CN108457721B - 柴油机油气分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柴油机油气分离器，包括顶部敞口的下壳体，下壳体的底部连接有排油管，下壳体的顶部一侧连接有排气管；下壳体的顶部安装有封盖，封盖的底面上安装有向下壳体的壳腔底部延伸的固定筒，固定筒的下端与下壳体的内腔底面间隔设置，固定筒的筒壁上均布有通气孔；固定筒中同轴安装有多层直径逐渐变小且滤孔逐渐变大的滤网筒体；封盖上连接有上下贯穿封盖的进气管，进气管的下端部伸入直径最小的滤网筒体的筒腔中，滤网筒体的下端设有封板，位于滤网筒体筒腔中的进气管管壁上均布有向滤网筒体的内筒壁进行喷气的喷气孔。该柴油机油气分离器分离效果好，能降低油雾的产生，且滤网上积聚后的油滴容易排出。
Description
技术领域
本发明涉及一种柴油机油气分离器。
背景技术
柴油机的油气分离器是发动机的重要零部件之一，是实现曲轴箱通风系统中油气分离效果的关键部件。目前，现有的柴油机油气分离器通常有旋涡式、迷宫式和滤芯式三种结构；迷宫式柴油机油气分离器由几块错综复杂的隔板组成，混合气多次撞击隔板从而将油粒附着在隔板上，实现油气分离，分离效果差且分离的机油在迷宫中停留时间较长；漩涡式柴油机油气分离器是通过混合气高速旋转产生的离心力将混合气内的油粒甩到分离器壁面上，实现油气分离；滤芯式柴油机油气分离器采用滤芯过滤，混合气通过滤芯时，油粒直接撞击滤芯从而使其附着在滤芯上，同时，过滤后的气体再次穿过滤芯实现排出。上述三种分离器最大的缺点在于，当混合气撞击到隔板、壁面或者滤芯时，有一部分油粒会积聚成油滴被收集，而还有一部分油粒撞击后会形成颗粒微小的油雾，该油雾会随流动的气体流出分离器，继而导致柴油机油气分离器的分离效率降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单，分离效果好，能降低油雾的产生，且积聚后的油滴容易排出的柴油机油气分离器。
为解决上述技术问题，本发明包括顶部敞口的下壳体，所述下壳体的底部连接有连通下壳体内腔的排油管，所述下壳体的顶部一侧连接有与下壳体内腔连通的排气管；所述下壳体的顶部安装有封堵下壳体上开口的封盖，所述封盖的底面上安装有向下壳体的壳腔底部延伸的固定筒，所述固定筒的筒壁上均布有通气孔，所述固定筒的下端与下壳体的内腔底面间隔设置；所述固定筒的下端设有阻风锥筒，所述阻风锥筒呈上端直径小、下端直径大的圆锥状，所述阻风锥筒的下环形边沿与固定筒的下环形边沿连接在一起，所述阻风锥筒的顶端包括一个连通固定筒筒腔和下壳体壳腔的溢风孔，位于阻风锥筒与固定筒的连接处环形设有多个漏油孔；所述固定筒中同轴安装有多层直径逐渐变小的滤网筒体,直径小的滤网筒体的滤孔大于相邻直径大的滤网筒体的滤孔，所述阻风锥筒的上端部伸入直径最小的滤网筒体的筒腔中，直径最小的滤网筒体下端的内环形边沿与阻风锥筒的外锥面间隔设置；所述封盖上连接有上下贯穿封盖且与滤网筒体同轴设置的进气管，所述进气管的下端部伸入直径最小的滤网筒体的筒腔中，所述进气管的下端高于阻风锥筒的上端，所述进气管的下端设有封堵进气管下管口的封板，位于滤网筒体筒腔中的进气管管壁上均布有向滤网筒体的内筒壁进行喷气的喷气孔，所述喷气孔的轴线与进气管的轴线倾斜设置，所述喷气孔的喷气方向朝向进气管的外下方。
