CN105673137B - 天然气发动机撞凝式油气分离器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天然气发动机撞凝式油气分离器，包括外分离套筒、套筒端盖、排气管、滤芯和进气支撑管，外分离套筒内依次套装有至少两层分别与进气支撑管连接的内分离套筒，内分离套筒的周壁上布置有油气喷射孔，位于最内层内分离套筒外的各内分离套筒下端以及外分离套筒下端分别设有积油环槽，贯穿各积油环槽分别对应设有导油孔，位于外分离套筒上的导油孔连通有积油阻气管；通过各油气喷射孔，会使油气混合体形成撞凝现象，再加上滤芯的分离作用，对油气混合体形成多次过滤分离，套筒端盖可打开，方便定期清理维护；积油环槽和导油孔将积油逐层向外导出汇集，积油阻气管能够避免混合油气回流，从而保证撞凝效果，提高油气分离率。

Description

天然气发动机撞凝式油气分离器
技术领域
本发明涉及一种发动机用部件技术领域，尤其涉及一种天然气发动机上使用的油气分离器。
背景技术
为了防止机油进入整车进气系统中，造成管路污染和发动机燃烧性能恶化，导致发动机排放下降，在各机动车上分别设置有油气分离器。油气分离器属于废气循环系统的一部分，它连接有一个独立的管路，它的作用是把油底壳里的机油蒸汽和燃烧室里窜出来的水蒸汽进行分解，分离的油膜顺管壁流到油底壳，过滤过的蒸汽进入发动机形成封闭循环或直接排出，以减少空气的污染率。
目前，大多数发动机的油气分离器都采用迷宫式或离心式分离两种结构，上述两种结构的分离方式普遍存在油气分离效率偏低的现象，并且还存在油气回流问题，当产生油气回流时，会造成气体分离过程中受到的阻力偏大，进而造成油气分离率降低，从而影响发动机的正常工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提升混合油气的喷出速度，实现撞凝，提升油气分离效率的天然气发动机撞凝式油气分离器。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：天然气发动机撞凝式油气分离器，包括外分离套筒，所述外分离套筒顶端密封有套筒端盖，所述套筒端盖上设有排气管，所述外分离套筒顶端内设有滤芯，所述外分离套筒的下端螺纹连接有进气支撑管，所述外分离套筒内依次套装有至少两层上端封闭的内分离套筒，所述内分离套筒位于所述滤芯的下方，所述内分离套筒的周壁上布置有若干油气喷射孔，相邻所述内分离套筒上的所述油气喷射孔错开设置；各层所述内分离套筒分别与所述进气支撑管螺纹连接，位于最内层所述内分离套筒外的各所述内分离套筒下端以及所述外分离套筒下端分别设有积油环槽，贯穿各所述积油环槽分别对应设有导油孔，位于所述外分离套筒上的所述导油孔连通有积油阻气管，所述积油阻气管安装于所述外分离套筒上。
作为优选的技术方案，外层所述内分离套筒上的所述油气喷射孔的设置高度高于内层所述内分离套筒上的所述油气喷射孔的设置高度，相邻两层所述内分离套筒上的所述油气喷射孔上下交错设置。
作为优选的技术方案，所述外分离套筒包括外筒体，所述外筒体的内壁上端设有定位环台，所述套筒端盖将所述滤芯压设于所述定位环台上，所述外筒体的下端固定连接有外筒体底座，所述外筒体底座的内壁与所述进气支撑管的外壁管螺纹连接，位于所述外分离套筒上的所述积油环槽设于所述外筒体底座上，所述积油阻气管安装于所述外筒体底座上。
作为优选的技术方案，所述外筒体底座的厚度小于所述外筒体的厚度。
作为优选的技术方案，所述内分离套筒包括内筒体，所述内筒体下端固定连接有内筒体底座，所述内筒体底座与所述进气支撑管螺纹连接，位于所述内分离套筒上的所述积油环槽设于所述内筒体底座上。
作为优选的技术方案，所述内筒体底座的厚度小于所述内筒体的厚度。
作为优选的技术方案，所述进气支撑管包括管体，所述管体上端内壁设有与最内层所述内分离套筒连接的内螺纹，所述管体上端外壁设有与外层所述内分离套筒连接的内螺纹，环绕所述管体外周设有连接环台，所述连接环台外表面设有与所述内分离套筒连接的外螺纹。
