CN203809427U - 一种超重力自旋流在线净油装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液压油液在线净化装置，用于改善液压系统的污染控制问题，包括上端盖、壳体、填料、填料骨架、油液入口、锥体、污染颗粒出口、旋转叶片、旋转密封圈、出水口、中心轴、油液出口。锥体上对称设置两个切向入口；壳体与填料及填料骨架构成了超重力部分旋转填料床；锥体部分即为旋流器；旋流器的中轴为贯穿超重力填料床壳体与锥体的中空中心轴，在中心轴末端通过螺纹连接叶片；两切向入口截面呈倒L型，在切向入口的导向作用下一部分油液冲击到叶片上，将自身动能转化为旋转叶片的动能，令一部分油液直接进入旋流器，实现离心分离的目的；本装置设有污染颗粒出口，净化油液出口及出水口。该装置能够实现连续在线净化油液的目标。

Description

一种超重力自旋流在线净油装置

技术领域

本实用新型是一种利用超重力技术与旋流分离技术实现液压油在线净化的装置，适用于以液压油作为传动介质的各种液压系统的在线净化。

背景技术

伴随现代社会工业化进程的不断加深，大型作业设备无处不见，其中大多数设备都具备液压传动部分，液压油成为其不可或缺的传动介质。但是在实际作业过程中经常会遇到液压系统故障，据统计这些故障大部分缘于工作介质的污染。液压油在使用过程中存在着被氧化和混入固体颗粒的现象，这样就大大降低了油液的清洁度，严重影响液压元件的使用寿命及液压系统的工作可靠性。因此只有正确选择、使用和维护系统的工作介质才能更加有效地降低系统发生故障的几率，增加系统的安全可靠性。

当油中含水量过高时会成糊状，粘度下降；当油中含有固体颗粒时会磨损元件内壁，出现划痕，严重影响密封性，因而滤除这两相污染杂质显得尤为重要。随着科技的发展陆续出现了多种不同的净油方式，如滤芯式过滤、静电吸附、聚结法油水分离、重力沉降、离心式分离、磁性过滤等，但以上方法均存在其难以避免的缺陷：滤芯式过滤方法是当前被广泛应用的较有效的一种过滤方式，而且能达到不同的污染等级，但是当过滤精度高很容易发生堵塞，滤芯需要经常更换，造成成本与人力的浪费；静电吸附效率高，但是费时费工成本高；聚结法结构简单，但是分离时间长，所以净油效率低；重力沉降结构简单，但是耗时长、占地面积大；离心式分离效率高且占地面积小，但是需要外加动力；磁性过滤结构比较复杂。

实用新型内容

鉴于液压系统污染控制的迫切需求及当前净油方式存在的不足，需要实用新型一种能应对上述问题的合适的滤油装置来处理污染油液，保证油液维持较高清洁水平，确保液压系统的正常工作和延长元件的使用寿命。

本实用新型是一种融合超重力技术与旋流分离技术的液压油在线净化装置，用于提高液压系统污染控制水平，改善现有净油方式存在的问题。目前具备液压系统环节的机电设备均存在液压油净化的问题，若能在满足净化需求的前提下实现在线净化将大大简化系统操作维护过程。本实用新型应对上述需求，具备分离效率高、结构简单、节约维护和操作成本的特点，能有效去除液压油中的水分和固体颗粒。

超重力自旋流在线净油装置包括上端盖（1）、超重力填料床壳体（2）、填料（3）、填料骨架（4）、锥体（5）、污染颗粒出口（6）、油液入口（7）、旋转叶片（8）、旋转密封圈（9）、出水口（10）、积水腔（11）、中心轴（12）、油液出口（13）；端盖（1）和壳体（2）组成上部结构，壳体（2）和锥体（5）组成下部结构，中心轴（12）贯穿超重力填料床壳体（2），使上部结构和下部结构相通，中心轴（12）通过上下两轴承承载，其末端连接旋转叶片（8），锥体（5）上关于中心轴对称分布有两个切向油液入口（7）；污染颗粒出口（6）位于锥体（5）尾端；上部结构中，填料（3）置于填料骨架（4）内；填料骨架（4）与中心轴（12）固定连接，中心轴（12）的连接填料骨架（4）部分上设置有液压油喷淋通道，超重力填料床壳体（2）侧壁与填料骨架（4）重叠部分中设有一个出油口（12），在填料骨架（4）下端与壳体之间形成一个积水腔（12），积水腔（12）侧壁设有一个出水口（10）。

所述的填料（3）可以单独拆卸、更换。

所述的油液入口（7）的纵向界面为倒L型。

在中心轴（12）贯穿壳体（2）部位还设置了旋转密封圈（9），用于防止液压油在高速旋转过程中沿中心轴（12）外壁由下部结构进入上部结构；

本实用新型通过中心轴12将上半部分超重力旋转床和下部分旋流器两部分耦合净化液压油，结构小巧，同时本实用新型利用液压油进入装置的动能驱动旋转叶片8旋转，进而旋转叶片8驱动中心轴12旋转，省略了外加动力输入装置，从而大大减少了装置本身的重量。

本实用新型的自旋流是由一部分液压油油液高速射入装置时在内壁产生旋转形成的旋流，由于锥度的作用加强了油液的旋流，加快了分离过程。

高速液压油从入口（7）进入锥体（5），高速液压油冲击到叶片（8），进而通过中心轴（12）带动填料骨架（4）转动实现超重力场；高速液压油在锥体内形成内外两种旋流，外旋流甩开密度大的固体颗粒实现初步净化，固体颗粒从污染颗粒出口（6）排出；内旋流使油液通过中心轴（12）进入填料（3）内，密度大的水进入积水腔（12）后，通过出水口（10）排出，净化后的油液通过出油口（12）排出，实现二次分离。