采用上述结构后，由曲轴箱排出的混合气穿过进气管，并从喷气孔中喷向直径最小的滤网筒体的内筒壁上，之后，混合气的流动速度被多层滤孔逐渐变小的滤网筒体进行缓慢减速，其中，一部分混合气将穿过多层滤网筒体并排入固定筒与下壳体内周壁之间的环形气道内，而另一部分混合气会从滤网筒体中返回至直径最小的滤网筒体的筒腔中，并穿过阻风锥筒的溢风孔回流至环形气道内，并最后从排气管排出；其次，只要混合气进入滤网筒体中，混合气中的油滴就能被逐渐吸附至多层滤网筒体上，之后，滤网筒体上的油滴逐渐汇集成油体并滴落至阻风锥筒与固定筒之间的环形槽腔中，之后油体再穿过环形槽腔底部的漏油孔漏入下壳体的底部，最后，油体通过排油管再次排入发动机的油底壳中，因此，本发明具有较好的油气分离效果；其次，由于阻风锥筒的作用，该阻风锥筒能最大程度的使混合气穿过多层滤网筒体，从而完全使混合气中的油粒充分吸附至滤网筒体上，同时，当混合气流量过大时或者滤网筒体的滤孔堵塞严重时，返回至直径最小的滤网筒体筒腔中的气体也能从溢风孔排出，因此，能避免过多的混合气快速穿过多层滤网筒体时产生油雾，从而将粘附在滤网筒体上油粒重新带入混合气中；其次，阻风锥筒的还能降低混合气直接从滤网筒体下端面排出的出气量，从而提高混合气完全穿过多层滤网筒体的穿过量，继而提高油气分离效果；另外，喷气孔的喷气方向朝向进气管的外下方，因此，能提高滤网筒体上油体向下流动的流动速度，继而使积聚后的油滴容易排出，同时避免滤网筒体的滤孔被过多的油体堵塞，从而提高混合气穿过多层滤网筒体的穿过量。
为了避免下壳体的壳腔与排油管的管腔直接连通，所述下壳体的壳腔底部设有向下延伸且与排油管同轴设置的沉油槽，所述沉油槽的直径大于排油管管腔的直径，所述排油管的上管口处螺装有阻油阀，所述阻油阀的下端部阀体位于沉油槽中，所述阻油阀的下端面上设有向上延伸的通油沉孔，位于沉油槽中的阻油阀的阀体上设有多个沿阻油阀轴线环形设置的溢油孔，所述溢油孔的内开口与通油沉孔连通、外开口与沉油槽连通，所述溢油孔的内开口的高度高于外开口的高度。
为了方便拆装固定筒，从而方便更换和维护滤网筒体，所述固定筒的上端设有径向外凸的外环边，所述外环边上环形设有多个穿装孔，所述封盖上设有与穿装孔配合使用的螺纹孔，所述固定筒通过穿过穿装孔并螺装在螺纹孔中的螺钉从而安装在封盖的下端面上。
所述下壳体呈圆桶状。
为了方便拆装封盖与下壳体，所述下壳体的上端环形设有径向外凸的边沿部，所述边沿部上环形设有多个螺纹孔；所述封盖的外径与边沿部的外径保持相等，所述封盖上设有与螺纹孔配合使用的安装孔，所述封盖通过穿过安装孔并螺装在螺纹孔中的螺钉安装在下壳体的顶部。
所述边沿部与封盖之间安装有密封圈。
所述下壳体的内腔底面为中间低、周围高的锥状底面，所述排油管与锥状底面的轴线同轴设置。
为了方便实现滤网筒体与固定筒之间的拆装，所述固定筒上设有多个螺钉穿装孔，所述滤网筒体通过穿过螺钉穿装孔并螺入多层滤网筒体中的螺钉连接在固定筒中。
所述滤网筒体为不锈钢材质的金属滤网筒体。
综上所述，本发明结构简单，各部件拆装方便，因此方便维护和更换滤网筒体，同时，油气分离效果好，能降低油雾的产生，且积聚后的油滴容易排出。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
图1为本发明带有局部剖视的主视结构立体图；
图2为滤网筒体与封盖连接的结构示意图；
图3为图1中A区域内的放大结构示意图。
