CN107982962B - 一种流体在线除气泡装置 - Google Patents

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Abstract

一种流体在线除气泡装置，其目的是有效去除在流体传动系统中清除流体介质中气泡，提高系统效率和工作寿命，包括一个分离器，分离器由顶盖（3）、分离腔（5）、叶轮（7）和集气管（11）组成；分离腔（5）安装在油箱（1）内，顶盖（3）位于分离腔（5）的顶部，螺栓（2）固定连接顶盖（3）、分离腔（5）和油箱（1）；真空泵（4）的吸气口位于顶盖（3）内，集气管（6）与顶盖（3）相连通；轴承（12）安装在分离腔（5）内的底部，叶轮（7）安装在轴承（12）内；电机（8）与叶轮（7）通过联轴器（9）连接；分离腔（5）由内腔（5‑1）、外腔（5‑2）和进油口（5‑3）组成。

Description

一种流体在线除气泡装置
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及流体在线除气泡技术。
背景技术
流体介质是流体传动系统的重要组成部分，其主要作用是依靠其压力传递能量和耗散工作系统中的热量等。工作系统在工作中混入空气是不可避免的，空气是以直径很小的球状气泡悬浮于介质中，而气泡的存在会导致系统出现气穴、噪声等问题，严重危害着系统的可靠性和稳定性。
现有技术中名称为“高效双级油液在线除气泡装置”（申请号为201610778981.1），虽然为纯机械结构，无需动力，实现气泡地分离和过滤，但并不适用于工程机械环境下的大流量工况，回油箱的油液动能小，油液粘性高，并不能实现油液地快速旋转和迅速排出。
因此，发明一种可拆装装置用于实现工程机械大流量工况下气泡地快速分离是本发明需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是有效去除在流体传动系统中清除流体介质中气泡，提高系统效率和工作寿命。
本发明是一种流体在线除气泡装置，包括一个分离器，分离器由顶盖3、分离腔5、叶轮7和集气管11组成；分离腔5安装在油箱1内，顶盖3位于分离腔5的顶部，螺栓2固定连接顶盖3、分离腔5和油箱1；真空泵4的吸气口位于顶盖3内，集气管11与顶盖3相连通；轴承12安装在分离腔5内的底部，叶轮7安装在轴承12内；电机8与叶轮7通过联轴器9连接；分离腔5由内腔5-1、外腔5-2和进油口5-3组成。
与现有技术相比，本发明利用离心力和气体溶解度原理使油液中的气泡分离出来。离心力使分离腔内腔中的油液旋转，质量重的油液在离心力的作用下通过内腔壁面的过滤孔向四周流动，过滤孔利于过滤油液中的杂质和使气泡汇聚；质量轻的气泡在中心区域旋转，将小气泡汇聚成大气泡，减小气泡上浮阻力。通过真空泵将分离腔内原有的空气抽出，并降低分离腔内的气压，使气体在油液中的溶解度减小，便于原有在油液中的气泡溢出。分离腔内腔容积小，故电机和真空泵均为小功率，节能安全，整个结构简单合理，易于实现液气分离，可广泛应用于工程机械技术中。
附图说明
图1是本发明的整体结构意图，图2是本发明的整体结构半剖示意图，图3是本发明的分离器结构半剖示意图，图4是本发明的分离器局部放大半剖示意图，图5是本发明的分离腔结构示意图，图6是本发明的分离腔结构半剖示意图。
具体实施方式
如图1~图6所示，本发明是一种流体在线除气泡装置，包括一个分离器，分离器由顶盖3、分离腔5、叶轮7和集气管11组成；分离腔5安装在油箱1内，顶盖3位于分离腔5的顶部，螺栓2固定连接顶盖3、分离腔5和油箱1；真空泵4的吸气口位于顶盖3内，集气管11与顶盖3相连通；轴承12安装在分离腔5内的底部，叶轮7安装在轴承12内；电机8与叶轮7通过联轴器9连接；分离腔5由内腔5-1、外腔5-2和进油口5-3组成。
如图5、图6所示，以上所述的流体在线除气泡装置，所述的内腔5-1容积小于外腔5-2的容积，在内腔5-1、外腔5-2的腔壁上均开设有孔，内腔5-1的腔壁上的孔的孔径小于外腔5-2的腔壁上开设的孔的孔径。内腔5-1内部下方同轴安装叶轮7，上方同轴安装集气管11。
