CN219965204U - 一种离心分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离心分离器，包括外壳、旋转组件和驱动装置。外壳内部具有分离腔，外壳上设置有用进气管、出气管和隔板。旋转组件包括转轴和多个碟片，转轴的至少一部分可旋转地设置在分离腔内，多个碟片堆叠设置在转轴上，碟片用于将气液混合物分离出气体和油液。驱动装置包括叶轮和驱动壳，叶轮与转轴连接并用于驱动转轴旋转，驱动腔通过隔板与分离腔隔离。旋转组件还包括下轴承和下轴承座，下轴承座具有延伸至驱动腔的凸起，叶轮的一端具有凹槽，凸起的一部分容纳在凹槽内并与凹槽间隙配合。通过隔板将驱动腔与分离腔隔离，可以避免驱动腔内的油液进入分离腔内，从而污染已分离的气体，进而提高了离心分离器的气液分离效果。

Description

一种离心分离器

技术领域

本实用新型涉及离心分离技术领域，尤其涉及一种离心分离器。

背景技术

离心分离器在船舶、汽车、化工、冶金等领域具有广泛的应用，离心分离器可以将具有不同密度的流体的混合物进行彼此分离，该种离心分离器的一种具体的用途是用于从自内燃机的曲轴壳体中排放的气体中分离出油液。发动机的曲轴箱在工作时，曲轴箱内的机油会随着排放的气体排放到外界，如不能及时将气体中的机油分离后送回曲轴箱，一段时间后，将会造成机油损失，并且直接跟随气体排放到外界的机油也会对环境造成污染。离心分离器由涡轮带动旋转组件进行油气分离，涡轮和旋转组件往往设置在同一个分离腔内，涡轮需要喷油转动，而喷油产生的油滴又会对已分离的气体产生污染，导致分离效果变差。

因此，现有的离心分离器需要改进。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种离心分离器，驱动腔内的油液不会进入分离腔内，避免驱动腔内的油液污染已分离的气体，提高了离心分离器的气液分离的效果。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种离心分离器，包括：

外壳，所述外壳内部具有分离腔，所述外壳上设置有用于气液混合物进入分离腔的进气管、用于分离后的气体排出的出气管，所述外壳的一端设置有隔板；

旋转组件，所述旋转组件包括转轴和多个碟片，所述转轴的至少一部分可旋转地设置在所述分离腔内，所述多个碟片沿着转轴的轴向堆叠设置在所述转轴上，所述碟片具有供气液混合物流动的内孔，所述碟片之间具有用于供气液混合物流动的间隙，用于将从进气管进入的气液混合物通过所述碟片分离出气体和油液；

驱动装置，所述驱动装置包括叶轮和驱动壳，所述叶轮与所述转轴连接并用于驱动转轴旋转，所述叶轮设置在所述驱动壳的驱动腔内，所述驱动壳连接所述外壳，所述驱动腔通过所述隔板与所述分离腔隔离；

其中，所述旋转组件还包括下轴承和下轴承座，所述下轴承座安装在所述隔板上，所述下轴承安装在所述下轴承座上并旋转支撑所述转轴，所述下轴承座具有延伸至所述驱动腔的凸起，所述叶轮靠近所述下轴承座的一端具有与所述凸起相对应的凹槽，所述凸起的一部分容纳在所述凹槽内并与所述凹槽间隙配合。

优选地，所述旋转组件还包括上压壳和下压壳，所述上压壳设置在所述转轴上并位于所述多个碟片上方，所述下压壳设置在所述转轴上并位于所述多个碟片下方；

所述隔板与所述下压壳之间设置有回油部，所述回油部上设置有回油槽，所述回油部与所述隔板之间形成油液收集腔，所述回油槽上设置有与所述油液收集腔连通的第一缺口，所述第一缺口用于供所述油液流入所述油液收集腔。

优选地，所述下轴承座上设置有第二缺口，所述叶轮的内壁上设置有第三缺口，所述第二缺口和所述第三缺口用于供所述油液流入所述驱动腔内。

优选地，所述回油部与所述隔板通过紧固件连接。

优选地，所述回油部与所述隔板之间设置有第一密封圈，所述回油部的外侧壁与所述外壳的内壁设置有第二密封圈。

优选地，所述叶轮的凹槽部分的材质为耐磨材质或自润滑材质。

优选地，所述叶轮包括第一叶轮和第二叶轮，所述第一叶轮靠近所述下轴承座，所述第一叶轮和所述第二叶轮通过卡扣结构连接。

优选地，所述下压壳与所述下轴承之间设置有弹簧，所述弹簧用于使所述下压壳与所述碟片紧密连接。

优选地，所述叶轮包括环部和多个叶片，多个所述叶片在所述环部上环形阵列分布，所述环部连接所述转轴。

优选地，所述驱动装置还包括设置在所述驱动壳上的喷嘴，所述喷嘴用于向所述叶片喷射流体并驱动所述叶轮旋转。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少包括：