具体实施方式
参照附图，该柴油机油气分离器包括顶部敞口的下壳体1，该下壳体1呈圆桶状，该下壳体1的底部连接有连通下壳体1内腔的排油管2，其次，为了利于排油，下壳体1的内腔底面为中间低、周围高的圆锥状底面，排油管2与圆锥状底面的轴线同轴设置，另外，下壳体1的顶部一侧连接有与下壳体1内腔连通的排气管3；另外，下壳体1的顶部安装有封堵下壳体1上开口的封盖4，该封盖4为圆形的板体，为了方便拆装封盖4与下壳体1，下壳体1的上端环形设有径向外凸的边沿部18，边沿部18上环形设有多个螺纹孔；而封盖4的外径与边沿部18的外径保持相等，其次，封盖4上设有与螺纹孔配合使用的安装孔，因此，封盖4通过穿过安装孔并螺装在螺纹孔中的螺钉安装在下壳体1的顶部，另外，为了增大封盖4与边沿部18之间的密封性，边沿部18与封盖4之间优选安装有密封圈，该密封圈在图中并未示出。
继续参照附图，封盖4的底面上安装有向下壳体1的壳腔底部延伸的圆筒状的固定筒5，为了方便拆装固定筒5，从而方便更换和维护固定筒5中的部件，固定筒5的上端设有径向外凸的外环边17，外环边17上环形设有多个穿装孔，而封盖4上设有与穿装孔配合使用的螺纹孔，因此，该固定筒5通过穿过穿装孔并螺装在螺纹孔中的螺钉从而安装在封盖4的下端面上；继续参照附图，固定筒5的筒壁上均布有通气孔6，为了增大通气孔6的通气效果，应尽量增大通气孔6的开设大小，如图2所示，该通气孔6为4个且环形开设在固定筒5筒壁上，该通气孔6为长方形，通气孔6的上边沿靠近固定筒5的上边沿设置，通气孔6的下边沿靠近固定筒5的下边沿设置；另外，固定筒5的下端与下壳体1的内腔底面间隔设置，其次，固定筒5的下端焊接有阻风锥筒7，阻风锥筒7呈上端直径小、下端直径大的圆锥状，如图1所示，阻风锥筒7的下环形边沿与固定筒5的下环形边沿焊接在一起，因此，阻风锥筒7与固定筒5之间形成一个环形槽腔，其次，阻风锥筒7的顶端还包括一个连通固定筒5筒腔和下壳体1壳腔的溢风孔8，另外，位于阻风锥筒7与固定筒5的连接处环形设有多个漏油孔9，为了利于漏油，该漏油孔9即设置在环形槽腔的最低位置处。
继续参照附图，固定筒5中同轴安装有多层直径逐渐变小的滤网筒体10, 该滤网筒体10优选不锈钢材质的金属滤网筒体，其次，该滤网筒体10层数优选为3层，其中，直径小的滤网筒体10的滤孔大于相邻直径大的滤网筒体10的滤孔，其次，阻风锥筒7的上端部伸入直径最小的滤网筒体10的筒腔中，而直径最小的滤网筒体10下端的内环形边沿与阻风锥筒7的外锥面间隔设置；另外，封盖4上连接有上下贯穿封盖4且与滤网筒体10同轴设置的进气管11，进气管11的下端部伸入直径最小的滤网筒体10的筒腔中，进气管11的下端高于阻风锥筒7的上端，进气管11的下端设有封堵进气管11下管口的封板，位于滤网筒体10筒腔中的进气管11管壁上均布有向滤网筒体10的内筒壁进行喷气的喷气孔12，如图1所示，该喷气孔12的轴线与进气管11的轴线倾斜设置，同时，喷气孔12的喷气方向朝向进气管11的外下方，即喷气孔12的外开口的高度位置低于喷气孔12的内开口的高度。另外，为了方便实现滤网筒体10与固定筒5之间的拆装，固定筒5上设有多个螺钉穿装孔，滤网筒体10通过穿过螺钉穿装孔并螺入多层滤网筒体10中的螺钉连接在固定筒5中。
