CN1179736A - 自驱动叠锥式离心机 - Google Patents

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    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0422—Separating oil and gas with a centrifuge device

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Abstract

一台用于从循环液体中分离出颗粒物质的旁路循环离心机包括一个空心的、通常是圆筒形的离心转子(197),该转子与基板(198)配合安装以便确定一个液体流动室。一根空心中心管(177)通过基板轴向向上伸入离心转子的空心内室中。该旁路循环离心机设计成安装在一个罩壳组件(166)内,一对相对设置在基板上的切向液流喷嘴(202、203)在罩壳内转动离心机以便使颗粒从液体中分离出来。离心转子的内室包括若干安装在叠置组件(207)上并靠近的叠置锥盘以便提高分离效率。

Description

自驱动叠锥式离心机
本申请是1995年1月25日提出的待审定的美国系列号为08/378197，题目为“自驱动叠锥式离心机”的申请的部分继续申请。
                     本发明的背景
本发明一般涉及应用离心力从液体中连续分离固体颗粒。更具体的是，本发明涉及在一种自驱动离心机中应用叠锥(盘)式离心机结构以便提高分离效率。
柴油机被设计有相当精致的空气和燃料过滤器(净化器)，以便防止污垢和碎屑进入发动机。即使有这样的空气和燃料净化器，也发现污垢和碎屑进入发动机的润滑油中。结果是关键的发动机部件被磨损，如果这种状态还保留、不解决或者未予改善，发动机将会损坏。因此，一些发动机设计成带有全流油过滤器，它可以当油在润滑剂贮槽和发动机零件之间循环时连续净化油。
对于这种全流过滤器有若干设计约束条件和依据。典型的约束条件意味着这样的过滤器仅能除掉10微米或更大的碎屑颗粒。虽然除掉这种尺寸的颗粒可以防止突然故障，但进入并存留在油中的较小的碎屑颗粒仍将引起有害的磨损。为了试验和搜寻更多的相关微小颗粒，设计者设计了旁路过滤系统，该系统过滤总油流的预先确定的一部分。全流过滤器和旁路过滤器共同组合可将发动机磨损减少到容许的程度，但还不能达到所希望的程度。由于旁路过滤器可以捕集小于大约10微米的颗粒，全流过滤器和旁路过滤器的组合所提供的实施改善要超过仅仅应用全流过滤器。
除掉那些更微小碎屑颗粒的愿望便导致设计一种高速离心净化器。代表这种设计进展的一种产品是SPINNER II油净化离心机，该机由英国埃尔弥尼斯特，萨墨塞特郡的冰川金属有限公司制造并由得克萨斯州休斯敦的T.F.Hudgins股份有限公司提供。SPINNER II产品的下列说明直接摘自于1985年获得版权并由T.F.Hudgins股份有限公司出版的产品手册：
      这是SPINNER II，这是真正的高速离心机，能除掉
      0.1微米这样微细浓稠、坚硬、有磨损作用的颗粒。
   它比用你的全流过滤器所除掉的碎屑小400倍。因为
   SPINNER II是一种真正从循环油中除掉碎屑的离
   心机，在其整个操作周期内它一直保持恒定流量，实
   际上，实验表明，该SPINNER II装置是如此之好，
   它甚至比最好的全流/旁路过滤器组合还要使发动机
   磨损减少一半。
       首先，SPINNER II油净化离心机是低成本
   的，因为它仅仅依靠发动机自身油压力驱动：低于传
   统的电动机驱动的离心机的成本的百分之五。现在，
   你能在你所有工业用发动机上，装配最有成本效益、
   具有当代所能获得的最好的减少耗损的油净化系
   统。
SPINNER II油净化离心机的结构和操作理论以下列内容在上述出版物中加以说明：
   SPINNER II油净化离心机包括三个部分-离心转
  子、驱动涡轮和油面控制机构-全部包容在坚固的钢
  质和铸铝罩壳中。
  启动离心机，脏油从发动机进入SPINNER II罩壳侧
  面并穿过空心主轴。在主轴的顶部，导流板将油均匀
  分布进入离心转子。因为转子以约7500rpm转动，所
  以油迅速加速至高速。产生的离心力将碎石向外抛至
  转子壁，在该处形成致密的滤饼。
  净化油通过筛网离开转子并进入涡轮部分。在那
  里，发动机油压力将油通过两个喷嘴排放，这种喷射
  使涡轮及连带的离心转子旋转。油压力独立驱动这种
  高效装置。
在SPINNER II可能完全有效地完成了油过滤和净化的任务的同时，还有其它的高速离心机设计。从过滤和净化效率的观点来看，SPINNER II还有一些设计不足之处。首先，关于其它高速离心机装置，SPINNER II资料参考例如由Alfa Laval、Bird和Westphalia制造的电机驱动的高速离心机。正如SPINNER II资料表明，这些电机驱动的高速离心机“太昂贵(超过10000美元)并且对于一般使用来说太复杂”。
关于上述SPINNER II装置的低效率，图1表示一个该自动离心机类型的示意的剖面图，该机类似或者代表SPINNER II装置。图1中所示的所有零件随轴转动，该轴向中心管的入口部位提供加压油。在通过旋转主轴或管的两个入口部位以后，油被顶部导流板导向壳体(转子)顶部。然后，油越过导流板和短环路溢出，直接朝向出口筛网，脱离大部分离心机体进入完全停滞状态。这样的结果是不适宜的，因为离心力随着距轴线的距离增大而成比例地增大，而在这种装置中油流却很靠近轴线。在通过出口筛网之后，油在底部导流板下面通过，并通过两个切向喷嘴排出，该喷嘴也起限制通过离心机的油流量的作用。离开两个喷嘴的高速喷射产生为使颗粒分离需以足够高的转速(3000～6000rpm)驱动离心机所需要的反转力矩。
