CN114017162A - 船用柴油机自适应离心滑油过滤器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船用柴油机自适应离心滑油过滤器，包括钟形外罩、底座、外罩与底座连接机构、滑油输入控制机构和转子组件，钟形外罩固定在底座上，滑油输入控制机构横贯在底座上部。心轴上端端头与固定螺母固定连接，下端端头固定在底座的上端中心，心轴上下端分别通过上轴承和下轴承支撑在套管中。内管套在套管外，套管下端、下轴承和转子座上部内侧固定连接。锁定螺母固定在套管上端，内管下端抵靠在钟形内罩底部内侧面和转子座的上端外缘之间，内管下部周向均布多排成矩阵排列的喷油孔。本发明实现了自适应功能，延长了使用寿命，显著提高了滑油的过滤质量，降低了制造成本，提高了滑油的过滤效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种润滑油（以下简称滑油）过滤装置，特别涉及一种直接安装在船用柴油机上，可根据船用柴油机工况确定过滤装置启闭的滑油滤油器，属于机械设备润滑技术领域。
背景技术
机械设备运动零部件接触面之间的良好油液润滑可以减少设备能耗和延长零部件使用寿命，穿过运动零部件接触面的滑油在减小摩擦副的磨损的同时也带走了摩擦产生的热量、微小铁屑和其他杂质，起到润滑、冷却、防锈、清洁和缓冲作用。由于滑油必须循环使用的，因此需要通过滤油器过滤滑油中的铁屑和杂质后才能再次使用，通常船用柴油机配置纸质滤芯来过滤滑油中的杂质，过滤后纸质滤器很快会堵塞。如某型船用柴油机运行每200小时就需要更换纸质滤芯，否则会严重影响滑油质量并降低滑油的进机油压。使用后的纸质滤芯需要回收或焚烧处理，一个航次需要更换3～4次的纸质滤芯，一方面给船员增加了工作量，另一方面废弃的纸质滤芯会造成环境污染。另外，循环使用的滑油全部输入滤油器过滤，影响了整个润滑系统的滑油进机油压。
发明内容
本发明的目的是提供一种船用柴油机自适应离心滑油过滤器，既可大幅度延长纸质滤芯的使用寿命，又可在船用柴油机低负荷时自动关闭，从而不影响整个润滑系统的滑油进机油压。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种船用柴油机自适应离心滑油过滤器，包括钟形外罩、底座、外罩与底座连接机构、滑油输入控制机构和转子组件，所述底座固定在安装平面上，钟形外罩下端和底座上端通过钟形外罩与底座连接机构固定连接，滑油输入控制机构横贯在底座上部；转子组件垂直设置在钟形外罩内，且位于底座上部，转子组件包括钟形内罩、内管、套管、心轴和转子座，心轴上端端头与穿过钟形外罩顶端的固定螺母固定连接，心轴下端端头固定在底座的上端中心，心轴上下端分别通过上轴承和下轴承支撑在套管的上下端中；内管套在套管外，套管上端设有贯通的套管横孔，套管下端、下轴承和转子座上部内侧通过转子定销固定连接；锁定螺母固定在套管上端，且位于钟形内罩的顶端外，钟形内罩下端和转子座上端之间装有O形密封圈；内管上端翻边抵靠在钟形内罩的顶端内，内管下端径向延伸的喇叭口下侧抵靠在钟形内罩底部内侧面和转子座的上端外缘之间，内管下部周向均布多排成矩阵排列的喷油孔。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：
进一步的，所述固定螺母上端与旋转手柄一端垂直固定连接。
进一步的，所述钟形内罩的内周面固定有毛毡纸。
进一步的，转子座中心设有与内管下端固定连接的中心孔，转子座径向设有一对以中心孔轴线成中心对称的螺旋叶片，所述螺旋叶片的一端高另一端低地构成了倾斜下凹的储油槽，螺旋叶片的低端延伸至转子座的下部外侧，所述螺旋叶片中设有贯通螺旋叶片纵向的弧形孔道；喷嘴分别固定在位于转子座下侧的螺旋叶片的低端端面上。
