CN113153697A - 一种环状径向精滤的油气分离筒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环状径向精滤的油气分离筒，属于空气压缩机领域，包括外筒、精滤筒、离心通道、回油管，所述精滤筒内设有管状的第一径向过滤层和第二径向过滤层，所述离心通道位于所述外筒内壁与所述精滤筒外壁之间，用于将油气中的油液通过离心力分离到外筒内壁上，所述油气在离心通道内存在周向运动，油气在进入外筒后先在离心通道内进行离心，然后进入精滤筒中进行精滤，从而具有更好的精滤效果，解决了现有技术中，油气分离器的分离效果主要取决于滤芯的过滤能力，导致分离效果不够好的问题。

Description

一种环状径向精滤的油气分离筒

技术领域

本发明涉及空气压缩机领域，尤其是涉及一种环状径向精滤的油气分离筒。

背景技术

油气分离器是空气压缩机中的辅助设备，空气压缩机在运转的过程中需要使用液体状的机油对运动副进行润滑，来减少运动副的摩擦和磨损，往往以雾状形式与高压空气混合在一起经空气压缩机的排气口排出。在现有技术中，通常直接将混合的油气直接导入滤芯，从而将油液从气体混合物中过滤出来，其分离效果主要取决于滤芯的过滤能力，因此分离效果不够好。

例如，在中国专利文献上公开的“一种用于空气压缩机的油气分离装置”，其公告号为CN208694580U，包括罐体，在罐体的底部焊接有罐底，在罐体内设置有粗滤装置和精滤装置，在罐体下方设置有进气口，在罐体顶部设置有罐盖，所述罐盖上设置有出气口，在罐体顶部焊接有连接块，所述进气口沿罐体内壁圆周切线焊接在罐体上，所述精滤装置位于粗滤装置的上方。该实用新型适用于空气压缩机的油气分离，该油气分离装置提高了压缩机的油气分离效果和油气分离芯的使用寿命，静音效果好，然而，其分离效果主要取决于滤芯的过滤能力，因此其分离能力还能进一步提升。

部分现有技术中，通过转动的油气分离碟片将混合物中的油液向外甩出，从而实现分离，其分离效果相对于直接过滤较高，然而需要设置驱动装置来带动碟片转动，设备成本较高，并且容易故障。

例如，在中国专利文献上公开的一种“重型柴油发动机离心式油气分离器”，包括涡轮、上壳体、下壳体、立轴和若干个碟片等部分组成。离心式油气分离器的进气口接曲轴箱窜气口，油气经分离器离心分离后，净化后的气体经调压阀进入进气管中，分离出来的机油经排油出口流回曲轴箱油底壳中。该设备的不足之处在于，需要通过涡轮来带动碟片转动，设备成本较高，并且容易故障。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中，油气分离器的分离效果不够好的问题，提供一种轴向精滤的油气分离筒，具有更好的油气分离效果。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明，一种环状径向精滤的油气分离筒，包括外筒，所述外筒上设有用于通入油气的进气口，外筒内设有用于收集分离后的油液的集油部；

精滤筒，所述精滤筒位于所述外筒内部，且形状为环状，所述精滤筒内设有管状的第一径向过滤层和第二径向过滤层，所述第一径向过滤层套在第二径向过滤层的外部，所述精滤筒的上部与用于排出气体的出气口连通，所述精滤筒的外筒壁上设有若干外侧气孔，所述精滤筒的内筒壁上设有若干内侧气孔；

离心通道，所述离心通道位于所述外筒内壁与所述精滤筒外壁之间，用于将油气中的油液通过离心力分离到外筒内壁上；

回油管，所述回油管用于将集油部的油液导出。。

油气在从出气口进入离心通道后，由于带有一个初速度，因此会打在外筒的内壁上，在内壁的导向作用下，油气会沿着内壁作周向运动，而油气中的油液在离心力的作用下，会被甩到外筒内壁上，从而实现油和气的分离，甩到外筒内壁上的油液会沿着内壁向下落入到所述集油部中，并通过所述回油管倒出外筒，而由于精滤筒的筒壁上设有若干侧面气孔，因此，部分气体会从气孔进入到精滤筒中，并在第一径向过滤层处进行精滤，而部分气体会在离心后从精滤筒的底部进入精滤筒中，并在第二径向过滤层处进行精滤，从而具有更好的过滤效果，而通过设置第一径向过滤层和第二径向过滤层同时进行精滤，可以提高精滤的效率。

