CN106795784B - 用于将杂质从内燃机的润滑油中去除的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将杂质从内燃机的润滑油中去除的装置(1)，其中，装置(1)在其工作状态中在下部具有滤清器滤芯(2)且在这上面具有带有可旋转驱动的转子(30)的离心分离机(3)，其中，滤清器滤芯(2)和离心分离机(3)彼此相叠地布置在共同的、在装置(1)的运行中封闭的、带有可拆卸的上部的封盖(41)和固定的下部的壳体件(42)的两件式的壳体(4)中，其中，在壳体(4)中在滤清器滤芯(2)与离心分离机(3)之间布置有被密封地插入的可取出的隔板(5)，其将在装置(1)的运行中处在润滑油压力下的下部的滤清腔(12)与无压力的上部的离心分离机腔(11)分开，其中，在闭合的封盖(41)的情形中隔板(5)径向在外部被支撑在封盖(41)处，其中，可转动地承载转子(30)的转子轴(33)以其下端部(35)被安装在隔板(5)中或在其处，且其中，在打开的封盖(41)的情形中转子(30)、带有转子轴(33)的隔板(5)和滤清器滤芯(2)可从壳体(4)中被取出。根据本发明的装置(1)的特征在于，封盖(41)在内侧在其中心具有支撑面且在闭合的封盖(41)的情形中转子轴(33)以其上端部(36)在支撑面处轴向支撑在封盖(41)处。

Description

用于将杂质从内燃机的润滑油中去除的装置

技术领域

本发明涉及一种用于将杂质从内燃机的润滑油中去除的装置，其中，该装置在其工作状态中在下部具有滤清器滤芯且在这上面具有带有可旋转驱动的转子的离心分离机，其中，滤清器滤芯和离心分离机彼此相叠地布置在共同的、在装置的运行中封闭的、带有可拆卸的上部的封盖和固定的下部的壳体件的两件式的壳体中，其中，在壳体中在滤清器滤芯与离心分离机之间布置有被密封地插入的可取出的隔板，其将在装置的运行中处在润滑油压力下的下部的滤清腔与无压力的上部的离心分离机腔分开，其中，在闭合的封盖的情形中隔板径向在外部被支撑在封盖处，其中，可转动地承载转子的转子轴以其下端部被安装在隔板中或在其处，且其中，在打开的封盖的情形中转子、带有转子轴的隔板和滤清器滤芯可从壳体中被取出。

背景技术

一种上述形式的装置由文件DE 202 11 556 U1已知。该已知的装置提供了一种有利地紧凑的结构形式，然而在此期间被证明是值得期望的是，降低装置的重量，以便于对带有此类装置的机动车的重量降低作出贡献。该已知的装置的呈现为该装置的重量的显著部分的构件是隔板。在已知的装置中，隔板须具有确定的机械稳定性和承载能力，因为其一方面须承载转子轴和支承在其上的转子且因为其另一方面须经受润滑油的在装置的运行中作用到其面向滤清器滤芯的侧上的全部的油压，而在隔板中不出现对于装置的功能而言干扰的或有害的变形。因此，隔板目前须由金属材料且以相对较大的材料厚度制成，这导致相应较高的重量且由于必要的切削加工导致较高的制造成本。

另一种上述形式的装置由文件DE 203 12 484 U1已知。在该已知的装置中，隔板具有钟形且在其外周缘上具有轴向伸延的肋，其相应地以至少一个在周缘方向上指向的加宽或穿孔实施成相对螺旋盖的连接器件。肋同时充当用于加强隔板且用于将由在壳体内部中的油压在隔板下方所引起的力导出到螺旋盖的径向外部的区域上的稳定和力导出肋。该已知的装置具有与上述已知的装置相同的缺点。

文件DE 20 2004 028 743 U1指出了一种用于净化液体的离心分离机，其中，离心分离机的转子轴是隔板的部分。转子轴的上端部在离心分离机的盖板中被对中地支撑。该文献所研究的问题是避免转子轴的端部由于离心分离机转子的不平衡所引起的干扰振动，该干扰振动导致效率降低且导致干扰噪声。该问题的解决方案此处在于，在轴的上面的端部区域与盖板之间布置有弹性的、缓冲在径向上出现的振动的中间体。因为转子轴的此处出现的振动仅可能横向于其纵轴线定向，所以此处仅涉及转子轴在其横向上的支撑。