正如在SPINNER II产品资料中所说明的，其它高速离心机包括例如那些由Alfa Laval制造的电机驱动装置。除了电机驱动之外，AlfaLaval装置还被认为适宜于应用叠盘组件的本发明。包括叠盘组件核心的盘嵌入件能使沉淀高度减小，因此产生较大的过滤效率。盘嵌入件呈锥形并用称为嵌塞的圆形或长矩形板装配，该嵌塞装在邻近的盘嵌入件之间。分离槽便由此而形成，而且可以改善嵌塞的厚度来调节分离槽的高度，以便适应特定的颗粒尺寸和浓度。Alfa Laval叠盘分离器的操作和结构理论在Alfa Laval产品资料中有说明并且相信能被本技术中一般的技术熟练的人员所熟知。这样一本Alfa Laval出版物是名为“分离理论”，由瑞典托姆巴的Alfa Laval分离咨询委员会出版。另外的带有类似公开或说明的出版物是一篇名为“离心分离新方向”的论文，该文发表在1994年1月号的化学工程第70～76页上，由Alfa Laval分离股份有限公司的Theodore De Loggio和Alan Letki所著。
液体通过某些Alfa Laval叠盘分离机装置的流动是开始液体从顶部进入并流至底部，在底部液体径向转向并向上朝向流体出口部位流动。向上流动的液体在分离槽的外径边缘处进入分离槽，向上流动并径向向内通过分离槽到达在内径边缘的出口点。当液体通过分离槽流动时进行固体颗粒的分离。在另外的Alfa Laval装置中液体通过叠盘的流动开始于上边缘。然而，在这两种类型中，流体出口位置均在组件顶部。
在考察上述的SPINNER II和Alfa Laval资料一般介绍的离心机的设计特点和性能状况之后，本发明的发明者想出一种旁路循环离心机的改进设计。本发明人的设计意图是应用自动发动机润滑油系统离心机的计算流体动力学分析，这种分析揭示出从颗粒分离的观点来看的亚最佳流动状态。附带的研究表明，由于应用叠锥使所必需的颗粒沉降距离减小，从而可在离心机中获得较高的分离效率。然而，Alfa Laval离心机要求一个电机驱动装置，从尺寸、重量和成本的观点来看，它显现出一个重要的缺陷。
本发明获得的是在某些方面类似SPINNER II的低成本自驱动式离心机的组合，但由于一种独特的叠锥装置而使效率提高。结果是一种有成本效益、较高性能的离心机，它可以用来代替发动机安装的一次性使用的旁路过滤器。虽然最初推断自驱动离心机将不能提供足够的功率以驱动叠锥式离心机，但由本发明制造的特殊装置能够以独特的不显著的方式进行组合。如所设想的一样，本发明的改进设计获得较低的自驱动离心机成本和较高的锥形叠盘效率。由于通过SPINNER II和通过按所述的Alfa Laval原理建立的叠盘装置的油的特殊流动方向，直接组合这两种设计是不可能的，为了使流动方向相容并为了能将锥形叠盘结合到自动旁路循环离心机中，必须制作专用独特的部件。
按照本发明的一个实施例，已提供了一种用以保持发动机润滑剂槽洁净度的旁路循环离心机。该离心机是靠借助切向喷嘴产生的系统油压力自驱动的并装有一叠互相靠近的平行截锥以便增加分离效率。本发明的另一实施例中提供一种可替换的、一次性使用的叠锥组件，以便快速装入离心机和从离心机中拆卸下来。
在评价将叠锥分离器组装入自动离心机带来的益处之后，本发明者想出了一种新颖的、不显著的增强型设计。因为用简单的替代来直接组装是不可能的，必须创造各种板和安装设置以便形成和确定所希望的流动通路。图2是按照本发明的第一种设计实施例的代表。进入的油按规定路线通过组件，所以油流在径向外部流入口进入相邻锥盘之间的狭小空间并沿着径向向内倾斜的方向流向转轴。每个锥盘上的径向内部小孔允许油从叠锥流向一对切向液流喷嘴。出口喷嘴压力使叠锥产生旋转运动(自驱动)，悬浮在油中的较重颗粒被迫径向向外运动，逆着径向倾斜的油流。当这些颗粒从锥盘之间离开后，它们象泥渣一样聚积在离心转子的内表面上。泥渣层厚度随时间增加，最后，在叠锥的外径内开始形成泥渣。该“泥渣”在此处是一种很密实的沥青状材料，它很难清除。
在某时刻，泥渣形成足够多并妨碍叠锥离心机的连续的、容许的操作。此后必须拆卸离心机并清洗零件，而这个工序要定期地进行，要有许多零件需要拆卸和清洗。必须注意在处理零件时防止可能的损坏。也必须注意操作以便保证在重新组装时锥盘要严格地叠置和对正。虽然这个程序可能要花费时间，但能使一些零件反复使用。因为使用者可能希望要减少清理时间，所以本发明者考虑了如图2所示的另外的设计变更方案。本发明推断，减少清理时间的一种选择将是提供一种一次性使用的叠锥组件。因此，本发明者又试图设计一种带有可更换的、一次性使用的叠锥组件的叠锥自动离心机。这个设计的结构由本发明的另外一个实施例所表示，在本文中它被图示和说明。
本发明的这种“可更换的”组件实施例包括三个基本部件：一个塑料衬里的壳体，由三十四(34)个单独的塑料锥盘组成的叠锥和一个塑料底板。这些部件各自由非填充的(能焚化的)塑料模塑而成，这种塑料能经受加热和发动机润滑系统中已知的化学环境，虽然其它材料也是适宜的，但尼龙6/6是一种合适的首选材料。这种叠锥组件被设计成与一永久的可重复使用的离心转子装配在一起。
该“可更换的”组件实施例提供一种能迅速和易于操作的叠锥离心机装置。它不要求从离心转子中清除泥渣，也不需要清洗锥盘和用于拆卸及重新组装锥盘所花费的时间。泥渣荷载完全容留在衬里壳体内，有助于总的洁净度并便于处理。该叠锥组件全部用塑料零件制造，因此允许焚化或重复循环使用。本发明的叠锥组件是有效地预组装的，它可以消除由于在现场的不适当组装而引起的潜在事故。
本发明的各实施例比仅仅是发动机润滑剂有宽广的应用范围。所公开的离心机装置可用于无论何时要求将颗粒物质分离出循环液流的各种各样的流体，假定存在必要的流体压力用以驱动离心机。
除了已经提及的产品资料之外，还有许多专利，这些专利公开了各种过滤和离心分离装置并发展了各种各样特定的和可取的操作理论。下列专利参考文献被认为代表这种较早期的设计和理论。美国专利：
     专利号    专利权所有者    授权日期
955,890      Marshall        1910年4月26日
1,006,662    Bailey          1911年10月24日
1,038,607    Lawson          1912年9月17日
1,136,654    Callane         1915年4月20日
1,151,686    Hult等          1915年8月31日
1,293,114    Kendrick        1919年2月4日
1,422,852    Hall            1922年7月18日
1,482,418    Unger           1924年2月5日
1,525,016    Weir            1925年2月3日
1,784,510    Berline         1930年12月9日
2,031,734    Riebel，Jr等    1936年2月25日