进一步的，所述底座上部为上圆筒，下部为锥台形下筒体，上圆筒底部中心向上延伸出中心圆筒，所述中心圆筒中心设有阶梯垂直孔，所述阶梯垂直孔的上端螺孔与心轴的下端螺杆固定连接；底座中部设有用于安装滑油输入控制机构的阶梯横向通孔，所述阶梯横向通孔的两端分别为滑油输入螺孔和固定螺孔；阶梯垂直孔的下端通孔与阶梯横向通孔中部垂直贯通，阶梯横向通孔一端还设有通向上圆筒底部的垂直孔；锥台形下筒体底部通过法兰固定在安装平面上；锥台形下筒体底部中心还设有滑油出口通道，锥台形下筒体底部通过数根斜通孔与滑油出口通道上部相通；心轴下部设有贯通的心轴横孔，从心轴底部垂直向上的中心盲孔与所述心轴横孔相通；钟形外罩与底座连接机构固定在上圆筒上部凸缘和钟形外罩的下端翻边上。
进一步的，所述滑油输入控制机构包括阶梯固定螺柱、压簧和移动心柱，阶梯固定螺柱一端与阶梯横向通孔一端的固定螺孔固定连接，压簧位于阶梯固定螺柱另一端延伸的压簧心轴和移动心柱一端之间，移动心柱另一端抵靠在阶梯横向通孔大端孔底面上，且封闭了阶梯垂直孔的下端通孔；阶梯横向通孔小端孔一端与滑油输入螺孔相通。
进一步的，钟形外罩与底座连接机构包括数块弧形板和抱箍拉紧机构，弧形板的横截面与底座的上圆筒上部凸缘匹配，钟形外罩的下端翻边抵靠在上圆筒上部凸缘的上侧，数块弧形板呈环形包覆在钟形外罩的下端翻边外侧，包覆拉紧在数块弧形板外周面中部上端的抱箍拉紧机构将钟形外罩的下端翻边的下端翻边固定在底座上。所述抱箍拉紧机构包括抱箍环、垂直柱、横杆、拉杆和拉钩，所述抱箍环包覆在数块弧形板上，抱箍环的相邻两端分别与钩环体固定连接，垂直柱与一个钩环体铰接，拉杆一端与横杆垂直连接，拉杆另一端与垂直柱中部通过螺纹连接，拉杆另一端端头与拉钩一端铰接，拉钩另一端钩住另一个钩环体。
本发明结构紧凑、使用方便，本发明的滑油输入控制机构用于调节滑油的输入油压，能在船用柴油机低负荷工况时自动关闭本发明，从而不影响整个润滑系统的滑油进机压力，实现了本发明的自适应功能，减少了纸质滤芯的更换量，延长了本发明的使用寿命。进入心轴的0.3MPa以上油压的滑油分成两路，一路分别从转子的一对螺旋叶片底部的喷嘴喷出，喷出的滑油对产生的转矩使得转子组件不需要额外动力就能高速旋转，高速旋转产生的离心力将另一路继续上行的滑油从内管下部的喷油孔喷出甩到内罩内侧的毛毡纸吸附使滑油中的杂质，过滤后滑油进入底座的滑油出口通道流出。本发明显著提高了滑油的过滤质量，降低了制造成本，提高了滑油的过滤效率。
本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是转子座的俯视图；
图3是图2的右视图；
图4是底座的剖视图；
图5是图4的A-A剖视图；
图6是外罩与底座连接机构的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本实施例包括钟形外罩1、底座2、钟形外罩与底座连接机构3以及滑油输入控制机构4和转子组件5，底座2固定在安装平面上，钟形外罩1下端和底座2上端通过钟形外罩与底座连接机构3固定连接，滑油输入控制机构4横贯在底座2的上部。转子组件5垂直设置在钟形外罩1内，且位于底座2上部，转子组件5包括钟形内罩51、内管52、套管53、心轴54和转子座55，心轴54上端端头与穿过钟形外罩1顶端的固定螺母6固定连接，固定螺母6上端与旋转手柄61一端垂直固定连接，便于转动固定螺母6。心轴54下端端头固定在底座2的上端中心，心轴54上下端分别通过上轴承56和下轴承57支撑在套管53的上下端中。内管52套在套管53外，套管53上端设有贯通的套管横孔531，套管53下端、下轴承57和转子座55上部内侧通过转子定销58固定连接。锁定螺母59固定在套管53的上端，且位于钟形内罩51的顶端外。内管52的上端翻边521抵靠在钟形内罩51的顶端内，钟形内罩51下端和转子座55上端之间装有O形密封圈10。内管52下端径向延伸的喇叭口522下侧抵靠在钟形内罩51底部内侧面和转子座55的上端外缘之间，内管52下部周向均布多排成矩阵排列的喷油孔523。钟形内罩51的内周面固定有用于吸附滑油杂质的毛毡纸7。