继续参照附图，为了避免下壳体1的壳腔与排油管2的管腔直接连通，从而避免下壳体1中的气体穿过排油管2进入发动机机体中，该下壳体1的壳腔底部设有向下延伸且与排油管2同轴设置的沉油槽13，沉油槽13的直径大于排油管2管腔的直径，另外，排油管2的上管口处螺装有阻油阀14，相应的，该阻油阀14的下端部的大部分阀体位于沉油槽13中，其次，阻油阀14的下端部还螺装在排油管2的上管口中，其次，阻油阀14的下端面上设有向上延伸的通油沉孔15，而位于沉油槽13中的阻油阀14的阀体上设有多个沿阻油阀14轴线环形设置的溢油孔16，溢油孔16的轴线与阻油阀14的轴线倾斜设置，其次，溢油孔16的内开口与通油沉孔15连通、外开口与沉油槽13连通，另外，溢油孔16的内开口的高度高于外开口的高度，因此，只有当沉油槽13中的油体高度高于溢油孔16的内开口高度时，沉油槽13中的油体才会从穿过阻油阀14进入排油管2中；另外，由于阻油阀14是螺装在排油管2的上管口，因此，当拆下阻油阀14时可对沉油槽13中沉渣进行及时清理。
具体使用时，由曲轴箱排出的混合气穿过进气管11，并从喷气孔12中喷向直径最小的滤网筒体10的内筒壁上，之后，混合气的流动速度被多层滤孔逐渐变小的滤网筒体10进行缓慢减速，其中，一部分混合气将穿过多层滤网筒体10并排入固定筒5与下壳体1内周壁之间的环形气道内，而另一部分混合气会从滤网筒体10中返回至直径最小的滤网筒体10的筒腔中，并穿过阻风锥筒7的溢风孔8回流至环形气道内，并最后从排气管3排出；其次，只要混合气进入滤网筒体10中，混合气中的油滴就能被逐渐吸附至多层滤网筒体10上，之后，滤网筒体10上的油滴逐渐汇集成油体并滴落至阻风锥筒7与固定筒5之间的环形槽腔中，之后油体再穿过环形槽腔底部的漏油孔9漏入下壳体1的底部，最后，油体通过排油管2再次排入发动机的油底壳中，因此，本发明具有较好的油气分离效果；其次，由于阻风锥筒7的作用，该阻风锥筒7能最大程度的使混合气穿过多层滤网筒体10，从而完全使混合气中的油粒充分吸附至滤网筒体10上，同时，当混合气流量过大时或者滤网筒体10的滤孔堵塞严重时，返回至直径最小的滤网筒体10筒腔中的气体也能从溢风孔8排出，因此，能避免过多的混合气快速穿过多层滤网筒体10时产生油雾，从而将粘附在滤网筒体10上油粒重新带入混合气中；其次，阻风锥筒7的还能降低混合气直接从滤网筒体10下端面排出的出气量，从而提高混合气完全穿过多层滤网筒体10的穿过量，继而提高油气分离效果；另外，喷气孔12的喷气方向朝向进气管11的外下方，因此，能提高滤网筒体10上油体向下流动的流动速度，继而使积聚后的油滴容易排出，同时避免滤网筒体10的滤孔被过多的油体堵塞，从而提高混合气穿过多层滤网筒体10的穿过量。
综上所述，本发明不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本发明的保护范围应以本发明的权利要求为准。
Claims (7)
1.一种柴油机油气分离器，其特征在于：包括顶部敞口的下壳体(1)，所述下壳体(1)的底部连接有连通下壳体(1)内腔的排油管(2)，所述下壳体(1)的顶部一侧连接有与下壳体(1)内腔连通的排气管(3)；所述下壳体(1)的顶部安装有封堵下壳体(1)上开口的封盖(4)，所述封盖(4)的底面上安装有向下壳体(1)的壳腔底部延伸的固定筒(5)，所述固定筒(5)的筒壁上均布有通气孔(6)，所述固定筒(5)的下端与下壳体(1)的内腔底面间隔设置；所述