2,087,778    Nelin           1937年7月20日
2,129,751    Wells等         1938年9月13日
2,302,381    Scott           1942年11月17日
2,321,144    Jones           1943年6月8日
2,578,485    Nyrop           1951年12月11日
2,752,090    Kyselka等       1956年6月26日
2,755,017    Kyselka等       1956年7月17日
3,036,759    Bergner         1962年5月29日
3,990,631    Schall          1976年11月9日
4,067,494    Willus等        1978年1月10日
4,106,689    Kozulla         1978年8月15日
4,221,323    Courtot         1980年9月9日
4,230,581    Beazley         1980年10月28日
4,262,841    Berber等        1981年4月21日
4,288,030    Beazley等       1981年9月8日
4,346,009    Alexander等     1982年8月24日
4,400,167    Beazley等       1983年8月23日
4,498,898    Haggett         1985年2月12日
4,615,315    Graham          1986年10月7日
4,698,053      Stroucken      1987年10月6日
4,787,975      Purvey         1988年11月29日
4,861,329      Borgstrom      1989年8月29日
4,915,682      Stroucken      1990年4月10日
4,961,724      Pace           1990年10月1日
5,342,279      Cooperstein    1994年8月30日
5,354,255      Shapiro        1994年10月11日
5,362,292      Borgstrom等    1994年11月8日
5,374,234      Madsen         1994年12月20
1,006,622      Bailey         1911年10月24日
1,136,654      Callane        1915年4月20日
1,151,686      Halt等         1915年8月31日
1,784,510      Berline        1930年12月9日
2,031,734      Riebel，Jr.等  1936年2月25日
2,302,381      Scott          1942年11月17日
2,752,090      Kyselka等      1956年6月26日
2,755,017      Kyselka等      1956年7月17日
3,990,631      Schall         1976年11月9日
4,067,494      Willus等       1978年1月10日
4,915,682      Stroucken      1990年4月10日
4,961,724      Pace           1990年10月9日
5,052,996      Lantz          1991年10月1日外国专利：
   专利号          国家           授权日期
1,507,742      英国           1978年4月19日
2,049,494A     大不列颠       1980年12月31日
1,275,728      法国           1961年10月2日
1,089,355      大不列颠       1967年11月1日
812,047        大不列颠       1959年4月15日
229,647        大不列颠       1926年2月26日
1,079,699      加拿大         1980年6月17日
                     本发明的概要
一种旁路循环离心机，它装在一根中心支承轴上，位于一个外罩组件内，用于从循环液体中分离出颗粒物质。按照本发明的一个实施例，它包括：一个离心转子；一个装在离心转子上的基板，该基板至少包括一个切向液流喷嘴；一个装在支承轴上的空心中心管，该管轴向延伸通过基板并通过离心转子内腔；一个装在邻近中心管上端的液流控制元件；一个远离液流控制元件而较接近于基板安装的底板以及若干以叠置形式安装的截锥盘，它安装在液流控制元件和底板之间，这些截锥盘的配置确定很多从外口到径向内口的液体流动通路，这些流动通路与液流喷嘴流动连通。
按照本发明另一实施例的自驱动叠锥离心机包括一个可重复使用的离心转子和一个装在离心转子内部一次性使用的叠锥组件。该叠锥组件包括一个环形衬里壳体，该壳体有一个液流控制第一端和一个与其相反的开口第二端；一个圆形底板，它装到衬里壳体的开口第二端上并且与衬里壳体一起确定一个内部锥形空间；若干以叠置形式安装并装在内部锥形空间内的分离锥盘。
本发明的一个目的是提供一种改进了的旁路循环离心机。
本发明的相关目的和优点从下列说明中将是显而易见的。
                     附图的简短说明
图1是一台自驱动离心机全剖面的正视图，概括表示先有技术的结构。
图2是一台按照本发明典型实施例的旁路循环离心机的全剖面简略正视图。
图3是一种顶板的顶视图，该板构成图2离心机的一个部件。
图3A是按照本发明的另一种顶板的顶视图。
图4是沿图3中箭头4-4方向观察图3顶板的全剖面正视图。
图4A是沿图3中箭头4A-4A方向观察图3A顶板的全剖面正视图。
图5是一个底板的顶视图，该板构成按照本发明的图2离心机中的一个部件。
图6是沿图5中箭头6-6方向观察图5底板的全剖面正视图。
