安装座的内壁形成径向向内的凸台，相邻凸台之间形成杂物储存空间。

2.根据权利要求1所述的强制杂质分离的离心式精滤器，其特征在于：所述凸台位于精滤器安装座的内腔的直径最大处，且凸台在其径向尺寸范围内沿圆周方向形成封闭空间。

3.根据权利要求1所述的强制杂质分离的离心式精滤器，其特征在于：所述精滤器安装座的内腔为喇叭口结构，所述凸台位于喇叭口的直径最大处；精滤器安装座的内腔的喇叭口对应的端面为用于安装精滤器密封盖的密封端面，与所述凸台间隔设置用于固定安装密封盖的安装位。

4.根据权利要求3所述的强制杂质分离的离心式精滤器，其特征在于：位于精滤器腔内与精滤器安装座在圆周方向密封连接设有离心分离板，该离心分离板将精滤器腔分为前精滤腔和后精滤腔，所述离心分离板上开有连通前精滤腔和后精滤腔的过油孔，所述前精滤器腔与曲轴箱盖的出油道连通，后精滤腔与曲轴上的进油孔连通；所述过油孔距离心分离板的径向外边缘以及中心均设定距离。

5.根据权利要求3所述的强制杂质分离的离心式精滤器，其特征在于：所述离心分离板为向密封盖方向逐渐扩大的锥形结构，过油孔设于锥形结构的锥面。

6.根据权利要求5所述的强制杂质分离的离心式精滤器，其特征在于：离心分离板的锥形顶部为平面形成锥台形盘状结构。

7.根据权利要求6所述的强制杂质分离的离心式精滤器，其特征在于：所 述过油孔位于离心分离板距锥台形盘状结构顶部的1/4-1/2处。

8.根据权利要求5所述的强制杂质分离的离心式精滤器，其特征在于：所述精滤器安装座的内腔为与离心分离板形状相适应的喇叭口状，所述离心分离板径向外边缘形成环形翼缘，该环形翼缘密封压合在密封盖与精滤器安装座之间。

9.根据权利要求5/6或7所述的强制杂质分离的离心式精滤器，其特征在于：所述离心分离板的锥面的锥度20°～60°。

10.一种发动机，其特征在于：所述发动机安装有权利要求1-8所述的强制杂质分离的离心式精滤器。