发明内容

因此，本发明的目的在于，实现一种开头所提及的形式的装置，其避免所说明的缺点且其尤其使得在未降低装置可靠性的情形中的较小重量以及更为成本适宜的制造成为可能，且在其中在隔板中的干扰的或有害的变形被可靠地避免。

该目的的解决方案根据本发明利用一种开头所提及的形式的装置来实现，其特征在于，封盖在内侧在其中心具有支撑面且在闭合的封盖的情形中转子轴以其上端部在支撑面处轴向支撑在封盖处。

利用本发明有利地实现的是，目前仅在其径向外部的区域中被轴向支撑的隔板获得额外的轴向支撑，即经由在中央被安装在隔板处的在封盖处的转子轴。以该方式，作用到隔板上的轴向力可从隔板的两个区域中被导出，即从其径向外部的周缘区域中和从其中央的支承转子轴的区域中被导出。通过轴向力的该经改善的导出，更小的材料厚度且/或机械上更不牢固的材料对于隔板而言足够，这显著降低了其重量且通过材料节省和材料成本降低减少了制造成本。

当隔板仅具有相对较小的直径时，径向外部的轴向支撑甚至可被取消且隔板的整个支撑然后可在中央经由在封盖处的转子轴实现。径向在外部在隔板处于是无需设置支撑器件，这再次简化了隔板的制造且进一步降价且这通过取消支撑器件可改善无压力的润滑油从离心分离机腔中的流出。

优选地，隔板是由塑料构成的构件。因此，隔板可以特别小的重量且以较小的生产成本、尤其无切削加工地来制成。备选地，隔板可以是以轻型结构形式实施的由轻金属(优选铝或镁或其合金)构成的构件。在该实施方案中，在相同承载能力的情形中还获得封盖的降低的重量。

封盖优选地也是由塑料构成的构件，以便于可以较小的重量和较小的生产成本来成本适宜地制造封盖。备选地，封盖还可以是以轻型结构形式实施的由铝或镁构成的构件。具体的材料选择尤其取决于在相应装置的运行中出现的负荷。

为了可将封盖简单地与固定的壳体件连接且可与其解开，该封盖优选是螺旋盖。

在装置的另一设计方案中设置成，使得封盖在其内侧处具有中央凹槽，其在闭合的封盖的情形中与转子轴的上端部处在接合中。在该设计方案中，封盖除了隔板的轴向支撑之外还有利地提供了转子轴的上端部的径向对中。该对中降低或阻止了在离心分离机的被支承在转子轴上的转子的不平衡的情况中在转子轴到隔板处的联接区域中尤其有害的弯曲负荷。

为了阻止转子轴的轴向和/或径向支撑由于在装置的持续运行中的机械磨损的恶化，作如下建议，即封盖在其内侧处具有中央的金属嵌件，其在闭合的封盖的情形中与转子轴的上端部处在接合中。在该实施方案中，于是在每种情况中金属的转子轴支撑在封盖的同样金属的嵌件处，从而避免支撑由于磨损而过早恶化。作为用于嵌件的材料由于其强度尤其适用钢。

为了在无隔板的预先变形的情形中已确保转子轴在封盖处的可靠的轴向支撑，本发明设置成，在转子轴的上端部与封盖或布置在其中的嵌件之间的接合在闭合的封盖的情形中在轴向上无间隙。因此隔板经由转子轴也已被支撑，当在隔板的面向滤清器滤芯的侧上尚未存在处在压力下的润滑油(其朝向隔板在单侧施加轴向力)时，该轴向力力求使隔板变形，尤其使其中央区域向上移动。

优选地，此外转子轴以其下端部被注射或浇铸到隔板中。借此，转子轴在制造隔板的情形中已可靠地与后者相连接，而无须在复杂的加工中安上钻孔和螺纹或建立焊接或粘贴连接。

为了使隔板可尽可能有利地承受在单侧作用到其上的润滑油压力，优选地设置成，隔板呈钟形地构造。该钟形得出在隔板的材料内的有利的力分布和力方向，以此对降低隔板的必要的材料厚度和材料强度作进一步贡献。

为了使装置的滤清腔和离心分离机腔的可靠且持久密封分开，适宜地隔板在其下面的部分处径向在外部具有带有密封环的密封槽。借此，此外所确保的是，在装置以滤清器滤芯更换的每次维护的情形中还可实现在隔板处的密封环的简单的更换，因为在维护的情况中隔板也被从装置的壳体中取出。