图7是一个截锥的底视图，该截锥可作为按照本发明的图2离心机的一个部分，该图示锥盘基本对应一种先有技术结构。
图8是沿图7中箭头8-8方向观察并倒置成与图2方位一致的图7截锥的全剖面放大的正视图。
图9是一个截锥的底视图，该截锥可作为按照本发明的图2离心机的一个部分。
图10是沿图9中箭头10-10方向观察并倒置成与图2方位一致的图9截锥的全剖面放大的正视图。
图11是一台按照本发明典型实施例的自驱动叠锥离心机的全剖面简略正视图。
图12是一个叠锥组件的全剖面简略正视图，该组件构成图11离心机的一部分。
图13是图12组件的局部分解图，仅图示一个锥盘。
图14是一个构成图12组件的一个部分的衬里壳体的顶透视图。
图15是图14衬里壳体的全剖面正视图。
图16是图14衬里壳体的顶视图。
图17是构成图12组件一个部分的一个底板的全剖面正视图。
图18是图17底板的顶视图。
图19是构成图12组件一部分的叠锥的一个锥盘的底透视图。
图20是图19锥盘的顶透视图。
图21是图19锥盘全剖面侧视图。
图21A是图21锥盘局部详图。
图22是图19锥盘的底视图。
图23是按照本发明的又一种设计的全剖面局部正视图。
                     优选实施例的说明
为了帮助了解本发明的原理，现在将参考附图所图示说明的实施例并且将具体说明同样的内容。然而，要理解并不打算由此限定本发明的范围。预料到的改变和进一步改进图示的装置，以及对图示的本发明原理的进一步应用，对精通本发明所涉及的技术的人员来说将会是正常发生的。
参照图1，这里表示一台代表先有技术结构的自驱动离心机20。离心机20包括一个牢固密封到并围绕基板22的外壳或离心转子21。转子21有一个开口的下端并在其上端有一个小的间隙开口。空心支承管23通过板22的几何中心轴向伸展穿过离心转子21的内腔。管23在邻近上端24处有外螺纹和在其相反的下端25有凸肩。管23在两端用黄铜轴承26和27固定。螺母28将管23牢固地装配到转子21和板22上。管23包括油入口31和32，环形密封圈33抵着由转子21和板22形成的内环形转角安装。在板22的较低部位有两个切向喷孔34和35。这些切向喷孔对称地设在中心管23轴线相对侧，它们的相应的液流喷射方向是互相相反的。结果，这些液流喷嘴能够产生驱动力，使离心机20在一个配合的罩壳组件(未示出)内绕中心轴旋转，相信在本技术中这是很明白的。用单个液流喷嘴或者使用多于两个的液流喷嘴都能产生旋转运动。为了表示出两个液流喷嘴，图1表示的切割平面是从180度平面改变来的。
离心机20还包括一个上挡板36、出口筛网37和底挡板38。挡板和筛网配合组装，以便确定通过离心机20流动的液体的流动通路。图1中所表示的所有部件都在一根轴(未示出)上转动，该轴向油入口31和32提供加压油。在通过转动的管入口31和32以后，油被挡板36导向转子顶部。然后，沿向外的径向方向溢过挡板并按图1实施例的一侧所画的箭头39短循环直接流向出口筛网37。这种特定流动通路的结果是离心转子内部的大部分处于停滞状态。这个事实已经由计算流体动力学分析所揭示。由于离心力随距转动轴线的距离成比例地增加，所以这个特定缺陷对这种自驱动装置是不利的。在图1所示的装置中，液流很靠近轴线，所以在图示的流动通路外部形成环形停滞区。
在通过出口筛网37之后，油在底挡板38下方通过并通过两个切向喷嘴(喷孔)34和35排出。这些喷孔也用来限制通过离心机的油流量。由每个喷孔排出的高速射流产生一个反力矩，该力矩便是为了颗粒分离以足够高转速(3000～6000rpm)驱动离心机所需要的。这个转动在配合的罩壳组件(未示出)内进行。
参照图2，图示的是本发明的一个优选实施例和自驱动离心机20的若干主要部件。首先要注意到，本发明的图2实例中，上挡板36、出口筛网37和底挡板38已被拆除。在某种程度上，这些部件已被不同的部件所代替，另外的重要变化是转子21内部的安装一系列截锥盘43(见图7和8)的叠置装置42，该截锥盘以均匀并基本平行的叠置方式组装在一起。在图示的该优选实施例中，有六十三(63)个锥盘。为了建立一种改进的具有增高效率的离心机装置，按照本发明提供了锥盘43叠置装置42。
很明显，锥盘的数量可增加或减少，取决于叠置装置的可利用空间、锥盘壁厚度和相邻锥盘间的分离距离。在叠置装置中仅用五或六个锥盘便可达到净化效率方面的明显改善。
自驱动叠锥离心机45包括一个沿基板22的周围牢固密封到基板22的外壳或离心转子21。图2所示的管23及其安装措施与图1所示的大体相同。除叠置截锥盘43的叠置装置42之外，图1离心机20又以增加机械加工的顶板46和机械加工的底板47加以改进。还有，三个等距离隔开的螺栓48(图示其中的两个)通过六十三个截锥盘43的叠置装置42延伸。这三个螺栓用以对中和对齐截锥叠置装置。每个螺栓48的上端49拧入机械加工顶板51上相应的螺孔50(见图3和4)中。每个螺栓48的下端51延伸穿过设在机械加工底板47(见图5和6)上的相应的三个等距隔开的孔52中的一个。每个螺栓48的下端51以六角螺母53(如图示)紧固或沿轴向自由放置。
六十三个锥盘43的每一个在结构上基本相同，其详细情况如图7和8所示。虽然从离心分离理论的某些方面来说这些锥盘与其它的叠置锥盘是相似的，液流方向已比更早的装置有所改变。在本发明中，如图2所示(注意液流箭头54的方向)，液体初始流动是在其到达叠置装置42时从顶部或叠置装置最上缘开始的。本发明的流动通路与Alfa Laval叠置锥的某些形式相反(参阅背景部分)，在那里初始流动是在叠置装置的底部开始的并且通过叠锥向上流动到液体出口位置。即使是通过叠锥的流动从顶部开始的那些Alfa Laval结构，液流入口和出口两者都在装置的顶部。本发明的改进流动通路是采用顶板46结构特殊设计和确定的，以便利用液体流作为自驱动离心机装置的一部分。为了能够按所要求和必需的定位来安装六十三个截锥43，增加的顶板46和底板47是重要的。顶板46还促成获得所需的液体流动方向并获得所需的流动速度。同样，底板47促成获得独立的液体流动方向，以便使从叠锥装置42排出的液流能正确地被导向到切向液流喷孔34和35。