作为优选，精滤筒的外筒壁包括上筒壁和下筒壁，所述外侧气孔均位于所述下筒壁上；所述侧面气孔用于将油气导入到精滤筒中，由于气体在自上而下运动的过程中同时进行离心，因此通过将侧面气孔设置在下筒壁上，可以使进入精滤筒中的气体已经在精滤筒上部外侧进行了一端时间的离心，从而提高分离的效果，另外，由于气体在离心后，其周向运动的速度会减慢，更容易通过侧面气孔进入到精滤筒中，也避免了侧面气孔在上筒壁处对上部油气的流速产生影响，导致离心效果不好的问题。

作为优选，所述精滤筒的外筒径自上而下逐渐减小；通过使精滤筒的筒径自上而下逐渐减小，可以使得离心通道自上而下逐渐变宽，从而使得气体在离心通道的上部拥有较快的速度，可以将油气中油液有效地分离，而在离心通道的下部，使气体周向运动的速度减慢，可以更好地通过侧面气孔进入精滤筒。

作为优选，所述外筒的筒径自上而下逐渐增大；通过使外筒的筒径自上而下逐渐增大，可以使得离心通道自上而下逐渐变宽，从而使得气体在离心通道的上部拥有较快的速度，可以将油气中油液有效地分离，而在离心通道的下部，使气体周向运动的速度减慢，可以更好地通过侧面气孔进入精滤筒。

作为优选，所述下筒壁上的外侧气孔自上而下为由疏到密分布，由于下筒壁与外筒内壁之间的油气自上而下运动时，速度逐渐减慢，含油量逐渐降低，因此通过由疏到密分布使得进入精滤筒中的气体含油量较低。

作为优选，所述外筒内壁上位于所述精滤筒的上筒壁外侧的部分上设有挂珠结构，所述挂珠结构可以帮助甩到内壁上的小油滴汇聚成相对较大的油珠，从而避免过多油液滞留在外筒的内壁上。

作为优选，所述精滤筒的下方安装有用于将离心后的气体导向底部气孔的导向板，通过将离心后的气体导向底部气孔的导向板，可以减少气体向下运动时与底部的集油部内的油液的接触，从而避免油气的二次混合。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）可以对油气通过先离心后精滤的方法进行分离，从而提高油气分离的效果；（2）通过第一径向过滤层和第二径向过滤层同时过滤提高精滤的效率；（3）使得进入精滤筒中的油气含油量较少；（4）可以避免油气的二次混合。

附图说明

图1是本发明实施例一的一种结构示意图。

图2是本发明实施例一进气口处的一种结构示意图。

图3是本发明实施例二的一种结构示意图。

图4是本发明实施例三的一种结构示意图。

图中：1、外筒 2、精滤筒 21、上筒壁 22、下筒壁 3、离心通道 4、回油管 5、进气口 6、集油部 7、第一径向过滤层 8、第二径向过滤层 9、精滤通道 10、出气口11、外侧气孔 12、内侧气孔 13、导向板 14、油道 15、挂珠头 16、吹油口 17、吹油挡板 18、驱动叶片 19、齿轮传动机构 20、喷嘴。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例一，如图1、2所示，一种环状径向精滤的油气分离筒，包括外筒1、精滤筒2、离心通道3、回油管4，所述外筒上设有用于通入油气的进气口5，所述进气口的方向与外筒内壁相切，外筒内设有用于收集分离后的油液的集油部6；所述精滤筒位于所述外筒内部，且形状为环状，所述精滤筒内设有管状的第一径向过滤层7和第二径向过滤层8，所述第一径向过滤层套在第二径向过滤层的外部，第一径向过滤层和第二径向过滤层之间设有环状的精滤通道9，所述精滤筒的上部与用于排出气体的出气口10连通，所述精滤筒的外筒壁上设有若干外侧气孔11，所述精滤筒的内筒壁上设有若干内侧气孔12；所述离心通道位于所述外筒内壁与所述精滤筒外壁之间，用于将油气中的油液通过离心力分离到外筒的内壁上，所述油气在离心通道内存在周向运动；所述回油管用于将集油部的油液导出。