对于根据本发明的装置而言进一步设置成，在固定的下部的壳体件中在其内周缘处构造有向上指向的贴靠台阶，在其处在闭合的封盖的情形中贴靠有隔板的下端侧。贴靠台阶用于隔板在其在固定的壳体件内的安装位置中的在轴向上向下看地定义的位置。

最后，对于根据本发明的装置而言还设置成，隔板径向在外部具有向上指向的支撑边缘，其在闭合的封盖的情形中贴靠在其下端侧处。

支撑边缘在与封盖的共同作用中用于隔板在其在固定的壳体件内的安装位置中的在轴向上向上看地定义的位置，一旦封盖被安装在固定的壳体件处。在封盖的封闭状态中，隔板于是在轴向上相对于固定的壳体件不再可移动地且因此精确定义地布置。

附图说明

下面根据附图阐述本发明的实施例。其中：

图1以纵截面显示了在第一实施方案中的一种根据本发明的装置，

图2以纵截面显示了在第二实施方案中的装置，且

图3同样以纵截面显示了在第三实施方案中的装置。

具体实施方式

在下面的附图说明中，相同的部分始终设有相同的附图标记，从而对于每个附图而言无须重新阐述所有在其中出现的附图标记。

附图的图1以纵截面显示了在第一实施方案中的用于将杂质从内燃机的润滑油中去除的装置1。

装置1具有壳体4，其由此处仅部分示出的固定的下部的壳体件42和与此可解地相连接的布置在上部的封盖41构成。

封盖41此处实施成螺旋盖，其借助于螺纹40可解地与固定的下部的壳体件42可被拧紧以及可与其解开。在外部，封盖41在其中央的上部的区域处具有六边形41’，其在当封盖41被拧紧或被拧松时用于放置旋紧工具(例如扳手)。

在壳体4中彼此相叠地在下部布置有滤清器滤芯2、在上部布置有离心分离机3且在其间布置有隔板5。

在装置1的运行中，待净化的、在由润滑油泵所产生的压力下的润滑油首先在由外向内的径向上流过滤清器滤芯2的滤清材料体20，以便于将较大的污物颗粒从润滑油中分出。其后，润滑油通过在转子轴33的内部中的油通道34向上流动且在根据压力被打开的最小压力阀38的情形中到达到转子30的内部中。经由在底侧设置在其处的、在图1中不可见的、润滑油通过其排出的反冲喷嘴，转子30被置于快速的转动中，由此在润滑油中所携带的精细的污物颗粒径向在外部在转子30的内周缘处沉积。由反冲喷嘴流出的润滑油无压力地向下和向外通过排油通道43流出。在此，隔板5将处在上部的、在装置1的运行中无压力的离心分离机腔11与壳体4的处在下部的、在装置1的运行中处在润滑油压力下的滤清腔12分开。

滤清器滤芯2如已知的那样由呈空心圆柱状的滤清材料体20和两个在上部和下部包围该滤清材料体的端盘构成，其中，此处仅上部的端盘21可见。此处如同样已知的那样，滤清器旁通阀28被集成到滤清器滤芯2的内部中。

在隔板5上方，在盖板41的内部中布置有离心分离机3。此处实施成自由射流离心分离机的离心分离机3由转子30构成，其借助于两个轴承32和32’被可转动地支承在转子轴33上且可根据反冲原理被驱动。转子轴33在其下端部35处牢固地与隔板5的中间部分50相连接，此处通过在制造隔板5的情形中的注射或浇铸。穿过转子轴33的内部伸延有油通道34，其形成由滤清腔12至离心分离机3的转子30的内部的流动连接。为了使转子30在存在可规定的润滑油压力的情形中才被置于转动中，在油通道34中安装有已知形式的最小压力阀38。在装置1的运行中由转子30通过其此处不可见的反冲喷嘴排出的润滑油无压力地通过排油通道43流出。

此外，在壳体件42中布置有隔板5，其此处呈钟形地实施且在顶侧覆盖滤清器滤芯2。借助于布置在端盘21的顶侧处和在隔板5的底侧处的锁止连接器件26和46，滤清器滤芯2和隔板5彼此可解地被锁定。

外部地在其径向外部的、轴向地处在下部的部分51处，隔板5具有环绕的密封槽52，密封环53被嵌入到其中，隔板5以其对着壳体件42的内周缘被密封。在密封槽52下方，隔板5以其下端侧55放置在壳体件42的内周缘处的向上指向的贴靠台阶45上。