本实用新型在锥体5上沿圆周180°分布两个油液入口7，两入口与锥体5的侧壁相切并关于中心轴（12）对称，保证两股射流冲击叶片8的方向相反，推动叶片8旋转。两油液入口一方面使被污染油液沿切向注入锥体5，另一方面保证油液以一定入口压力高速射入锥体5。考虑油液进入装置后锥体5内可能会积满油液、阻碍叶片旋转，因而适当减小入口面积以提高入射速度。

本实用新型为了不阻碍锥体5内油液的旋流，尽可能使油液贴近锥体5内壁，因此，将油液入口7的形状设计为倒L型，这样有利于油液直接在锥体5内部产生旋流，同时有利于使油液直接冲击到旋转叶片8上，驱动中心轴（12）快速转动。

有益效果

本实用新型与同类净化装置相比，体积小、重量轻、无外加动力输入机构，节约能源，填料不易堵塞，装置部件少，易于检修，可按照不同液压系统需求任意方向安装，能够实现连续在线净化油液的目标。

附图说明

附图1为本实用新型结构示意图；

附图2为本实用新型结构示意图；

附图3为本实用新型俯视图；

附图4为锥体结构示意图；

附图5为锥体结构示意图；

附图6为锥体左视图

图中：1、上端盖，2、超重力填料床壳体，3、填料，4、填料骨架，5、锥体，6、污染颗粒出口，7、油液入口，8、旋转叶片，9、旋转密封圈，10、出水口，11、积水腔，12、中心轴，13、油液出口。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本实用新型进行进一步说明。

如图1所示，超重力自旋流在线净油装置，包括上端盖1、超重力填料床壳体2、填料3、填料骨架4、锥体5、污染颗粒出口6、油液入口7、旋转叶片8、旋转密封圈9、出水口10、积水腔11，中心轴12，油液出口13；锥体5上沿圆周180°分布有两个切向油液入口7，并且关于中心轴对称；污染颗粒出口6位于锥体5尾端；锥体5与超重力填料床壳体2通过螺栓连接；中心轴12贯穿超重力床壳体与锥体，其末端通过螺纹连接旋转叶片8；中心轴12通过上下两轴承承载；旋转密封圈9用来防止液压油在高速旋转过程中沿中心轴（12）外壁由下部结构进入上部结构；填料骨架4通过键连接被中心轴12带动；填料骨架4用来支撑填料3；超重力填料床壳体2中部设有一个出油口13，出油口13正下方设置一个出水口10。

本装置在工作时，由两个切向入口进入的油液一部分部分进入旋流段，一部分油液在切向入口作用下冲击旋转叶片8。进入锥体的油液随旋转半径的减小动能增加，旋流效果增强，污染物中直径或密度较大的颗粒在离心力作用下运动至靠近器壁处，经过离心沉降和重力作用首先从锥体尾端的污染颗粒出口6排出；经过一级过滤的油液（形成旋流的中心核）沿中心轴12内部向上通过油液喷淋通道喷射到旋转填料床内，旋转叶片8在液压油冲击作用下高速旋转并产生超重力场，使得相间传质作用加强，流体的相对速度增加，在填料3的作用下，巨大的剪切力克服了表面的张力，液体被撕裂成微米级的液滴、液丝和液雾，相间接触面积增加。在超重力场的作用下，液雾和液滴通过多层狭窄蜿蜒的、高速旋转的填料层时加强了其惯性沉降能力，液滴在填料的作用下急速碰撞、接触，由于油和水的密度不同，使得属性相同的液滴或液雾有效凝结，在离心力的作用下实现了不同密度液相的分离。净化后的油液经超重力填料床壳体2中间的油液出口13进入液压系统工作；水分和其他污染物经离心作用运动至最外层，经重力沉降聚集到底部，由出水口10排出装置。

Claims (4)

1.一种超重力自旋流在线净油装置，其特征在于：包括上端盖（1）、超重力填料床壳体（2）、填料（3）、填料骨架（4）、锥体（5）、污染颗粒出口（6）、油液入口（7）、旋转叶片（8）、旋转密封圈（9）、出水口（10）、积水腔（11）、中心轴（12）、油液出口（13）；端盖（1）和壳体（2）组成上部结构，壳体（2）和锥体（5）组成下部结构，中心轴（12）贯穿超重力填料床壳体（2），使上部结构和下部结构相通，中心轴（12）通过上下两轴承承载，其末端连接旋转叶片（8），锥体（5）上关于中心轴对称分布有两个切向油液入口（7）；污染颗粒出口（6）位于锥体（5）尾端；上部结构中，填料（3）置于填料骨架（4）内；填料骨架（4）与中心轴（12）固定连接，中心轴（12）的连接填料骨架（4）部分上设置有液压油喷淋通道，超重力填料床壳体（2）侧壁与填料骨架（4）相对部分设有一个出油口（12），在填料骨架（4）下端与壳体之间形成一个积水腔（12），积水腔（12）侧壁设有一个出水口（10）。

2.如权利要求1所述的超重力自旋流在线净油装置，其特征在于：所述的填料（3）可以单独拆卸、更换。

3.如权利要求1所述的超重力自旋流在线净油装置，其特征在于：所述油液入口（7）的纵向截面为倒L型。

4.如权利要求1所述的超重力自旋流在线净油装置，其特征在于：在中心轴（12）贯穿壳体（2）部位还设置了旋转密封圈（9），用于防止液压油在高速旋转过程中沿中心轴（12）外壁由下部结构进入上部结构。