由于采用了上述技术方案，天然气发动机撞凝式油气分离器，包括外分离套筒，所述外分离套筒顶端密封有套筒端盖，所述套筒端盖上设有排气管，所述外分离套筒顶端内设有滤芯，所述外分离套筒的下端螺纹连接有进气支撑管，所述外分离套筒内依次套装有至少两层上端封闭的内分离套筒，所述内分离套筒位于所述滤芯的下方，所述内分离套筒的周壁上布置有若干油气喷射孔，相邻所述内分离套筒上的所述油气喷射孔错开设置；各层所述内分离套筒分别与所述进气支撑管螺纹连接，位于最内层所述内分离套筒外的各所述内分离套筒下端以及所述外分离套筒下端分别设有积油环槽，贯穿各所述积油环槽分别对应设有导油孔，位于所述外分离套筒上的所述导油孔连通有积油阻气管，所述积油阻气管安装于所述外分离套筒上；本发明的有益效果是：多个相互套装的内分离套筒在实际使用时，通过各层内分离套筒上的油气喷射孔，会使油气混合体形成撞凝现象，撞凝分离效果显著提升，再加上滤芯的分离作用，对油气混合体形成多次过滤分离，混合油气在经过滤芯后提升了分离效率，且套筒端盖可打开，方便进行定期清理维护；还在每层套筒设置了积油环槽，并通过导油孔将积油逐层向外导出汇集，积油阻气管能够避免混合油气回流，从而保证撞凝效果，提高油气分离率。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明实施例的剖面结构示意图；
图2是本发明实施例最内层内分离套筒的结构示意图；
图3是本发明实施例最内层外侧内分离套筒的结构示意图；
图4是本发明实施例外分离套筒的结构示意图；
图5是本发明实施例进气支撑管的结构示意图；
图中：1-外分离套筒；11-外筒体；12-定位环台；13-外筒体底座；2-套筒端盖；3-排气管；4-滤芯；5-进气支撑管；51-管体；52-连接环台；6-内分离套筒；61-内筒体；62-内筒体底座；7-油气喷射孔；8-积油环槽；9-导油孔；10-积油阻气管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，天然气发动机撞凝式油气分离器，包括外分离套筒1，所述外分离套筒1顶端密封有套筒端盖2，所述套筒端盖2上设有排气管3，所述外分离套筒1顶端内设有滤芯4，所述滤芯4可以设置为金属网，过滤时用来凝聚油滴，所述排气管3的进气口与所述套筒端盖2与所述滤芯4之间的空间连通，以方便向外排放油气分离后的气体。所述外分离套筒1的下端螺纹连接有进气支撑管5，通过所述进气支撑管5可以将本装置与发动机的排气端连接。所述外分离套筒1内依次套装有至少两层上端封闭的内分离套筒6，本实施例仅仅设置了两层所述内分离套筒6，所述内分离套筒6位于所述滤芯4的下方，所述内分离套筒6的周壁上布置有若干油气喷射孔7，相邻所述内分离套筒6上的所述油气喷射孔7错开设置；各层所述内分离套筒6分别与所述进气支撑管5螺纹连接，位于最内层所述内分离套筒6外的各所述内分离套筒6下端以及所述外分离套筒1下端分别设有积油环槽8，贯穿各所述积油环槽8分别对应设有导油孔9，位于所述外分离套筒1上的所述导油孔9连通有积油阻气管10，所述积油阻气管10安装于所述外分离套筒1上，所述积油阻气管10和所述排气管3分别设置为弯管。
如图1所示，本实施例中外层所述内分离套筒6上的所述油气喷射孔7的设置高度高于内层所述内分离套筒6上的所述油气喷射孔7的设置高度，相邻两层所述内分离套筒6上的所述油气喷射孔7上下交错设置。且本实施例中设置了两层所述内分离套筒6，两层所述内分离套筒6上的所述油气喷射孔7在上下方向上和圆周上方向均彼此错开，有助于分离时提升撞凝效果，配合设置的所述滤芯4，在整个油气分离过程中，可以形成三次分离。
所述外分离套筒1包括外筒体11，所述外筒体11的内壁上端设有定位环台12，所述套筒端盖2将所述滤芯4压设于所述定位环台12上，且所述外筒体11与所述套筒端盖2之间形成过盈连接，所述外筒体11的下端固定连接有外筒体底座13，所述外筒体底座13的内壁与所述进气支撑管5的外壁管螺纹连接，位于所述外分离套筒1上的所述积油环槽8设于所述外筒体底座13上，所述积油阻气管10安装于所述外筒体底座13上。
所述外筒体底座13的厚度小于所述外筒体11的厚度，这样可以增加所述外筒体底座13与相邻的所述内分离套筒6之间的距离，从而增加积油的容量。
所述内分离套筒6包括内筒体61，所述内筒体61下端固定连接有内筒体底座62，所述内筒体底座62与所述进气支撑管5螺纹连接，位于所述内分离套筒6上的所述积油环槽8设于所述内筒体底座62上。所述内筒体底座62的厚度小于所述内筒体61的厚度，同样时为了保证能够有足够的空间来容纳过滤出来的油体。