同样地在其径向外部的、然而上部的区域中，隔板5具有向上指向的支撑边缘54，其在被安装的封盖41的情形中贴靠在封盖41的下端侧44处。因此，隔板5在被安装的封盖41的情形中径向在外部被轴向固定在壳体件42的贴靠台阶45与封盖41的下端侧44之间，即不具有轴向的可移动性。

由于在隔板5的底侧处作用的润滑油压力，在轴向上向上指向的力被施加到隔板5上。一方面，该力径向在外部经由支撑边缘54被导出到封盖41的径向外部的部分上。另一方面，该力径向在内部经由转子轴33向上被导出至封盖41的中央的内部区域。为此，在示出的实施例中封盖41在其中央的内部区域中具有凹槽46，在处在封闭状态中的封盖41的情形中转子轴33的上端部36接合到其中，其中，凹槽46的底面形成用于转子轴33的上端部36的支撑面。在此，在轴向上的接合是无间隙的，从而实现作用到隔板5上的力通过转子轴33到封盖41中的期望的导出。额外地，在转子轴33的上端部36与在封盖41中的凹槽46之间的接合用于转子轴33在径向上的对中。

通过使此处隔板5不仅在其径向外部的周缘区域51中而且在其中央区域50中在轴向上向上被支撑，隔板5可以相对较小的材料厚度且/或由相对较小强度的材料(例如塑料)制成，而在装置1的运行中不可能出现隔板5的不允许的变形。除了塑料构件之外，隔板5还可以是以轻型结构形式实施的由金属、尤其轻金属(例如铝或镁或其合金)构成的构件。

在定期或按需待执行的维护的情形中，封盖41被从下部的固定的壳体件42移开(此处被拧下)。其后，离心分离机3的转子30可由转子轴33被向上拉出。紧接着，借助于转子轴33的抓住可将隔板5向上从下部的壳体件42中抽出。在此，由于锁止连接器件26和56滤清器滤芯2被带动。所消耗的滤清器滤芯2可然后被从隔板5解开且被新鲜的滤清器滤芯2替代。在需要的情况中，在隔板5处的密封环53还可被更新。

那么，由带有转子轴33的隔板5和滤清器滤芯2构成的单元可由上部起被推入到下部的壳体件42中，直至隔板5以其下端侧55到达到贴靠台阶45处。在新的或经净化的转子30到转子轴33上的插上之后，封盖41又可被拧紧，据此然后装置1又可被投入使用。

附图的图2同样以纵截面显示了在第二实施方案中的装置1。在根据图2的示例的情形中，不同于在图1中示出的先前所说明的实施例的是转子轴33在封盖41处的支撑的形式。此处，此时与封盖41的中央的内部区域牢固地连接有金属嵌件47，此处被注射或浇铸到封盖41的内部中。嵌件47以相对嵌件47在外径上缩小的突起47’向下伸入到封盖41的内部中。转子轴33的上端部36具有相应于嵌件47的突起47’的外径的内径。

在被加装的处在闭合状态中的封盖41的情形中(如在图2中示出的那样)，转子轴33的上端部36和嵌件47的突起47’彼此处在接合中，其中，此处突起47’的向下指向的(多个)面形成用于转子轴33的上端部36的支撑面，且其中，在轴向上的接合又是无间隙的。因此，在根据图2的示例的情形中隔板5的中央部分50也经由转子轴33和嵌件47在轴向上被支撑在封盖41处。相同地，此处也实现转子轴33的上端部36的径向对中。通过此处所使用的金属嵌件47，在同样金属的转子轴33的上端部36与封盖41或者其嵌件47之间的接触区域中的非期望的磨损被阻止或至少被明显减少。

附图的图3同样以纵截面显示了在第三实施方案中的装置1。对于根据图3的实施例而言独特的是转子30的上部的轴承32’和在转子轴33的上端部36与封盖41之间的接合的变化的设计。

在根据图3的示例中，在内侧在中央在封盖41的上部区域中也注射或浇铸有嵌件47，其以缩小直径的突起47’向下伸入到封盖41的内部中。转子轴33的上端部36轴向贴靠在嵌件47的突起47’的形成支撑面的下端侧处。由此实现隔板5的中央部分50经由在封盖41处的转子轴33的期望的轴向支撑。

此外在根据图3的示例的情形中所不同的是，此处设置有两件式的上部的用于转子30的轴承32’，其中，轴承32’的两个轴承件彼此相叠地布置。两件式的上部的轴承32’的两个部分的径向内部布置有桥接套37，其以其下面的部分环绕转子轴33的上端部36的外周缘且以其上面的部分环绕嵌件47的突起47’的外周缘。以该方式，桥接套37将转子轴33的上端部36和嵌件47的突起47’彼此相对地对中。