本实用新型的离心分离器，通过隔板将驱动腔与分离腔隔离，可以避免驱动腔内的油液进入分离腔内，从而污染已分离的气体，进而提高了离心分离器的气液分离效果。

下轴承座的凸起与叶轮的凹槽配合，凸起和凹槽可以形成曲径密封，当叶轮驱动转轴旋转时，驱动腔和分离腔被隔离，驱动腔内的油液不会进入分离腔，也就不会对已分离的气体造成污染，进一步提高了油气分离器的气液分离效果，且凹槽集成设置在叶轮上，无需单独设置形成凹槽的零件，便于装配和减少泄露点。

附图说明

图1是本实用新型实施例的离心分离器的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的离心分离器的分解示意图。

图3A是本实用新型实施例的离心分离器的剖面示意图。

图3B是图3A中虚线部分的放大图。

图4是本实用新型实施例的下轴承座和叶轮的结构示意图。

图5是本实用新型实施例的碟片的结构示意图。

图中：100、离心分离器；1、外壳；10、分离腔；11、进气管；12、出气管；13、隔板；2、旋转组件；20、转轴；21、碟片；211、内孔；212、间隙；213、通孔；22、下轴承；221、外圈；222、滚珠；223、内圈；23、下轴承座；231、凸起；232、第二缺口；24、上压壳；25、下压壳；26、回油部；261、回油槽；262、油液收集腔；263、紧固件；264、第一密封圈；265、第二密封圈；27、弹簧；28、上轴承；29、上轴承座；3、驱动装置；30、叶轮；301、第一叶轮；3011、凹槽；302、第二叶轮；303、第三缺口；304、环部；305、叶片；31、驱动壳；311、驱动腔；32、喷嘴。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

本实用新型中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本实用新型保护范围内。

参照图1至图5，本实用新型提供一种离心分离器100，包括外壳1、旋转组件2和驱动装置3。

外壳1内部具有分离腔10，分离腔10的形状大致呈圆柱形，外壳1上设置有用于气液混合物进入分离腔10的进气管11、用于分离后的气体排出的出气管12，外壳1的一端设置有隔板13，隔板13设置在外壳1靠近驱动装置3的一端。进气管11和出气管12的位置可以根据实际需要设定，在本实施例中，进气管11设置在外壳1顶部，出气管12设置在外壳1的侧部。

本发明的离心分离器100可以是应用于车辆，进气管11与曲轴箱的一端连接，驱动装置3与曲轴箱的另一端连接。曲轴箱内的气液混合物通过进气管11进入分离腔10，气液混合物例如是油液和空气的混合物，气液混合物经过旋转组件2分离出油液和空气，油液经过驱动装置3再次回到曲轴箱，空气从出气管12排出。

旋转组件2包括转轴20和多个碟片21，转轴20的至少一部分可旋转地设置在分离腔10内，转轴20的一部分可旋转地与驱动装置3连接。碟片21的中间设置有通孔213，碟片21通过通孔213套设在转轴20上，多个碟片21沿着转轴20的轴向堆叠设置在转轴20上，碟片21具有供气液混合物流动的内孔211，碟片21之间具有用于供气液混合物流动的间隙212，用于将从进气管11进入的气液混合物通过碟片21分离出气体和油液。转轴20的形状大致呈圆柱形，转轴20可以使实心结构或者中空结构，在本实施中，转轴20为中空结构，一方面可以减轻转轴20的重量，减小转轴20转动时的所需的能量，另一方面分离腔10的液体可以通过转轴20的中空结构流入驱动装置3，再进入曲轴箱。

驱动装置3包括叶轮30和驱动壳31，叶轮30与转轴20连接并用于驱动转轴20旋转，叶轮30设置在驱动壳31的驱动腔311内，驱动壳31连接外壳1，驱动腔311通过隔板13与分离腔10隔离。这样可以防止驱动腔311内的高压的气液混合物或油液进入分离腔10，从而污染已分离的气体，进而提高了离心分离器100的气液分离效果。