如图2、图3、图4所示，以上所述的流体在线除气泡装置，所述的进油口5-3位于分离腔5的底部，进油管6与进油口5-3接通。
如图1、图2所示，以上所述的流体在线除气泡装置，所述的油箱1上设置有出油口1-1和底部设置有能防止油液外漏的O形密封圈10，O形密封圈10安装在密封槽内。
如图1、图3、图5、图6所示，以上所述的流体在线除气泡装置，所述的顶盖3上设置有螺纹孔，集气管11通过螺纹旋合于顶盖3上，内口置于分离腔5的内腔5-1内。
如图2所示，以上所述的流体在线除气泡装置，所述的集气管11底部为喇叭状，与叶轮7同轴安装于内腔5-1内部。
如图3、图4所示，以上所述的流体在线除气泡装置，所述的叶轮7上设置有密封槽，唇形密封圈13安装在密封槽内。
如图1~图6所示，本发明的工作工程为：进油管6安装在分离腔5的进油口5-3处，将工作中带有大量气泡的油液输送入分离腔5内。电机8带电工作，通过联轴器带动叶轮7旋转，扰动分离腔5的内腔5-1内的油液旋转。分离腔5的内腔5-1中的油液在叶轮7地旋转下产生离心作用，质量重的油液在离心力的作用下向四周流动，质量轻的气泡在中心区域旋转，同时小气泡汇聚成大气泡。根据斯托克斯法则，大气泡表面大，浮力也大，利于克服油液的摩擦阻力，所以能从油液中上浮溢出油液表面。
真空泵4的吸气口位于顶盖3内，与集气管11相连通。真空泵4带电工作，通过集气管11将分离腔5内原有空气抽出，同时降低分离腔5内的气压，使气体在油液中的溶解度减小，原有在油液中的气泡溢出。
内腔5-1上的壁面小孔为过滤孔，利于过滤油液中的杂质和使气泡汇聚。离心力的作用使向四周旋转的油液有很大的动能，所以可以从内腔5-1上的壁面小孔内流出。从内腔5-1上的壁面小孔内流过的油液动能下降，流速变慢，延长流动时间，利于油液散热和气泡汇聚。内腔5-1的油液汇流在外腔5-2内，未从内腔5-1中分离的气泡在过滤孔的作用下在外腔5-2内慢慢汇聚。在过滤孔和真空泵4的作用下，外腔5-2内的气泡再一次从油液中分离出来。外腔5-2的壁面开有大孔，使分离后的油液通过出油口1-1输送入工作系统中。
以上所述仅为本发明结构的某一实例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，例如将油液介质换成水介质、将喇叭状集气管换成圆柱状集气管等。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种流体在线除气泡装置，包括一个分离器，其特征在于：分离器由顶盖（3）、分离腔（5）、叶轮（7）和集气管（11）组成；分离腔（5）安装在油箱（1）内，顶盖（3）位于分离腔（5）的顶部，螺栓（2）固定连接顶盖（3）、分离腔（5）和油箱（1）；真空泵（4）的吸气口位于顶盖（3）内，集气管（11）与顶盖（3）相连通；轴承（12）安装在分离腔（5）内的底部，叶轮（7）安装在轴承（12）内；电机（8）与叶轮（7）通过联轴器（9）连接；分离腔（5）由内腔（5-1）、外腔（5-2）和进油口（5-3）组成；所述的内腔（5-1）容积小于外腔（5-2）的容积，在内腔（5-1）、外腔（5-2）的腔壁上均开设有孔，内腔（5-1）的腔壁上的孔的孔径小于外腔（5-2）的腔壁上开设的孔的孔径。
2.根据权利要求1所述的流体在线除气泡装置，其特征在于，所述的油箱（1）上设置有出油口（1-1）和底部设置有能防止油液外漏的O形密封圈（10），O形密封圈（10）安装在密封槽内。
3.根据权利要求1所述的流体在线除气泡装置，其特征在于，所述的顶盖（3）上设置有螺纹孔，集气管（11）通过螺纹旋合于顶盖（3）上，内口置于分离腔（5）的内腔（5-1）内。
4.根据权利要求1所述的流体在线除气泡装置，其特征在于，所述的集气管（11）底部为喇叭状。
5.根据权利要求1所述的流体在线除气泡装置，其特征在于，所述的叶轮（7）上设置有密封槽，唇形密封圈（13）安装在密封槽内。
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