精滤筒的外筒壁包括上筒壁21和下筒壁22，所述外侧气孔均位于所述下筒壁上；所述精滤筒的外筒径自上而下逐渐减小；所述下筒壁上的外侧气孔自上而下为由疏到密分布；所述精滤筒的下方安装有用于将离心后的气体导向底部气孔的导向板13，所述导向板的上侧面为向下凹的弧形，导向板与外筒的内壁之间存在用于使油滴通过的间隙，导向板的中间还设有用于将落到导向板上的油滴排出的油道14。

所述外筒内壁上位于所述精滤筒的上筒壁外侧的部分上设有挂珠结构，所述挂珠结构包括外筒内壁上的若干个挂珠头15，所述挂珠头的形状为针状或锥形，所述进气口处还安装有吹油结构，所述吹油结构包括设置在所述进气口上的用于将进气口中气流分流的吹油口16，所述吹油口处设有用于间隔阻挡吹油口的吹油挡板17，所述进气口中设有驱动叶片18，所述驱动叶片与吹油挡板通过齿轮传动机构19连接。

油液被甩到外筒内壁上后，会流向挂珠头的端部，从而逐渐在挂珠头的端部汇聚成相对较大的油珠，当挂珠头端部的油珠到达一定的重量时，会在重力作用下向下掉落到所述集油部中，通过挂珠结构可以避免过多油液滞留在外筒的内壁上；当进气口中不断通入气体时，会带动所述驱动叶片转动，而所述驱动叶片通过齿轮传动机构带动吹油挡板转动，从而使得吹油挡板间隔阻挡吹油口，只有在吹油口没有被阻挡时，气体才会从吹油口吹出，从而实现了对挂油结构的间隔吹气，避免向下吹出的气流对离心通道内作周向运动的气流产生过大的扰动，并且使吹气动作始终与进气动作同步，当气流较大时，离心甩出的油液较多，而对应的，驱动叶片转动较快，吹气的频率也较高。

当油气从进气口进入外筒中时，由于其方向为外筒内壁的切向，因此会沿外筒内壁作周向运动，周向运动产生的离心力会将油气中的油液甩到外筒内壁上；由于挂珠头的存在，被甩到外筒内壁上的油液会汇聚在挂珠头的下端部，逐渐形成较大的油珠，当油珠达到一定的质量时，会向下落入所述集油部中；由于进气口不断通入油气，因此油气除了周向运动外，还会在气压的作用下向下运动；当油气向下运动到下筒壁的外侧时，由于受到外筒内壁的摩擦，其周向运动的速度已经减小，并且油气中的含油量也已经较低，气体会通过外侧气孔进入精滤筒的外筒壁内，而外侧气孔会对气体进行过滤，从而使得进入精滤筒的气体含油量较低，并且不会带有较大的杂质；由于油气向下运动的过程中，离心通道的宽度不断增加，因此气体周向运动的速度不断降低，更容易通过气孔进入精滤筒，因此在下筒壁上设置更密集的外侧气孔，从而提高气体进入精滤筒的效率，并且不会影响上部气体的离心；当气体向下运动离开离心通道时，可以通过所述导向板运动到精滤筒的内筒壁处，并通过内侧气孔进入到精滤筒中，避免与外筒下部的集油部中的油液发生二次混合；而通过外侧气孔和内侧气孔进入到精滤筒中的气体，可以分别通过第一径向过滤层和第二径向过滤层进入到环形的精滤通道中，并从上部的出气口排出，所述第一径向过滤层和第二径向过滤层提高了精滤的效率；而进气口中通入气体的同时，会带动所述驱动叶片转动，进而带动吹油挡板间隔阻挡吹油口，当吹油口不被遮挡时，部分气体会分流到所述吹油口中，并向下吹向所述挂油结构，将挂油结构上的油珠吹落；而向下落入集油部中的油液中的杂质会在沉淀后通过下部的排污管排出，干净的油液则通过回油管回收重复利用。

实施例二，如图3所示，一种环状径向精滤的油气分离筒，包括外筒1、精滤筒2、离心通道3、回油管4，所述外筒上设有用于通入油气的进气口，所述进气口的方向与外筒内壁相切，外筒内设有用于收集分离后的油液的集油部；所述精滤筒位于所述外筒内部，且形状为环状，所述精滤筒内设有管状的第一径向过滤层和第二径向过滤层，所述第一径向过滤层套在第二径向过滤层的外部，第一径向过滤层和第二径向过滤层之间设有环状的精滤通道，所述精滤筒的上部与用于排出气体的出气口连通，所述精滤筒的外筒壁上设有若干外侧气孔，所述精滤筒的内筒壁上设有若干内侧气孔；所述离心通道位于所述外筒内壁与所述精滤筒外壁之间，用于将油气中的油液通过离心力分离到外筒的内壁上，所述油气在离心通道内存在周向运动；所述回油管用于将集油部的油液导出。