两件式的上部的轴承32’此处形成组合的径向和轴向轴承。在转子30的静止中，其以轴承32’的上部的轴承件放置在桥接套37的顶侧上。当转子30在装置的运行中旋转时，由于反冲喷嘴31的相应的定向得出举升转子30的向上的力分量。转子30的该举升通过上部的轴承32’的下部的轴承件对着桥接套37的底侧的碰撞被限制。在该实施方案中，下部的轴承32仅需要简单的径向轴承。

在其另外的部分中，根据图3的装置1也相应于根据图1的装置1，从而此处也参照其说明。

附图标记清单

1 装置

11 离心分离机腔

12 滤清腔

2 滤清器滤芯

20 滤清材料体

21 上部的端盘

26 在21处的相对5的锁止连接器件

28 滤清器旁通阀

3 离心分离机

30 转子

31 反冲喷嘴

32,32’ 轴承

33 转子轴

34 在33中的油通道

35 33的下端部

36 33的上端部

37 桥接套

38 在33中的最小压力阀

4 壳体

40 螺纹

41 封盖

41’ 在41处的六边形

42 固定的下部的壳体件

43 由11的排油通道

44 41的下端侧

45 在42中的贴靠台阶

46 在41中的凹槽

47 在41中的嵌件

47’ 47的突起

5 隔板

50 5的中央部分

51 5的径向外部的下面的部分

52 密封槽

53 密封环

54 支撑边缘

55 5的下端侧

56 5相对21的锁止连接器件。

Claims (12)

1.一种用于将杂质从内燃机的润滑油中去除的装置(1)，其中，所述装置(1)在其工作状态中在下部具有滤清器滤芯(2)且在这上面具有带有能旋转驱动的转子(30)的离心分离机(3)，其中，所述滤清器滤芯(2)和所述离心分离机(3)彼此相叠地布置在共同的、在所述装置(1)的运行中封闭的、带有能拆卸的上部的封盖(41)和固定的下部的壳体件(42)的两件式的壳体(4)中，其中，在所述壳体(4)中在所述滤清器滤芯(2)与离心分离机(3)之间布置有被密封地插入的能取出的隔板(5)，其将在所述装置(1)的运行中处在所述润滑油压力下的下部的滤清腔(12)与无压力的上部的离心分离机腔(11)分开，其中，在闭合的封盖(41)的情形中所述隔板(5)径向在外部被支撑在所述封盖(41)处，其中，能转动地承载所述转子(30)的转子轴(33)以其下端部(35)被安装在所述隔板(5)中或在其处，且其中，在打开的封盖(41)的情形中所述转子(30)、带有所述转子轴(33)的隔板(5)和所述滤清器滤芯(2)能从所述壳体(4)中被取出，

其特征在于，所述封盖(41)在内侧在其中心具有支撑面且在闭合的封盖(41)的情形中所述转子轴(33)以其上端部(36)在所述支撑面处轴向支撑在所述封盖(41)处。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔板(5)是由塑料构成的构件或是由铝或镁构成的以轻型结构形式实施的构件。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述封盖(41)是由塑料构成的构件或是由铝或镁构成的以轻型结构形式实施的构件。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述封盖(41)在其内侧处具有中央凹槽(46)，其在闭合的封盖(41)的情形中与所述转子轴(33)的上端部(36)处在接合中。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述封盖(41)在其内侧处具有中央的金属嵌件(47)，其在闭合的封盖(41)的情形中与所述转子轴(33)的上端部(36)处在接合中。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述接合在闭合的封盖(41)的情形中在轴向上是无间隙的。

7.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述转子轴(33)以其下端部(35)被注射或浇铸到所述隔板(5)中。

8.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述隔板(5)呈钟形地构造。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述隔板(5)在其下部的部分(51)处径向在外部具有带有密封环(53)的密封槽(52)。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，在固定的下部的壳体件(42)中在其内周缘处构造有向上指向的贴靠台阶(45)，在其处在闭合的封盖(41)的情形中贴靠有所述隔板(5)的下端侧(55)。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述隔板(5)径向在外部具有向上指向的支撑边缘(54)，其在闭合的封盖(41)的情形中贴靠在其下端侧(44)处。

12.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述接合在闭合的封盖(41)的情形中在轴向上是无间隙的。