CN107096649A - 具有排放槽的离心分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有排放槽的离心分离器。具体地，一种离心分离器包括限定了圈占范围的静止的壳体（10）和安装在圈占范围内用于旋转的转子（12），壳体包括基部（14）、罩部（16）以及密封装置（26），基部具有周向壁（24），罩部可释放地连接到基部的周向壁以提供围绕转子的圈占范围的上区域，密封装置设置在罩部的下端边沿和周向壁的上边沿（25）之间，基部的周向壁具有在罩部的下部的内侧延伸的竖立凸缘（30），在它们之间具有环形间隙（35）。多个开口被设置在竖立凸缘中以使得工作流体能够排出到壳体的基部内。这些开口可以是凸缘的上边缘中的凹口（40）并且优选地可以延伸到凸缘的底部。

Description

具有排放槽的离心分离器

技术领域

本发明涉及一种离心分离器，具体但不排他地涉及一种自驱动流体动力离心分离器。

背景技术

流体动力离心分离器被熟知用于分离不同密度的流体或用于从液体中分离颗粒物，并且长期应用在发动机的润滑系统中，特别是柴油动力车辆发动机（汽车和船舶），以及在其他的工业分离过程中。这样的分离器的操作原理为：壳体容纳转子，该转子被支撑在壳体中以绕着轴向主轴高速自转。流体沿旋转轴线以升高的压力供应并且穿过轴向主轴中的和转子的中心管中的孔进入到转子的腔室内。在转子腔室内循环之后，流体从转子基部中的喷嘴喷射进入到壳体，该流体从壳体排到收集池。在自动力分离器中，转子的驱动流体是将要被清洁的受污染流体。随着该流体穿过转子，较稠密的污染物质或颗粒被离心力从流体中分离出来并且通常作为粘附到转子内表面的块状物保留在转子内。在分离器维护期间，包括基部和罩部的壳体被打开以通达转子，该转子必须被拆开并且清理干净。这对于机动车中的离心分离器而言可以例如每年一次或两次在车辆维护期间进行，或者在离心分离器的其他工业使用中可以更高频率地进行。

在操作期间，大部分离开转子基部中的喷嘴的流体向下流动并且经由壳体的基部内的出口返回到收集池。然而，流体的一部分趋向于积累在壳体罩部连接到壳体基部的区域内并且随后在将罩部从基部释放以允许对转子进行维护时溢出。在这点上，壳体的基部具有周向壁，罩部可释放地连接到周向壁，密封装置布置在罩部的下端边沿和周向壁的上边沿之间。周向壁具有竖立凸缘，该竖立凸缘在罩部的下部的内侧凸出，在它们之间具有环形间隙。流体的一部分正是趋向于累积在该间隙中以及累积在该凸缘之上。

本发明的目的是减少或消除这样的棘手并且不期望的溢出。

发明内容

本发明提供了一种离心分离器，其包括限定了圈占范围的静止的壳体和安装在圈占范围内侧用于旋转的转子，壳体包括基部、罩部和密封装置，基部具有周向壁，罩部可释放地连接到基部的周向壁以提供转子周围的圈占范围的上区域，密封装置设置在罩部的下端边沿和周向壁的上边沿之间。基部的周向壁具有在罩部的下部的内侧延伸的竖立凸缘。多个开口被设置在竖立凸缘中以使得工作流体能够排出到壳体的基部内。

凭借该方法，使得穿过分离器的流体能够从罩部的下边沿附近排出到壳体的基部内，减少了所累积的流体的容量。由此显著地减少并且可能消除了在移除壳体罩部时的溢出。

凸缘中的这些开口（其也可以被称作在凸缘内的槽）可以以隔开的间隔围绕凸缘的上边缘形成为凹口。结果，凸缘的上边缘变为非连续的。优选地，每个凹口（其本质上是凸缘中的长形缺口）延伸到凸缘的底部。这将会更加有可能消除这样的溢出，因为排放的可能性被最大化。

然而，在本发明的替代实施例中，开口或槽可以形成为孔，该孔不向凸缘的上边缘打开，即它们具有封闭的外围。在这样的实施例中，这些孔优选地形成为延伸到凸缘的底部。这样的开口也可以具有长形的形状。