如图2和图3所示， 转子座55中心设有与内管53下端固定连接的中心孔551，转子座55径向设有一对以中心孔551轴线成中心对称的螺旋叶片552，螺旋叶片552的一端高另一端低地构成了倾斜下凹的储油槽553，螺旋叶片552的低端延伸至转子座55的下部外侧，螺旋叶片552中设有贯通螺旋叶片纵向的弧形孔道554，喷嘴555分别固定在位于转子座55下侧的螺旋叶片552的低端端面上。
如图1、图4和图5所示，底座2上部为上圆筒21，下部为锥台形下筒体22，上圆筒底部中心向上延伸出中心圆筒23，中心圆筒23中心设有阶梯垂直孔231，阶梯垂直孔231的上端螺孔2311与心轴54的下端螺杆541固定连接。底座2中部设有用于安装滑油输入控制机构4的阶梯横向通孔24，阶梯横向通孔24的两端分别为滑油输入螺孔241和固定螺孔242。阶梯垂直孔231的下端通孔与阶梯横向通孔24中部垂直贯通，阶梯横向通孔24一端还设有通向上圆筒21底部的垂直孔245。锥台形下筒体22底部通过法兰221固定在安装平面上。锥台形下筒体22底部中心还设有滑油出口通道222，锥台形下筒体22底部通过数根斜通孔223与滑油出口通道222上部相通，便于过滤完的滑油流出。心轴54下部设有贯通的心轴横孔542，从心轴54底部垂直向上的中心盲孔543与心轴横孔542相通。便于从底座2中心的阶梯垂直孔231进入心轴54的待过滤的滑油从中心盲孔543和心轴横孔542，依次进入套管53、内管52和转子座55中。
如图1和图4所示，滑油输入控制机构4包括阶梯固定螺柱41、压簧42和移动心柱43，阶梯固定螺柱41的右端与阶梯横向通孔24左端的固定螺孔242固定连接，压簧42位于阶梯固定螺柱41右端延伸的压簧心轴411和移动心柱43左端之间，移动心柱43右端抵靠在阶梯横向通孔24的大端沉孔243底面上，且封闭了阶梯垂直孔231。阶梯横向通孔小端孔244右端与滑油输入螺孔241相通。
如图1和图6所示，钟形外罩与底座连接机构3固定在上圆筒上部凸缘211和钟形外罩1的下端翻边11上。包括4块弧形板31和抱箍拉紧机构32，弧形板31的横截面与底座2的上圆筒上部凸缘211匹配，钟形外罩1的下端翻边11抵靠在上圆筒上部凸缘211的上侧，4块弧形板31呈环形包覆在钟形外罩1的下端翻边11外侧，包覆拉紧在4块弧形板31外周面中部上端的抱箍拉紧机构32将钟形外罩1的下端翻边11固定在底座2上。抱箍拉紧机构32包括抱箍环321、垂直柱322、横杆323、拉杆324和拉钩325，抱箍环321包覆在4块弧形板31上，抱箍环321的相邻两端分别与钩环体326固定连接，垂直柱322与一个钩环体326铰接，拉杆324左端与横杆323连接，拉杆324右端与垂直柱322中部通过螺纹垂直连接，拉杆324右端端头与拉钩325左端铰接，拉钩325右端钩住另一个钩环体326。逆时针转动横杆323，拉杆324左移拉动拉钩325左移，从而通过抱箍环321和4块弧形板31将钟形外罩1的下端翻边11抱紧固定在底座2上部。
本发明工作时，润滑油泵泵出的滑油从滑油油管8、油管接头9进入底座2的阶梯横向通孔24中，当滑油油压高于0.3MPa时，滑油克服压簧42压力顶开移动心柱43进入心轴54的中心盲孔543。当滑油油压低于0.3MPa时，移动心柱43不会被顶开，进而不会影响进机滑油量。通过转动阶梯固定螺柱41来调节压簧42的预紧力，可根据不同船用柴油机的转速来调节移动心柱43的开启压力。