旋转组件2还包括下轴承22和下轴承座23，下轴承座23安装在隔板13上，下轴承22安装在下轴承座23上并旋转支撑转轴20。下轴承22可以使转动轴在转动时更加顺滑，减小转轴20在转动时受到的摩擦力，可以提高转轴20的寿命。下轴承22可以是球形轴承，下轴承22具有外圈221、滚珠222和内圈223，滚珠222位于外圈221和内圈223之间，外圈221与下轴承座23连接，内圈223与转轴20连接。

下轴承座23具有延伸至驱动腔311的凸起231，叶轮30靠近下轴承座23的一端具有与凸起231相对应的凹槽3011，凸起231的一部分容纳在凹槽3011内并与凹槽3011间隙212配合。这样凸起231和凹槽3011可以形成曲径密封，当叶轮30驱动转轴20旋转时，驱动腔311和分离腔10被隔离，驱动腔311内的油液不会进入分离腔10，也就不会对已分离的气体造成污染，进一步提高了油气分离器的气液分离效果，且凹槽3011集成设置在叶轮30上，无需单独设置形成凹槽3011的零件，便于装配和减少泄露点。

叶轮30的凹槽3011部分的材质优选为耐磨材质或自润滑材质，叶轮30的凹槽3011部分采用自润滑材质可以提高叶轮30旋转的稳定性。叶轮30的凹槽3011部分采用耐磨材质可以提高叶轮30的使用寿命，可以保持叶轮30和下轴承座23之间密封性，进一步避免驱动腔311内的油液不会进入分离腔10，进一步提高了油气分离器的气液分离效果。

下轴承座23的凸起231部分的材质优选为耐磨材质或自润滑材质，下轴承座23的凸起231部分采用自润滑材质可以提高叶轮30与下轴承座23旋转的稳定性。下轴承座23的凸起231部分采用可以提高下轴承座23的使用寿命，可以保持叶轮30和下轴承座23之间密封性，进一步避免驱动腔311内的油液不会进入分离腔10，进一步提高了油气分离器的气液分离效果。

在一具体实施方式中，旋转组件2还包括上压壳24和下压壳25，上压壳24设置在转轴20上并位于多个碟片21上方，下压壳25设置在转轴20上并位于多个碟片21下方。上压壳24和下压壳25可以对碟片21进行限位，防止碟片21在旋转的过程中发生偏移，确保碟片21能够正常工作，确保油气分离器的气液分离效果。

下压壳25与下轴承22之间可以设置有弹簧27，弹簧27用于使下压壳25与碟片21紧密连接。弹簧27的一端与下压壳25相抵接，弹簧27的另一端与下轴承22相抵接，弹簧27可以使下压壳25更加紧密的连接碟片21，进一步防止碟片21在旋转的过程中发生偏移，确保碟片21能够正常工作，确保油气分离器的气液分离效果。

旋转组件2还包括上轴承28和上轴承座29，上轴承28安装在上轴承座29上并旋转支撑转轴20。上轴承28可以是球形轴承，上轴承28可以使转动轴在转动时更加顺滑，减小转轴20在转动时受到的摩擦力，可以提高转轴20的寿命。上压壳24与上轴承28之间也可以设置有弹簧27，弹簧27用于使上压壳24与碟片21紧密连接。弹簧27的一端与上压壳24相抵接，弹簧27的另一端与上轴承28相抵接，弹簧27可以使上压壳24更加紧密的连接碟片21，进一步防止碟片21在旋转的过程中发生偏移，确保碟片21能够正常工作，确保油气分离器的气液分离效果。

隔板13与下压壳25之间设置有回油部26，回油部26上设置有回油槽261，回油部26与隔板13之间形成油液收集腔262，回油槽261上设置有与油液收集腔262连通的第一缺口(未示出)，第一缺口用于供油液流入油液收集腔262。回油部26与隔板13可以通过紧固件263连接，紧固件263例如是螺栓等。回油部26与隔板13之间还可以设置有第一密封圈264，回油部26的外侧壁与外壳1的内壁还可以设置有第二密封圈265，这样可以防止油液收集箱内的油液再次进入已分离的气体中。