在离心机45的操作中，通过中心管23进入的油通过入口31和32被导向。当油离开入口时，不允许它自由地喷流过图1装置中的上挡板，而是首先通过顶板46上的若干环形设置的孔口，然后通过由在转子顶壁的内表面和顶板顶表面上共同形成的径向肋条确定的通路。这两个部件之间的共同配合可防止在流体向外流动时沿切向被强烈加速后的流体切向流动。一旦流体通过顶板和已形成的加速叶片，它便转向基板并在相邻锥盘43之间的多重间隙之间均匀扩展，然后返向转子21的中心继续流动。当油在相邻的锥盘43之间向内和向上流动时，便可借助设在锥形通路之间能防止切向流体滑动的径向叶片避免“旋转”(即沿旋转方向加速)。这样一来，在向外流出时消耗于加速流体的能量便可在返回时恢复回来。一旦流体通过锥形通路，它便转向基板22并在底板47的下面流动并通过液流喷孔34和35。
参照图3和4，机械加工的顶板46表示得较为详细，包括一个图3的顶视图和一个图4的全剖面正视图。顶板46是一个空心圆环形元件，通常有一个圆筒形下体57和一个圆环形上法兰58，此法兰58径向向外延伸时其轴向厚度逐渐增加。内唇59包括一个通常为圆筒形内壁60，它被贴靠转子21的内壁部分61安装(见图2)。内壁部分61安装在壁60和管23的上端24之间。
内唇50包括一组等距离隔开的三十(30)个液流孔64，它们提供一条用于液体(油)从油入口31和32流出后的流动通路。下体57的壁65的底部切口与唇59相对应，下法兰66提供一个靠近入口31和32的间隙区67，用以引导油流通过孔64。
圆环形下法兰66开设一个圆环形内O形槽68，它被一个弹性O形圈填充。法兰66紧接在油入口31和32的下面贴靠管23的外径并与O形圈69共同形成在该处的液体紧密密封。
圆环形上法兰58包括一个伸入到内唇部59内的通常是水平的顶表面71和一个在表面71与外壁73之间延伸的球形表面72。三个孔按中心120度等距排列，内螺纹的螺距与螺栓48上端49的外螺纹螺距相同。
一组相隔开的方向向内或向下并径向延伸的肋条77是在转子21的弯形或圆顶部分79的内表面78上形成的(见图2)。如图2所示，球形表面72贴靠这些肋条77以便形成液流槽或叶片，它们用来加速从三十个孔64排出的液流。
现在参照图3A和4A，表示另一种机械加工的顶板46a。顶板46a在所有方面与顶板46相同，只有一处例外。顶板46a的球形表面72a和表面71a的一部分包括一组向外辐射的(直的)肋条80。在优选实施例中共有六个等距离横过表面72a的肋条80。作为顶板46a的一部分而整体形成的肋条80代替了装在转子21的一部分79的内表面78上的肋条77。一旦肋条77被拆除，内表面78便有光滑的弯曲或圆顶形状(球形)并且其曲率与肋条80的顶表面相匹配，所以便形成了所要求的液流槽(叶片)。
参照图5和6，机械加工的底板47表示得较为详细，包括一个图5顶视图和一个图6的全剖面侧视图。底板47是空心的并具有在某些方面与截锥相类似的形状。较下面的外壁82的尺寸设置(圆环形)使其能装入基板22上形成的圆环形槽83中。外壁82构成包括圆环形密封33的组装界面。圆环形密封紧密地嵌入转子21、基板22和壁82之间，在该处形成液体密封界面以便防止任何油泄漏。
径向向内延伸越过三个等距离隔开的孔52的锥形壁部分84为六十三个锥盘43的叠锥装置42提供支承表面。底板47由基板22支承，锥盘的叠锥装置42由板47支承。组件的其余部分(见图2)以前已经说明了。顶部开口85的内径尺寸提供一个相对于管23的流动空间，用于离心每个锥形槽(即由相邻的锥盘43确定的)的液体流动。排出的液流向下通过喷孔34和35。这些喷嘴指向相反的切向方向并用液体喷射的出口速度使离心机20在其相联的罩壳组件(未示出)内旋转。
参照图7和8，六十三个锥盘43之一表示得较为详细，包括一个图7的底视图和一个图8的全剖面正视图。注意，在图8中，为了画图清晰已经省略了背侧内表面上的零件，视图也翻转到与图2锥盘方位一致。每个锥盘43都有一个被截断的倾斜壁89，因而形成上开口(内径)90。在壁89的内表面上形成一组六个间隔开的弯曲形肋条91～96。这些弯曲形或螺旋形肋条可有两种不同的结构形式。肋条91、93和95相互有同样的造型和几何形状，而肋条92、94和96相互有同样的造型和几何形状。所有六个肋条都有同样的宽度、长度、高度和曲率，它们仅在一个方面有所不同。肋条92、94和96围绕安装孔97延伸，这些孔围绕壁89等距隔开。这三个安装孔97每个都容纳一个螺栓48。
对于图7的图示，它包括六个螺旋形肋条91～96，按向纸平面内来看，其锥形旋转方向是顺时针方向。换一种情况，如果六个螺旋形(弯曲形)肋条91～96用直的径向肋条103～108代替(见图9和10)，在这种情况下旋转方向可能是顺时针或逆时针方向。还有，肋条的数量可以增加或减少，对此要优先考虑的是液体流动的对称和平衡，以使肋条等距离隔开并结构形式相似。
重要的事实是六个肋条(叶片)的每一个都有大体上均等的高度，因为这些叶片确定相邻锥盘43之间的锥-锥间隙。实际上，如图2所示，六十三个锥盘一个在另一个的顶上叠置成一体。相邻锥盘之间的空隙是由肋条形成的，所以一个锥盘的肋条与几何上位于其下面的相邻锥盘的外表面相接触。
存在于每个肋条91～96之间并包围它们的壁89的内表面面积为被净化的液体提供流动通路。六个液流孔98环绕壁89等距离隔开。从图2图示得知，相邻锥盘之间的间隔程度非常小(0.2～0.3英寸)，注意到每个肋条91～96的高度相应地也很小。为了帮助防止任何锥盘塌陷或倾斜到与相邻的锥盘沿肋条之间的锥盘表面面积的任何部位接触，提供许多隆起的小突出物或凸起99。每个凸起的高度大体上与每个肋条91～96的高度相同。凸起99的间距和位置看起来好像是随意的，虽然在某些方面随意，但同一个总的式样要环绕壁89重复六次，以便沿整个壁89均衡它的支撑方式。如果只有较少量锥盘用于填充转子21中所要求的空间，那么相邻锥盘之间的间隙(即它们的间隔距离)将增加。预料锥体之间的间隔距离在0.02和0.30英寸之间是可以接受的。
每个孔98的最内缘设置成与顶板46的外壁部分73轴向对正。以这种方式，流过顶板46外缘的液体将向下流入液流孔98。从这里，液体在相邻锥盘之间朝上并朝内地向开口90流动。由于确定相邻锥盘之间的可用的液流槽或叶片的肋条91～96的弯曲形(螺旋形)特性，相邻锥盘之间的流动方向也有一个成角度的分量。当到达开口90时，液流形成一个轴向向下的路线，通过底板47并到达喷口34和35(注意图2的流动方向箭头)。