精滤筒的外筒壁包括上筒壁和下筒壁，所述外侧气孔均位于所述下筒壁上；所述精滤筒的外筒径自上而下逐渐减小；所述下筒壁上的外侧气孔自上而下为由疏到密分布；所述精滤筒的下方安装有用于将离心后的气体导向底部气孔的导向板，所述导向板的上侧面为向下凹的弧形，导向板与外筒的内壁之间存在用于使油滴通过的间隙，导向板的中间还设有用于将落到导向板上的油滴排出的油道。

所述外筒内壁上位于所述精滤筒的上筒壁外侧的部分上设有挂珠结构，所述挂珠结构包括外筒内壁上的若干个挂珠头，所述挂珠头的形状为针状或锥形，外筒内还安装有吹油结构，所述吹油结构包括位于离心通道上部、间隔向下吹气的喷嘴20。

当油气从进气口进入外筒中时，由于其方向为外筒内壁的切向，因此会沿外筒内壁作周向运动，周向运动产生的离心力会将油气中的油液甩到外筒内壁上；由于挂珠头的存在，被甩到外筒内壁上的油液会汇聚在挂珠头的下端部，逐渐形成较大的油珠，当油珠达到一定的质量时，会向下落入所述集油部中；由于进气口不断通入油气，因此油气除了周向运动外，还会在气压的作用下向下运动；当油气向下运动到下筒壁的外侧时，由于受到外筒内壁的摩擦，其周向运动的速度已经减小，并且油气中的含油量也已经较低，气体会通过外侧气孔进入精滤筒的外筒壁内，而外侧气孔会对气体进行过滤，从而使得进入精滤筒的气体含油量较低，并且不会带有较大的杂质；由于油气向下运动的过程中，离心通道的宽度不断增加，因此气体周向运动的速度不断降低，更容易通过气孔进入精滤筒，因此在下筒壁上设置更密集的外侧气孔，从而提高气体进入精滤筒的效率，并且不会影响上部气体的离心；当气体向下运动离开离心通道时，可以通过所述导向板运动到精滤筒的内筒壁处，并通过内侧气孔进入到精滤筒中，避免与外筒下部的集油部中的油液发生二次混合；而通过外侧气孔和内侧气孔进入到精滤筒中的气体，可以分别通过第一径向过滤层和第二径向过滤层进入到环形的精滤通道中，并从上部的出气口排出，所述第一径向过滤层和第二径向过滤层提高了精滤的效率；而向下落入集油部中的油液中的杂质会在沉淀后通过下部的排污管排出，干净的油液则通过回油管回收重复利用。

实施例三，如图4所示，一种环状径向精滤的油气分离筒，包括外筒1、精滤筒2、离心通道3、回油管4，所述外筒上设有用于通入油气的进气口，所述进气口的方向与外筒内壁相切，外筒内设有用于收集分离后的油液的集油部；所述精滤筒位于所述外筒内部，且形状为环状，所述精滤筒内设有管状的第一径向过滤层和第二径向过滤层，所述第一径向过滤层套在第二径向过滤层的外部，第一径向过滤层和第二径向过滤层之间设有环状的精滤通道，所述精滤筒的上部与用于排出气体的出气口连通，所述精滤筒的外筒壁上设有若干外侧气孔，所述精滤筒的内筒壁上设有若干内侧气孔；所述离心通道位于所述外筒内壁与所述精滤筒外壁之间，用于将油气中的油液通过离心力分离到外筒的内壁上，所述油气在离心通道内存在周向运动；所述回油管用于将集油部的油液导出。

精滤筒的外筒壁包括上筒壁和下筒壁，所述外侧气孔均位于所述下筒壁上；所述外筒的筒径自上而下逐渐增大；所述下筒壁上的外侧气孔自上而下为由疏到密分布；所述精滤筒的下方安装有用于将离心后的气体导向底部气孔的导向板，所述导向板的上侧面为向下凹的弧形，导向板与外筒的内壁之间存在用于使油滴通过的间隙，导向板的中间还设有用于将落到导向板上的油滴排出的油道。