固定筒(5)的下端设有阻风锥筒(7)，所述阻风锥筒(7)呈上端直径小、下端直径大的圆锥状，所述阻风锥筒(7)的下环形边沿与固定筒(5)的下环形边沿连接在一起，所述阻风锥筒(7)的顶端包括一个连通固定筒(5)筒腔和下壳体(1)壳腔的溢风孔(8)，位于阻风锥筒(7)与固定筒(5)的连接处环形设有多个漏油孔(9)；所述固定筒(5)中同轴安装有多层直径逐渐变小的滤网筒体(10),直径小的滤网筒体(10)的滤孔大于相邻直径大的滤网筒体(10)的滤孔，所述阻风锥筒(7)的上端部伸入直径最小的滤网筒体(10)的筒腔中，直径最小的滤网筒体(10)下端的内环形边沿与阻风锥筒(7)的外锥面间隔设置；所述封盖(4)上连接有上下贯穿封盖(4)且与滤网筒体(10)同轴设置的进气管(11)，所述进气管(11)的下端部伸入直径最小的滤网筒体(10)的筒腔中，所述进气管(11)的下端高于阻风锥筒(7)的上端，所述进气管(11)的下端设有封堵进气管(11)下管口的封板，位于滤网筒体(10)筒腔中的进气管(11)管壁上均布有向滤网筒体(10)的内筒壁进行喷气的喷气孔(12)，所述喷气孔(12)的轴线与进气管(11)的轴线倾斜设置，所述喷气孔(12)的喷气方向朝向进气管(11)的外下方；
所述下壳体(1)的壳腔底部设有向下延伸且与排油管(2)同轴设置的沉油槽(13)，所述沉油槽(13)的直径大于排油管(2)管腔的直径，所述排油管(2)的上管口处螺装有阻油阀(14)，所述阻油阀(14)的下端部阀体位于沉油槽(13)中，所述阻油阀(14)的下端面上设有向上延伸的通油沉孔(15)，位于沉油槽(13)中的阻油阀(14)的阀体上设有多个沿阻油阀(14)轴线环形设置的溢油孔(16)，所述溢油孔(16)的内开口与通油沉孔(15)连通、外开口与沉油槽(13)连通，所述溢油孔(16)的内开口的高度高于外开口的高度；
所述固定筒(5)的上端设有径向外凸的外环边(17)，所述外环边(17)上环形设有多个穿装孔，所述封盖(4)上设有与穿装孔配合使用的螺纹孔，所述固定筒(5)通过穿过穿装孔并螺装在螺纹孔中的螺钉从而安装在封盖(4)的下端面上。
2.如权利要求1所述的柴油机油气分离器，其特征在于:所述下壳体(1)呈圆桶状。
3.如权利要求2所述的柴油机油气分离器，其特征在于:所述下壳体(1)的上端环形设有径向外凸的边沿部(18)，所述边沿部(18)上环形设有多个螺纹孔；所述封盖(4)的外径与边沿部(18)的外径保持相等，所述封盖(4)上设有与螺纹孔配合使用的安装孔，所述封盖(4)通过穿过安装孔并螺装在螺纹孔中的螺钉安装在下壳体(1)的顶部。
4.如权利要求3所述的柴油机油气分离器，其特征在于:所述边沿部(18)与封盖(4)之间安装有密封圈。
5.如权利要求1所述的柴油机油气分离器，其特征在于:所述下壳体(1)的内腔底面为中间低、周围高的锥状底面，所述排油管(2)与锥状底面的轴线同轴设置。
6.如权利要求1所述的柴油机油气分离器，其特征在于:所述固定筒(5)上设有多个螺钉穿装孔，所述滤网筒体(10)通过穿过螺钉穿装孔并螺入多层滤网筒体(10)中的螺钉连接在固定筒(5)中。
7.如权利要求1所述的柴油机油气分离器，其特征在于:所述滤网筒体(10)为不锈钢材质的金属滤网筒体。
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