参照图9和10，表示截锥102的另一种结构。图9和10与图7和8的视图布置相一致。图9是底视图，图10是已经颠倒成与图2的锥盘方位一致的剖面图。为了画图清晰已经省略了背侧内表面上的零件。锥盘102包括六个等距离横过锥盘102的锥形表面109的直形径向肋条103～108。六个液流孔110等间距设在相同直径处，三个安装孔111也等间距设在一个小直径处。锥盘102适合于更换装在叠置装置42中六十三个锥盘的每一个。由于采用直形肋条，锥盘102的转动方向既可以是顺时针方向也可以是逆时针方向。
图示的离心机45相对于发动机座处于垂直或直立位置。在此位置上，很明显，泥渣将沿着离心转子21的底和侧壁积聚。当泥渣积聚到妨碍油通过锥盘流动的时刻，便是需清洗离心机的时候。
从所提供的图示来看，拆卸离心机45的步骤是十分清楚的。拆除螺母28，将离心转子21和叠锥装置42从与之相联接的底板22中抽出并滑离管23。此后，拆掉三个螺栓48并拆卸各个锥盘43。在这个时候便能清洗所有的单个零件。一旦清洗并同时除掉了泥渣，离心机45便易于重新组装。该拆卸步骤可能会弄颠倒，所以要特别小心，还必须切实注意的是，所有零件，特别是锥盘43都要经过正确地对正。
为了对图2的结构装置提供一个可选择的方案，将注意力引向形成一种可拆卸的、一次性使用的叠锥装置组件方向。本发明的这种相关的实施例如图11～22所示，这个实施例以叠锥组件方式提供新颖的和不显著的优点，该组件是全塑料结构并设计成可一次性使用且可用新的、清洁的组件更换。
参照图11，表示按照本发明另一实施例的一台自驱动叠锥离心机160。离心机160定位于一个垂直位置并安装在一个发动机体的安装台座161上。专门的安装方法涉及一个由安装台座的一部分形成的圆环形凸缘162、一个圆环形带状夹板163和O形圈164。外壳166的圆环形边缘凸缘165被夹到凸缘162上并且O形圈164楔入槽167中，这便形成一个可靠的和不漏液体的界面。这个组件装置是能用于离心机45的典型的组件。
安装台座161包括一个油输入口170和一个内螺纹圆环形安装套171。其部分长度为空心的中心轴172螺纹拧入套171中，其中心部分173在终端相邻两个液流孔174。法兰175对着套171安装并支承轴承套176，使中心轴172共轴地装在中心管177内。由套176形成的同轴间隙提供一个在中心轴172和中心管177之间的圆环形间隙空间178。
中心管177的一端形成一个圆环形法兰177a，它贴靠在轴承套176上。在中心管177的相对端有一个圆环形凹陷部分182装入一个带肩的圆环形轴承套183。中心管177的这个相对端的外表面制有外螺纹并拧上一个紧固螺母184。在紧固螺母184和可更换的叠锥组件186之间装一个圆环形支承环181。环181被加工成使它能紧密地贴合叠锥组件186的上部。在轴向靠近外螺母部分的一个部位处，中心管177设有四个等距离的流体出口185。
通过离心机160的油循环通路随着通过油输入口170的油流动进入而开始，并且通过空心部分173继续流至孔口174。该液流通过孔口174流入圆环形间隙空间178，该液流继续流至图11图示的顶部并通过出口185离开间隙空间179，在此时油进入可更换的叠锥组件186，该组件将在下文较详细地说明。
超出轴承套183外伸的中心轴172有一个直径减小的部分187，该部分有外螺纹并配以手柄188。手柄188包括一个带凸肩的内杆188a、一个O形圈槽189和一个夹持法兰190。垫片190a完成这部分组装。外壳166的一个圆环形凸缘部分191贴靠O形圈192和夹持法兰190帮助保持组装部件的轴向定位。正如将要了解的那样，一旦带状夹板163解开，外壳和手柄188便能作为一个相连接的组件从中心轴172上卸下。圆环形永久性的离心转子197安放在基座198外侧圆环形表面上面，一旦离心转子197被推压到位，O形圈199便被加压夹紧形成一个不漏液体的界面。在离心转子197组装在基座198上以后，紧定螺母184便可拧到中心管177上。
流经叠锥组件186的油通过与中心管177的外表面相邻的圆环形区200离开，该油流入圆形环区201并从该处通过切向液流喷嘴202和203排出。通过切向液流喷嘴202和203排出的油喷射的高压力产生使叠锥组件186绕中心轴172快速旋转的作用。离开喷嘴202和203的油通过孔口204排出。尽管，中心管177、螺母184、离心转子197、基座198和O形圈也旋转，但这里确定的一种一次性使用、可更换的叠锥组件186并不包括那些部件中的任何一个。图12所示的叠锥组件186包括一个衬里壳体206、叠锥207和底板208。图13表示这些部件的分解图，图中仅表示叠锥207所包含的一种锥盘209。离心转子197与衬里壳体206的外表面相配合。当叠锥组件186收集泥渣载荷时压力载荷由离心转子197承载。衬里壳体206的附加零件在图14至16中表示。底板208的附加零件在图17和18中表示。叠锥207的一个代表性锥盘209的详细部件在图19至22中进一步说明。
首先参照图12和13，表示叠锥组件186的零件。图11的离心机160的垂直方位被选择为相对于发动机台座离心机的优选方位，因此，图12表示处于正常定位的组件。其余的图示都是以图11的垂直方位为基础的。
衬里壳体206(见图14～16)是一个模制的、单一的薄壁塑料壳体，它具有圆环形空心形状和六个等距离隔开的径向加速叶片210。这些径向加速叶片支承叠锥207。衬里壳体106包括一个圆环形主体部分211，它从开口端212到局部封闭端213缓慢收缩(大约2度锥斜)。截锥部分214在主体部分211和端部213之间延伸，它以约45度角锥斜。端部213是带有一个圆筒形凹槽215的开口，该凹槽由其内壁215a和大体平的搁板216确定。凹槽215的内壁215a确定六个等距离隔开的液流孔217和分隔开的叶片端头218。六个叶片端头218位于(圆周上)相邻的液流孔217之间而且是径向加速叶片210的共面延长。叶片210位于确定截锥部分214外部的壁的内表面上，内壁215a带有伸入主体部分211中的每个叶片的一个小部分(端头)。叶片端头218设在壁215a的内表面和相邻搁板216的外表面之间的转角处。
通过液体出口185出来的油径向朝向内壁215a流动，由于搁板216和对着中心管177开设的孔口221的作用，流动的油径向向外通过液流孔217流动并朝向主体部分211。一个间隙空间222设在叠锥207中的第一个锥盘209和截锥部分214之间，此空间被叶片210隔成六条流动通路。空间222伸入设在锥盘209外缘和主体部分211之间的圆环形间隙空间223。一旦空间223充满油，最小阻力的流动通路便是经由六个孔口通过每个锥盘然后按径向向内的方向沿每个锥盘表面朝向中心管177。每个锥盘209的圆锥形状正如图11中液流箭头224所指明的那样使液流倾斜。每个锥盘的内缘都有扩大的孔口，它们提供一条按区域200的方向沿中心管177的外表面的流动通路。