所述外筒内壁上位于所述精滤筒的上筒壁外侧的部分上设有挂珠结构，所述挂珠结构包括外筒内壁上的若干个挂珠头，所述挂珠头的形状为针状或锥形，所述进气口处还安装有吹油结构，所述吹油结构包括设置在所述进气口上的用于将进气口中气流分流的吹油口，所述吹油口处设有用于间隔阻挡吹油口的吹油挡板，所述进气口中设有驱动叶片，所述驱动叶片与吹油挡板通过齿轮传动机构连接。

当油气从进气口进入外筒中时，由于其方向为外筒内壁的切向，因此会沿外筒内壁作周向运动，周向运动产生的离心力会将油气中的油液甩到外筒内壁上；由于挂珠头的存在，被甩到外筒内壁上的油液会汇聚在挂珠头的下端部，逐渐形成较大的油珠，当油珠达到一定的质量时，会向下落入所述集油部中；由于进气口不断通入油气，因此油气除了周向运动外，还会在气压的作用下向下运动；当油气向下运动到下筒壁的外侧时，由于受到外筒内壁的摩擦，其周向运动的速度已经减小，并且油气中的含油量也已经较低，气体会通过外侧气孔进入精滤筒的外筒壁内，而外侧气孔会对气体进行过滤，从而使得进入精滤筒的气体含油量较低，并且不会带有较大的杂质；由于油气向下运动的过程中，离心通道的宽度不断增加，因此气体周向运动的速度不断降低，更容易通过气孔进入精滤筒，因此在下筒壁上设置更密集的外侧气孔，从而提高气体进入精滤筒的效率，并且不会影响上部气体的离心；当气体向下运动离开离心通道时，可以通过所述导向板运动到精滤筒的内筒壁处，并通过内侧气孔进入到精滤筒中，避免与外筒下部的集油部中的油液发生二次混合；而通过外侧气孔和内侧气孔进入到精滤筒中的气体，可以分别通过第一径向过滤层和第二径向过滤层进入到环形的精滤通道中，并从上部的出气口排出，所述第一径向过滤层和第二径向过滤层提高了精滤的效率；而进气口中通入气体的同时，会带动所述驱动叶片转动，进而带动吹油挡板间隔阻挡吹油口，当吹油口不被遮挡时，部分气体会分流到所述吹油口中，并向下吹向所述挂油结构，将挂油结构上的油珠吹落；而向下落入集油部中的油液中的杂质会在沉淀后通过下部的排污管排出，干净的油液则通过回油管回收重复利用。

Claims (7)

1.一种环状径向精滤的油气分离筒，其特征是，包括：

外筒，所述外筒上设有用于通入油气的进气口，外筒内设有用于收集分离后的油液的集油部；

精滤筒，所述精滤筒位于所述外筒内部，且形状为环状，所述精滤筒内设有管状的第一径向过滤层和第二径向过滤层，所述第一径向过滤层套在第二径向过滤层的外部，所述精滤筒的上部与用于排出气体的出气口连通，所述精滤筒的外筒壁上设有若干外侧气孔，所述精滤筒的内筒壁上设有若干内侧气孔；

离心通道，所述离心通道位于所述外筒内壁与所述精滤筒外壁之间，用于将油气中的油液通过离心力分离到外筒内壁上，所述油气在离心通道内存在周向运动；

回油管，所述回油管用于将集油部的油液导出。

2.根据权利要求1所述的一种环状径向精滤的油气分离筒，其特征是，精滤筒的外筒壁包括上筒壁和下筒壁，所述外侧气孔均位于所述下筒壁上。

3.根据权利要求2所述的一种环状径向精滤的油气分离筒，其特征是，所述精滤筒的外筒径自上而下逐渐减小。

4.根据权利要求2所述的一种环状径向精滤的油气分离筒，其特征是，所述外筒的筒径自上而下逐渐增大。

5.根据权利要求2或3或4所述的一种环状径向精滤的油气分离筒，其特征是，所述下筒壁上的外侧气孔自上而下为由疏到密分布。

6.根据权利要求2所述的一种环状径向精滤的油气分离筒，其特征是，所述外筒内壁上位于所述精滤筒的上筒壁外侧的部分上设有挂珠结构。

7.根据权利要求1所述的一种环状径向精滤的油气分离筒，其特征是，所述精滤筒的下方安装有用于将离心后的气体导向底部气孔的导向板。

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