本发明的另一方面是一种用于离心分离器的壳体基部本身，所述基部具有周向壁，该周向壁设置有在其上边缘周围的竖立凸缘，所述凸缘形成有多个排放开口。

关于分离器的设计的其他方面，凸缘中的开口的下端的轴向位置可以改变。然而，优选的是开口的下端应该与密封装置的上端面在同一水平或在密封装置的上端面之上。在优选的实施例中，开口下端和密封装置的上端面或上表面之间的轴向距离应该不超过5mm，特别地不超过2mm，优选地不超过1mm。

附图说明

将通过示例的方式参照附图进一步描述本发明，附图中：

图1是依照本发明的离心分离器的实施例的纵向截面；

图2是图1的分离器的壳体的基部的透视图；

图3是图1的分离器的透视图，壳体罩部和基部被部分地切掉；并且

图4是图1中圈出的区域的放大细节，在该区域，壳体罩部装配到壳体基部。

具体实施方式

如所示，本发明的离心分离器的这个示例性实施例是自动力分离器，其中，提供旋转驱动力的工作流体也是将要从其离心地分离出污染物的流体。分离器包括限定了圈占范围的静止的壳体10和安装在圈占范围内侧的转子12。壳体10包括基部14和罩部16，基部14提供圈占范围的下区域，罩部16可释放地连接到基部以提供圈占范围的上区域。轴向的主轴18刚性地安装到基部14并且延伸到罩部16的顶部处的连接器组件20。转子12安装在主轴18上以在分离器工作期间绕其旋转。

壳体10的基部14具有带有上边缘部分25的周向壁24，该上边缘部分25限定了放置密封环26的环形凹槽。罩部16的下边沿具有匹配的扩口构造（flared configuration）并且被夹持装置28可释放地连接以接触密封环26。周向壁24设置有竖立凸缘30，该竖立凸缘30在罩部16的下部的内侧延伸，在它们之间具有狭窄的环形间隙35。在图4的细节中示出了该间隙35是凸缘30的外表面和罩部16的内表面之间的狭窄空间。该凸缘30作为引导件是重要的，用于将罩部16定位在基部14的上边缘上，以便当在每次检修操作的末尾再次固定夹持装置28时能够实现O型环密封件26的均匀压缩。在分离器的现有技术中，该凸缘30是连续的周向凸缘。

离心分离器的操作是常规的。加压的工作流体经由壳体10的基部14中的进口32供应。从这里，工作流体流经主轴18的中心通道38并且经由主轴的壁中的和转子12的中心管13中的径向孔31、32进入到转子12中。转子12中的流体如图1所示循环。首先，其流动到转子鼓的内表面，在这里，离心力引起污染物颗粒的沉积。然后，该流体被分离锥体34向内偏转并且穿过锥体34的内边缘处的间隙，进而向下地经由转子12的底部处的喷嘴36离开。流体从这些喷嘴36（仅其中一个在图3中示出）在距旋转轴线一定距离处切向喷射，正是该切向喷射提供了驱动力以使转子12旋转。转子的角速度产生了离心力，以通过导致污染颗粒累积在转子鼓的内表面上而使污染颗粒分离出来。

大部分离开喷嘴36的流体向下流动并且经由壳体10的基部14内的出口37返回到收集池（未示出）。然而，离开喷嘴36的流体的一部分至此已经累积在密封环26之上的区域50内，在那里，如图4所示出，壳体罩部16被夹持到壳体基部14。特别地，流体累积在竖立凸缘30和罩部16的内表面之间的狭窄间隙35内以及累积在凸缘30之上，该竖立凸缘30到现在为止还是连续的周向凸缘。

定期地，必须对分离器进行维护并且将转子12的内部清理干净。因此，为允许通达转子12，首先必须通过释放夹持装置28并抬开壳体罩部16来打开壳体10。当壳体罩部被抬开时，在区域50内累积的流体（其通常为油）溢出到壳体基部14外，这对维护操作人员造成麻烦并且需要擦掉。这降低了维护过程的效率。

现在依照本发明，这个示例性的实施例示出了密封凸缘30是非连续的，其部分环形的凸缘部分30各自被从凸缘30的顶部切入并延伸到凸缘30的底部的凹口或槽40隔开。所说明的实施例在图2中被示为具有八个竖立凸缘部分30，该八个竖立凸缘部分30由八个介于其间的长形槽40隔开。凸缘部分30和介于其间的槽40具有近似相等的角度范围（因此每个近似为22.5°）。进一步，每个长形槽40的底面42设置有朝向壳体基部14的中心向下倾斜的角度。所设置的槽40本身使得流体能够在竖立凸缘30后面（也就是在竖立凸缘30外）从间隙35排出。每个槽40的基部的倾斜进一步促进了流体的排出。结果，当夹持组件28被释放并且罩部16被抬开时，没有流体的溢出或者仅仅有极小量的溢出。