下轴承座23上设置有第二缺口232，叶轮30的内壁上设置有第三缺口303，第二缺口232和第三缺口303用于供油液流入驱动腔311内。油液收集腔262的油液通过第二缺口232流到下轴承22上，再通过下轴承22的间隙212流到叶轮30上，通过第三缺口303流入驱动腔311。油液经过下轴承22还可以使下轴承22得到润滑，既提高了下轴承22转动的稳定性，又减小了下轴承22旋转产生的摩擦力，延长了下轴承22的寿命。

在一些实施方式中，叶轮30包括第一叶轮301和第二叶轮302，第一叶轮301靠近下轴承座23，第一叶轮301和第二叶轮302通过卡扣结构连接。第一叶轮301和第二叶轮302分开成生产，可以降低生产工艺要求，提高产品的良率。第一叶轮301和第二叶轮302还可以采用不同材质，尤其是第一叶轮301，第一叶轮301可以采用耐磨材质或自润滑材质，第二叶轮302可以采用普通材质，这样可以降低生产成本。

叶轮30可以包括环部304和多个叶片305，多个叶片305在环部304上环形阵列分布，环部304连接转轴20。驱动装置3还包括设置在驱动壳31上的喷嘴32，喷嘴32用于向叶片305喷射流体并驱动叶轮30旋转。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下，在实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，所有的这些改变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种离心分离器，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳内部具有分离腔，所述外壳上设置有用于气液混合物进入分离腔的进气管、用于分离后的气体排出的出气管，所述外壳的一端设置有隔板；

旋转组件，所述旋转组件包括转轴和多个碟片，所述转轴的至少一部分可旋转地设置在所述分离腔内，所述多个碟片沿着转轴的轴向堆叠设置在所述转轴上，所述碟片具有供气液混合物流动的内孔，所述碟片之间具有用于供气液混合物流动的间隙，用于将从进气管进入的气液混合物通过所述碟片分离出气体和油液；

驱动装置，所述驱动装置包括叶轮和驱动壳，所述叶轮与所述转轴连接并用于驱动转轴旋转，所述叶轮设置在所述驱动壳的驱动腔内，所述驱动壳连接所述外壳，所述驱动腔通过所述隔板与所述分离腔隔离；

其中，所述旋转组件还包括下轴承和下轴承座，所述下轴承座安装在所述隔板上，所述下轴承安装在所述下轴承座上并旋转支撑所述转轴，所述下轴承座具有延伸至所述驱动腔的凸起，所述叶轮靠近所述下轴承座的一端具有与所述凸起相对应的凹槽，所述凸起的一部分容纳在所述凹槽内并与所述凹槽间隙配合。

2.根据权利要求1所述的离心分离器，其特征在于，所述旋转组件还包括上压壳和下压壳，所述上压壳设置在所述转轴上并位于所述多个碟片上方，所述下压壳设置在所述转轴上并位于所述多个碟片下方；

所述隔板与所述下压壳之间设置有回油部，所述回油部上设置有回油槽，所述回油部与所述隔板之间形成油液收集腔，所述回油槽上设置有与所述油液收集腔连通的第一缺口，所述第一缺口用于供所述油液流入所述油液收集腔。

3.根据权利要求2所述的离心分离器，其特征在于，所述下轴承座上设置有第二缺口，所述叶轮的内壁上设置有第三缺口，所述第二缺口和所述第三缺口用于供所述油液流入所述驱动腔内。

4.根据权利要求2所述的离心分离器，其特征在于，所述回油部与所述隔板通过紧固件连接。

5.根据权利要求2所述的离心分离器，其特征在于，所述回油部与所述隔板之间设置有第一密封圈，所述回油部的外侧壁与所述外壳的内壁设置有第二密封圈。

6.根据权利要求1所述的离心分离器，其特征在于，所述叶轮的凹槽部分的材质为耐磨材质或自润滑材质。

7.根据权利要求1所述的离心分离器，其特征在于，所述叶轮包括第一叶轮和第二叶轮，所述第一叶轮靠近所述下轴承座，所述第一叶轮和所述第二叶轮通过卡扣结构连接。

8.根据权利要求2所述的离心分离器，其特征在于，所述下压壳与所述下轴承之间设置有弹簧，所述弹簧用于使所述下压壳与所述碟片紧密连接。

9.根据权利要求1所述的离心分离器，其特征在于，所述叶轮包括环部和多个叶片，多个所述叶片在所述环部上环形阵列分布，所述环部连接所述转轴。

10.根据权利要求9所述的离心分离器，其特征在于，所述驱动装置还包括设置在所述驱动壳上的喷嘴，所述喷嘴用于向所述叶片喷射流体并驱动所述叶轮旋转。