进入心轴的中心盲孔543中的滑油通过分成两路，一路通过心轴横孔542进入转子座55的储油槽553中，再分别进入一对螺旋叶片552的弧形孔道554中，分别从一对螺旋叶片555的低端端面上的喷嘴555喷出，形成转矩推动转子组件5旋转。另一路滑油继续上行后从套管53上端的套管横孔531进入内管52，从内管52下部周向均布多排成矩阵排列的喷油孔523直接喷射到高速转动的钟形内罩51上。由于钟形内罩51高速转动产生了强大离心力，使滑油中的杂质吸附在钟形内罩51内的毛毡纸7上。过滤后干净的滑油从钟形内罩51流出，进而从底座2的滑油出口通道222流出。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种船用柴油机自适应离心滑油过滤器，其特征在于，包括钟形外罩、底座、钟形外罩与底座连接机构、滑油输入控制机构和转子组件，所述底座固定在安装平面上，钟形外罩下端和底座上端通过钟形外罩与底座连接机构固定连接，滑油输入控制机构横贯在底座上部；转子组件垂直设置在钟形外罩内，且位于底座上部，转子组件包括钟形内罩、内管、套管、心轴和转子座，心轴上端端头与穿过钟形外罩顶端的固定螺母固定连接，心轴下端固定在底座的上端中心，心轴上下端分别通过上轴承和下轴承支撑在套管的上下端中；内管套在套管外，套管上端设有贯通的套管横孔，套管下端、下轴承和转子座上部内侧通过转子定销固定连接；锁定螺母固定在套管的上端，且位于钟形内罩的顶端外，钟形内罩下端和转子座上端之间装有O形密封圈；内管上端翻边抵靠在钟形内罩的顶端内，内管下端径向延伸的喇叭口下侧抵靠在钟形内罩底部内侧面和转子座的上端外缘之间，内管下部周向均布多排成矩阵排列的喷油孔。
2.如权利要求1所述的船用柴油机自适应离心滑油过滤器，其特征在于，所述固定螺母上端与旋转手柄一端垂直固定连接。
3.如权利要求1所述的船用柴油机自适应离心滑油过滤器，其特征在于，所述钟形内罩的内周面固定有毛毡纸。
4.如权利要求1所述的船用柴油机自适应离心滑油过滤器，其特征在于，转子座中心设有与内管下端固定连接的中心孔，转子座径向设有一对以中心孔轴线成中心对称的螺旋叶片，所述螺旋叶片的一端高另一端低地构成了倾斜下凹的储油槽，螺旋叶片的低端延伸至转子座的下部外侧，所述螺旋叶片中设有贯通螺旋叶片纵向的弧形孔道；喷嘴分别固定在位于转子座下侧的螺旋叶片的低端端面上。
5.如权利要求1所述的船用柴油机自适应离心滑油过滤器，其特征在于，所述底座上部为上圆筒，下部为锥台形下筒体，上圆筒底部中心向上延伸出中心圆筒，所述中心圆筒中心设有阶梯垂直孔，所述阶梯垂直孔的上端螺孔与心轴的下端螺杆固定连接；底座中部设有用于安装滑油输入控制机构的阶梯横向通孔，所述阶梯横向通孔的两端分别为滑油输入螺孔和滑油输入控制机构固定螺孔；阶梯垂直孔的下端通孔与阶梯横向通孔中部垂直贯通，阶梯横向通孔一端还设有通向上圆筒底部的垂直孔；锥台形下筒体底部通过法兰固定在安装平面上；锥台形下筒体底部中心还设有滑油出口通道，锥台形下筒体底部通过数根斜通孔与滑油出口通道上部相通；心轴下部设有贯通的心轴横孔，从心轴底部垂直向上的中心盲孔与所述心轴横孔相通；钟形外罩与底座连接机构固定在上圆筒上部凸缘和钟形外罩的下端翻边上。
6.如权利要求5所述的船用柴油机自适应离心滑油过滤器，其特征在于，所述滑油输入控制机构包括阶梯固定螺柱、压簧和移动心柱，阶梯固定螺柱一端与阶梯横向通孔一端的固定螺孔固定连接，压簧位于阶梯固定螺柱另一端延伸的压簧心轴和移动心柱一端之间，移动心柱另一端抵靠在阶梯横向通孔大端孔底面上，且封闭了阶梯垂直孔的下端通孔；阶梯横向通孔小端孔一端与滑油输入螺孔相通。
7.如权利要求5所述的船用柴油机自适应离心滑油过滤器，其特征在于，钟形外罩与底座连接机构包括数块弧形板和抱箍拉紧机构，弧形板的横截面与底座的上圆筒上部凸缘匹配，钟形外罩的下端翻边抵靠在上圆筒上部凸缘的上侧，数块弧形板呈环形包覆在钟形外罩的下端翻边外侧，包覆拉紧在数块弧形板外周面中部上端的抱箍拉紧机构将钟形外罩的下端翻边固定在底座上。
8.如权利要求7所述的船用柴油机自适应离心滑油过滤器，其特征在于，所述抱箍拉紧机构包括抱箍环、垂直柱、横杆、拉杆和拉钩，所述抱箍环包覆在数块弧形板上，抱箍环的相邻两端分别与钩环体固定连接，垂直柱与一个钩环体铰接，拉杆一端与横杆垂直连接，拉杆另一端与垂直柱中部通过螺纹连接，拉杆另一端端头与拉钩一端铰接，拉钩另一端钩住另一个钩环体。
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