参照图17和18，底板208是一个单一的、模制塑料的、通常是截锥形的构件，带有相对短的圆筒壁228、锥斜体部分229和确定中心开孔231的径向搁板230。六个等距离隔开的加强筋232设在锥体部分229和搁板230的内表面上。锥体部分229和筋232均按45度角定位，该角度与叶片210的倾斜角度和锥盘209的圆锥度相匹配。因而，底板208对叠锥装置的“底”提供支承，它是图11中最接近基座198的较低端。圆筒壁228以六个等距离隔开的位置被点焊到圆环体部分211上邻近开口端212的位置。这种塑料点焊将壳体206和底板208一起固定成好像一个整体组件。这种整体组件是这样一种能易于进行安装和拆卸的自身容纳模式。包括圆筒壁228的整体组件的双壁厚度安放在设在基座198上的圆环形凹槽235内。这种双壁厚度提供一个用于接触O形圈199的贴合表面。代替底板208塑料点焊组装到衬里壳体206上，短圆筒壁228可以装设一种塑料接合凸缘以便同衬里壳体配合。
中心开孔231的直径较大于中心管177的外径，这样，从叠锥207出来的液流能够流入区域200。
叠锥207包括对正叠置的三十四个大体相同的截锥薄壁塑料锥盘209(见图19～22)。每个锥盘209都是一个模制单一的结构并包括一个截锥体238、上搁板239、在锥体238内表面上形成的六个等距离隔开的叶片240和搁板239。虽然内表面除六个叶片240外还包括许多有助于在高压条件下保持相邻的锥盘之间的精确并均匀的锥-锥空隙的凸块243，但每个锥盘209的外表面241大体上整个是光滑的。在锥体238上开设六个等距离隔开的开孔246，它们为在相邻的锥盘209之间流动的油提供输入途径。每个开孔246设在各不相同和相对应的六个叶片240之一的邻近处。
锥盘209的对齐主要在两个方面，在轴向，相邻的锥盘之间的均匀空隙对总体均衡流动通路和颗粒分离均有影响并提供较高的分离效率。在圆周方向，重要的是转动对齐锥盘209，使得一个锥盘上的开孔246与相邻锥盘上的开孔对齐。这便能得到一种均匀和均衡的油流通过每个锥盘进入相邻锥盘之间的分离空间。为了获得所希望的轴向空隙应用凸块243这种结构。为了圆周方向(径向)对齐，采用一个锥盘上的肋条与相邻锥盘上的相应的凹槽相配合来接合锥盘。在叠装锥盘209时始终重复这种关系。
插叙一下，由于考虑到画图清晰，一些技术细节已被省略，所以图11和12主要是示意性的图示。组件186内单个锥盘209的剖切情况表示，一部分开孔246、每个锥盘背侧上的叶片240和凸块243通过相邻锥盘之间的微小间隙是局部可见的。因为每个锥盘209的这些特点在图19～22中从各方面已经说明了，这些特点便在图11和12中被省略了。类似说明也适用于图2。
搁板239确定一个设在中心并同心的孔247，与六个叶片240对齐的六个等距离隔开的V形凹槽248围绕孔247沿径向伸展。一个锥盘的凹槽248容纳相邻锥盘的叶片的上部分，这可控制合适的圆周方向对齐。孔247有一个基本为圆形的边缘249，该边缘带有六个半圆形的扩大开口250。该开口250等距离隔开并居中位于(周向)相邻叶片240之间。设于相邻开口250之间的边缘部分251是其直径与中心管177的外径相接近的同一圆的边缘的一部分。边缘部分251同中心管177的精密配合以及开口250扩大的情况表示，通过孔247流出的油流被限制流动通过开口250。因此，离开叠锥207的油流进入等距离隔开的六个流动通路，沿着中心管177的外径进入区域200。开口250的圆周部分使得这些开口居中位于衬里壳体206内叶片210之间，也居中位于肋片232之间。接下来这表示衬里壳体206、叠锥207和底板208均绕中心管177的纵轴线转动，所以叶片210、叶片240和肋片232是沿圆周方向和轴向全部对中。这种对中布局表示，有六条圆周方向隔开的流动通路，各通路均通过衬里壳体206、叠锥207和底板208延伸。
每个叶片240由两部分255和256构成。侧面部分255有一个均衡厚度并从圆的转角257起沿着锥体238延伸，而且稍稍超出圆环形边缘258。有六个整体的上部256，每一个部分均置于凹槽的下面并在相应的凹槽248上沿圆周方向对正(见图21A)。上部256的作用如同放入相邻锥盘上的相应的V形凹槽248中的肋条一样。
叠锥组件186包括衬里壳体206、叠锥装置207和底板208，该组件是一种一次性使用、可更换的部件，它提供一个特别的和不显著的改进。一旦在圆环形间隙空间223中形成泥渣并达到足以妨碍离心机160正常操作的程度，整个组件186便从离心机其余部分中拆下，放弃，并安装以新的清洁的组件。拆下的组件186可以焚化或回收使用，它的全塑料结构使能实现这些选择。
虽然已经说明了两个基本的实施例，然而还有另外的离心机装置，它是由两个基本的实施例中选出的优点的特殊组合。在图23中，离心机270安装成类似于离心机45，没有可更换的组件186。虽然拆除了顶板46，但它的作用由重新设计的离心转子271来实现，该转子有一个设计成与锥盘272的截锥形状相配合的顶角和一个将顶锥盘272a装在入口孔274下面的深凹形肋条273。锥盘272实际上与包括孔247和半圆形开口250的锥盘209相同。然而，顶锥盘272a有一种改进的结构，该结构去掉开口250。结果，没有通过锥盘和中心管之间的锥盘272a的中心孔的油流动通路。结果，液流通向锥盘272a的外缘，然后在相邻锥盘之间朝向中心管177前进。在这个实施例中，由于锥盘的特殊结构和方式，当油离开中心管177时该结构控制油的流动，所以第一个锥盘272a实际上起着如同顶板或液流控制板一样的作用。
在图中和上述说明中已经详细地表示和说明了本发明，附图和上述说明是说明性的而不是对特征的限制。很明显，已经表示和说明的仅是优选实施例，符合本发明实质的所有的改变和改进都希望得到保护。

Claims (28)

1.一台旁路循环离心机，它构成和布置成组装在一根中心支承轴上并在一个外罩组件之内，用于从循环液体中分离出颗粒物质，所述离心机包括：
一个离心转子；
一个组装在所述离心转子上的基板，所述基板包括至少一个用于形成出口液流喷射的切向液流喷嘴；
一个空心中心管，它安装在所述中心支承轴上，通过所述基板轴向延伸并穿过所述离心转子；
装在靠近所述中心管第一端用于引导液体流动的液流控制装置；