如图1和图5所示，所述进气支撑管5包括管体51，所述管体51上端内壁设有与最内层所述内分离套筒6连接的内螺纹，所述管体51上端外壁设有与外层所述内分离套筒6连接的内螺纹，环绕所述管体51外周设有连接环台52，所述连接环台52外表面设有与所述内分离套筒1连接的外螺纹，图5仅仅显示了所述进气支撑管5的大体结构，而其外表面和内表面的螺纹并没有绘制。
本实施例的工作原理为：
首先，由发动机曲轴箱产生的混合油气通过所述进气支撑管5内孔进入油气分离器最内层的所述内分离套筒6内部，经最内层的所述内分离套筒6上的所述油气喷射孔7射出，并碰撞至第二层所述内分离套筒6上，形成撞凝作用，油分子凝聚成油滴，沿着第二所述内分离套筒6的内壁流入该层的所述积油环槽8内进行积存；
然后，进入到第二层所述内分离套筒6内的混合油气，经第二层所述内分离套筒6上的所述油气喷射孔7射出，喷射到所述外分离套筒1的内壁上，再次形成撞凝现象，油分子凝聚成油滴，沿着所述外分离套筒1的内壁流入到该层底部的所述积油环槽8内，并经过该层的所述导油孔9流入到所述积油阻气管10内，通过所述积油阻气管10能够防止进入油气分离器中的混合油气回流；
最后，混合油气在所述外分离套筒1内向上流动，进入到金属网形成的所述滤芯4中，由所述滤芯4对混合油气进行进一步分离，被滤出的油分子聚集成油滴，油滴由于自身的重力作用，最终聚集流入到所述外分离套筒1底部的所述积油环槽8内，而分离出来的气体可以通过所述排气管3直接排出，可以通过管路连接至发动机的进气管，形成闭式循环。
本实施例多个相互套装的内分离套筒6在实际使用时，通过各层内分离套筒6上的油气喷射孔7，会使油气混合体形成撞凝现象，撞凝分离效果显著提升，再加上滤芯4的分离作用，对油气混合体形成多次过滤分离，混合油气在经过滤芯4后提升了分离效率，且套筒端盖2可打开，方便进行定期清理维护；还在每层套筒设置了积油环槽8，并通过导油孔9将积油逐层向外导出汇集，积油阻气管10能够避免混合油气回流，从而保证撞凝效果，提高油气分离率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.天然气发动机撞凝式油气分离器，包括外分离套筒，所述外分离套筒顶端密封有套筒端盖，所述套筒端盖上设有排气管，所述外分离套筒顶端内设有滤芯，所述外分离套筒的下端螺纹连接有进气支撑管，其特征在于：所述外分离套筒内依次套装有至少两层上端封闭的内分离套筒，所述内分离套筒位于所述滤芯的下方，所述内分离套筒的周壁上布置有若干油气喷射孔，相邻所述内分离套筒上的所述油气喷射孔错开设置；各层所述内分离套筒分别与所述进气支撑管螺纹连接，位于最内层所述内分离套筒外的各所述内分离套筒下端以及所述外分离套筒下端分别设有积油环槽，贯穿各所述积油环槽分别对应设有导油孔，位于所述外分离套筒上的所述导油孔连通有积油阻气管，所述积油阻气管安装于所述外分离套筒上。
2.如权利要求1所述的天然气发动机撞凝式油气分离器，其特征在于：外层所述内分离套筒上的所述油气喷射孔的设置高度高于内层所述内分离套筒上的所述油气喷射孔的设置高度，相邻两层所述内分离套筒上的所述油气喷射孔上下交错设置。
3.如权利要求1所述的天然气发动机撞凝式油气分离器，其特征在于：所述外分离套筒包括外筒体，所述外筒体的内壁上端设有定位环台，所述套筒端盖将所述滤芯压设于所述定位环台上，所述外筒体的下端固定连接有外筒体底座，所述外筒体底座的内壁与所述进气支撑管的外壁管螺纹连接，位于所述外分离套筒上的所述积油环槽设于所述外筒体底座上，所述积油阻气管安装于所述外筒体底座上。
4.如权利要求3所述的天然气发动机撞凝式油气分离器，其特征在于：所述外筒体底座的厚度小于所述外筒体的厚度。
5.如权利要求1所述的天然气发动机撞凝式油气分离器，其特征在于：所述内分离套筒包括内筒体，所述内筒体下端固定连接有内筒体底座，所述内筒体底座与所述进气支撑管螺纹连接，位于所述内分离套筒上的所述积油环槽设于所述内筒体底座上。
6.如权利要求5所述的天然气发动机撞凝式油气分离器，其特征在于：所述内筒体底座的厚度小于所述内筒体的厚度。
7.如权利要求1至6任一权利要求所述的天然气发动机撞凝式油气分离器，其特征在于：所述进气支撑管包括管体，所述管体上端内壁设有与最内层所述内分离套筒连接的内螺纹，所述管体上端外壁设有与外层所述内分离套筒连接的内螺纹，环绕所述管体外周设有连接环台，所述连接环台外表面设有与所述内分离套筒连接的外螺纹。
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