为使密封环26功能可靠，放置有密封环的环形凹槽27应该具有连续的表面，优选地在所有三个侧面均具有连续的表面。因此，槽40的下端应该位于略微在密封环26的上端面之上或与密封环26的上端面在同一水平。

应理解的是，如已指出的，图示的实施例仅为示例作用。本发明不受图示的实施例的具体细节的限制。在其他实施例中，许多在细节上的变体是可能的。特别地，壳体基部的竖立凸缘中的凹口的几何形状、数量和间距在本发明范围内的其他实施例中可以是不同的。虽然合理的数量（比如三个或更多个凹口）将通常适合于实现所要求的排放并且实现当壳体打开时不存在溢出，然而这样的凹口可能是任何数量。进一步，凹口不必须与彼此或者与剩余的介于其间的竖立凸缘部分近似地有同样的长度。凹口可以较凸缘部分更长或更短并且可以在壳体基部的围绕壁的周边的不同位置处具有不同的长度。在其他实施例中，凹口可以不完全延伸到竖立凸缘的基部。而且，在其他实施例中，各自凹口的底部可以不是倾斜的。在另一些实施例中，替代凹口的可以是穿过凸缘的开口，其也将提供充足的排放以使得当在维护过程中壳体罩部被释放并且移除时减少流体的溢出。换句话说，该原则关于在壳体基部的上边缘周围的凸缘中的任何数量的开口或凹口（槽）均是适用的，无论那些开口或凹口的尺寸或几何形状如何。

此外，在本发明内的其他实施例中，壳体基部的周向壁的上端和罩部的下边沿的构造可以是不同的，并且壳体罩部和壳体基部之间的密封和夹持布置可以不同于图示的实施例。

本发明也可以适用于具有分离的驱动装置并且不是自动力的离心分离器。

Claims (11)

1.一种离心分离器，包括限定了圈占范围的静止的壳体（10）和安装在所述圈占范围内用于旋转的转子（12），所述壳体包括基部（14）、罩部（16）以及密封装置（26），所述基部（14）具有周向壁（24），所述罩部（16）可释放地连接到所述基部的周向壁以提供围绕所述转子的所述圈占范围的上区域，所述密封装置（26）设置在所述罩部的下端边沿和所述周向壁的上边沿（25）之间，所述基部（14）的周向壁（24）具有在所述罩部的下部的内侧延伸的竖立凸缘（30），在它们之间具有环形间隙，其特征在于，多个开口（40）被设置在所述竖立凸缘（30）中以使得工作流体能够排出到所述壳体（10）的基部（14）内。

2.如权利要求1所述的离心分离器，其中，每个开口（40）延伸到所述凸缘（30）的底部。

3.如权利要求1或2所述的离心分离器，其中，所述开口具有下端，所述下端与所述密封装置的上端面在同一水平或在所述密封装置的上端面之上。

4.如权利要求1或2或3所述的离心分离器，其中，所述多个开口（40）形成为所述凸缘（30）的上边缘中的凹口。

5.如权利要求4所述的离心分离器，其中，每个凹口（40）具有底面（42），所述底面（42）朝向所述壳体（10）的基部（14）的内侧向下倾斜。

6.如任何前述的权利要求所述的离心分离器，其中，所述竖立凸缘（30）中的所述开口（40）以隔开的间隔围绕所述壳体基部（14）的周向壁（24）分布。

7.如任何前述的权利要求所述的离心分离器，其中，所述开口（40）围绕所述壳体基部（14）的周向壁（24）以相等间距设置在所述竖立凸缘（30）中。

8.如任何前述的权利要求所述的离心分离器，其中，四个或更多个开口（40）被设置在所述竖立凸缘（30）中。

9.如任何前述的权利要求所述的离心分离器，其为自动力离心分离器。

10.一种用于离心分离器的基部（14），所述基部具有周向壁（24），所述周向壁（24）围绕其上边缘设置有竖立凸缘（30），所述竖立凸缘（30）在使用中在罩部（16）的下部的内侧延伸以提供用于转子（12）的圈占范围，所述凸缘（30）形成有多个排放开口（40）。

11.如权利要求10所述的基部，其中，所述多个开口（40）形成为所述凸缘（30）的上边缘中的凹口。