一个靠近所述基板安装的支承板；和
若干安装成叠置排列的截锥盘，它夹置在所述液流控制装置和所述支承板之间，所述若干锥盘的结构和布置使之能确定若干从第一开口到第二开口的液体流动通路，第二开口位于从所述第一开口径向向内的位置，所说液体流动通路与所述至少一个切向液流喷嘴成流动连通。
2.权利要求1的旁路循环离心机，其中所述离心转子包括一个内表面，它确定若干肋条，所述液流控制装置靠近所述肋条设置并由此确定若干液体流动槽。
3.权利要求1的旁路循环离心机，其中所述液流控制装置包括若干加高的肋条，所述液流控制装置加高肋条靠近所述离心转子的一个内表面安装，使能确定若干在所述液流控制装置和所述内表面之间的液体流动槽。
4.权利要求1的旁路循环离心机，其中所述液流控制装置包括一个设在所述若干截锥盘一端的圆环形板。
5.权利要求4的旁路循环离心机，其中所述液流控制装置有一个环形体部分和一个圆环形法兰部分，所述环形体部分确定一个空心内室并有一个靠近所述环形体部分一端的圆环形唇部，所述圆环形唇部与所述空心中心管的外表面组装成密封关系。
6.权利要求1的旁路循环离心机，其中所述液流控制装置包括一个具有改进结构形式的圆锥形构件，它不同于所述那些锥盘的结构形式，所述圆锥形构件安装在所述若干截锥盘的一端。
7.权利要求1的旁路循环离心机，其中所述液流控制装置、所述支承板和所述若干截锥盘共同组装成一个可更换的组件，它可从所述离心转子中完整地拆卸下来。
8.一台与罩壳组件和轴向转轴联合使用的旁路循环离心机包括：
一个具有部分封闭在中心设有一个开孔的第一端和开口的第二端的离心转子；
一个组装在所述离心转子的所述第二端上的基板，所述基板包括至少一个用于形成出口液流喷射的切向液流喷嘴；
一个通过所述基板并穿过所述离心转子的所述第一端的开孔轴向延伸的液流管，所述液流管包括一条流动通路；
一对相隔开的支承板，包括一个靠近所述开孔安装的第一支承板和一个组装在所述基板上的第二支承板；
一个围绕所述液流管安装并在所述一对支承板之间轴向延伸的颗粒分离锥盘的叠置组件；和
用于将所述叠置组件同所述一对支承板固定在一起的对正装置。
9.权利要求8的旁路循环离心机，其中所述离心转子包括一个内表面，它确定若干肋条，所述第一支承板靠近所述肋条并由此设置确定若干液流槽。
10.权利要求8的旁路循环离心机，其中所述若干分离锥盘中的每一个都包括若干叠置径向肋条，它们决定所述叠置组件中的锥-锥空隙。
11.权利要求8的旁路循环离心机，其中所述第一支承板有一个环形体部分和一个圆环形法兰部分，所述环形体部分确定一个空心内室并有一个靠近所述环形体部分一端的圆环形唇部，所述圆环形唇部与所述液流管的外表面组装成密封关系。
12.一台用于从流动液体中分离出颗粒物质的自驱动叠锥离心机，所述离心机设计构造成组装在中心支承轴上并安装在外罩组件之内，所述离心机包括：
一个离心转子；
一个组装在所述离心转子上因而确定一个内部离心空间的基板，所述基板包括至少一个用于形成出口液流喷射的切向液流喷嘴；
一个空心中心管，它设计并构造成安装在所述中心支承轴上并轴向延伸通过所述基板和穿过离心转子；和
一个安装在所述空心中心管上位于所述内部离心空间内的可更换的叠锥组件。
13.权利要求12的离心机，其中所述叠锥组件包括一个环形衬里壳体、一个连接在所述衬里壳体上并与衬里壳体共同确定一个内部锥形空间的底板和若干组装成一个叠锥组件并安装在所述内部锥形空间之内的分离锥盘。
14.权利要求13的离心机，其中所述环形衬里壳体是设置有一个液流控制第一端和相反的一个开口第二端的单一构件。
15.权利要求14的离心机，其中所述液流控制第一端包括若干等距离隔开的液流分离叶片和另外若干等距离隔开的能使所述流动流体进入所述内部锥形空间的液流入口。
16.权利要求15的离心机，其中所述底板有一个圆环形外壁，它通过一个密封界面与所述开口第二端连接，从而密封所述开口第二端并严密地密闭所述内部锥形空间。
17.权利要求16的离心机，其中所述若干分离锥盘中的每个分离锥盘为截锥形状有一个中心开口和从所述中心开口向外彼此隔开的若干液流孔。
18.权利要求17的离心机，其中所述中心开口包括设计成能紧密固定到所述空心中心管上基本为圆形的边缘部分和若干能提供在所述锥盘和所述中心管之间的液体流动的液流间隙的扩大的边缘部分。
19.权利要求13的离心机，其中所述若干分离锥盘中的每个分离锥盘都为截锥形状，具有一个中心开口和从所述中心开口向外彼此隔开的若干液流孔。
20.权利要求19的离心机，其中所述中心开口包括设计成能紧密固定到所述空心中心管上基本为圆形的边缘部分和若干能提供在所述锥盘和所述中心管之间的液体流动的液流间隙的扩大的边缘部分。
21.权利要求20的离心机，其中所述环形衬里壳体是设置成有一个液流控制第一端及一个相反的开口第二端的单一构件。
22.一个在自驱动叠锥离心机中使用的可更换的独立叠锥组件，其中所述离心机是为从流动液体中分离出颗粒物质而设计的，所述叠锥组件包括：
一个具有一个液流控制第一端和与其相反的一个开口第二端的衬里壳体；
一个与所述衬里壳体的第二开口端连接并与所述衬里壳体共同决定一个内部锥形空间的圆环形底板；和
若干组装成一个叠置组件并安装在所述内部锥形空间之内的分离锥盘。
23.权利要求22的叠锥组件，其中液流控制第一端包括若干等距离隔开的液流分离叶片和另外若干等距离隔开的能使所述液体进入所述内部锥形空间的液流入口。
24.权利要求23的叠锥组件，其中所述底板有一个圆环形外壁，它通过一个密封界面与所述开口第二端连接，从而密封所述开口第二端并严密地密闭所述内部锥形空间。
25.权利要求24的叠锥组件，其中所述若干分离锥盘中的每个分离锥盘都为截锥形状具有一个中心开口和从所述中心开口向外彼此隔开的若干液流孔。
26.权利要求25的截锥组件，其中所述中心开口包括设计成能紧密固定到所述空心中心管上的基本为圆形的边缘部分和若干能提供在所述锥盘和所述中心管之间的液体流动的液流通路的扩大的边缘部分。
27.权利要求22的叠锥组件，其中所述若干分离锥盘中的每个分离锥盘都为截锥形状，具有一个中心开口和从所述中心开口向外彼此隔开的若干液流孔。
28.权利要求27的叠锥组件，其中所述中心开口包括设计成能紧密固定到所述空心中心管上的基本为圆形的边缘部分和若干能提供在所述锥盘和所述中心管之间的液体流动的液流通路的扩大的边缘部分。
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