RU195223U1

RU195223U1 - OIL CENTRIFUGAL FILTER

Info

Publication number: RU195223U1
Application number: RU2018147027U
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Свечников; Илья Владимирович Метальников
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2020-01-17

Abstract

Полезная модель относится к двигателестроению, в частности к центробежным фильтрам, и может быть использована для очистки масла двигателей внутреннего сгорания.Масляный центробежный фильтр, содержащий станину, внешний цилиндрический корпус, подшипники скольжения и качения, неподвижную полую ось с выступом, на которой вращается цилиндрический ротор, отбойник, который установлен на нижней части ротора, датчик веса, установленный на выступе неподвижной полой оси между подшипником качения и подшипником скольжения цилиндрического ротора, выход которого проходит через боковое отверстие станины фильтра к регистратору степени работоспособности фильтра, отличающийся тем, что в полой неподвижной оси фильтра выполнены 4 подающих отверстия под углом не менее 35°, на крышке ротора выполнены две бобышки, которые расположены симметрично оси ротора, а на полую неподвижную ось установлена и закреплена к нижней части ротора труба с множеством отверстий по всей ее длине, на верхней ее части жестко закреплен дополнительно установленный цилиндрический направляющий стакан, верхняя часть которого выполнена с отворотом, днище его выполнено на конус, образуя в его центре отверстие, охватывающее полую ось, а между отбойником и дополнительно установленным цилиндрическим направляющем стаканом установлены друг за другом две конусные и цилиндрическая турбины, в каждой из которых выполнены лопасти, начиная с первой конусной турбины -8 лопастей, а в последующих -6 и -4, причем на внешнем цилиндрическом корпусе дополнительно установлен индуктивный датчик, который считывает информацию с бобышек ротора и передает ее в регистратор степени работоспособности фильтра.Предлагаемое устройство позволяет повысить качество очистки моторного масла на 20-25% и улучшить контроль за его работоспособностью.The invention relates to engine building, in particular to centrifugal filters, and can be used to clean oil of internal combustion engines. An oil centrifugal filter containing a bed, an external cylindrical housing, sliding and rolling bearings, a fixed hollow axis with a protrusion on which a cylindrical rotor rotates , a bump that is mounted on the bottom of the rotor, a weight sensor mounted on the protrusion of the fixed hollow axis between the rolling bearing and the sliding bearing of the cylindrical rotor, the output of which passes through the lateral opening of the filter bed to the recorder of the degree of filter operability, characterized in that in the hollow stationary axis of the filter there are 4 feed holes at an angle of at least 35 °, two bosses are made on the rotor cover, which are located symmetrically to the rotor axis, and on the hollow a fixed axis is installed and fixed to the lower part of the rotor of the pipe with many holes along its entire length, an additionally mounted cylindrical guide cup is rigidly fixed on its upper part, the upper part l which is made with a lapel, its bottom is made into a cone, forming a hole in its center covering the hollow axis, and two conical and cylindrical turbines are installed one after the other between the chipper and the additionally installed cylindrical guide cup, in each of which the blades are made, starting from the first cone turbine has -8 blades, and in the subsequent -6 and -4 blades, moreover, an inductive sensor is additionally installed on the external cylindrical casing, which reads information from the bosses of the rotor and transfers it to the recorder the degree of filter operability. The proposed device can improve the quality of engine oil cleaning by 20-25% and improve control over its performance.

Description

Полезная модель относится к двигателестроению в частности, к центробежным фильтрам, и может быть использована для очистки масла двигателей внутреннего сгорания.The utility model relates to engine building, in particular to centrifugal filters, and can be used to clean oil of internal combustion engines.

Известна центрифуга для очистки масла в двигателях внутреннего сгорания, содержащая корпус с каналами для подвода и отвода масла, полую ось, установленный на ней ротор, имеющий внутренний гидропривод, внешние разгонные сопла с каналами для подвода в них масла и устройство их отключения при достижении рабочего режима, состоящее из подпружиненных шаровых клапанов, которые расположены радиально относительно оси ротора с возможностью перемещения под действием центробежных сил для перекрывания каналов подвода масла в сопла [Патент РФ №2127638, МПК: В04В 9/06, В04В 1/00, опубл. 20.03.1999., БИ №8, автор Русаков Б.А. «Центрифуга для очистки масла»].A known centrifuge for cleaning oil in internal combustion engines, comprising a housing with channels for supplying and discharging oil, a hollow axis, a rotor installed on it, having an internal hydraulic drive, external booster nozzles with channels for supplying oil to them and a device for turning them off when the operating mode is reached , consisting of spring-loaded ball valves, which are located radially relative to the axis of the rotor with the possibility of movement under the action of centrifugal forces to block the channels for supplying oil to the nozzle [RF Patent №2127638 IPC: V04V 9/06, V04V 1/00, publ. 03/20/1999., BI №8, author Rusakov B.A. "Centrifuge for oil purification"].

Недостатком данной центрифуги является низкая степень качества очистки масла, сложность контроля его работоспособности.The disadvantage of this centrifuge is the low degree of quality of oil purification, the complexity of monitoring its performance.

Известен масляный центробежный фильтр, содержащий станину, внешний цилиндрический корпус, подшипники скольжения и качения, полую ось с выступом, на которой вращается цилиндрический ротор, отличающийся тем, что в него дополнительно установлен датчик веса на выступе полой оси между подшипником качения и подшипником скольжения цилиндрического ротора, выход которого проходит через боковое отверстие станины фильтра к регистратору степени работоспособности фильтра [Патент РФ №146244, МПК F01M 1/10, B01D 45/12, В04В 3/00, опубл. 10.10.2014 Бюл. №28, авторы Носырев Д.Я., Чеканов Н.А. «Центробежный масляный фильтр»].Known oil centrifugal filter containing a bed, an external cylindrical housing, bearings and rolling bearings, a hollow axis with a protrusion on which the cylindrical rotor rotates, characterized in that it additionally has a weight sensor on the protrusion of the hollow axis between the rolling bearing and the sliding bearing of the cylindrical rotor , the output of which passes through the side opening of the filter bed to the registrar of the degree of filter operability [RF Patent No. 144244, IPC F01M 1/10, B01D 45/12, B04B 3/00, publ. 10/10/2014 Bull. No. 28, authors Nosyrev D.Ya., Chekanov N.A. “Centrifugal oil filter”].

Недостатком данного масляного центробежного фильтра является низкая степень качества очистки масла, отсутствие возможности контролировать его работоспособность при работающем двигателе.The disadvantage of this oil centrifugal filter is the low degree of quality of oil refining, the inability to control its performance with the engine running.

Данное техническое решение выбрано автором в качестве прототипа.This technical solution is selected by the author as a prototype.

Техническим результатом изобретения является повышение качества очистки масла, за счет центрифугирования и контроля работоспособности масляного центробежного фильтра.The technical result of the invention is to improve the quality of oil purification due to centrifugation and control of the operability of the oil centrifugal filter.

Технический результат достигается тем, что масляный центробежный фильтр, содержащий станину, внешний цилиндрический корпус, подшипники скольжения и качения, неподвижную полую ось с выступом, на которой вращается цилиндрический ротор, отбойник, который установлен на нижней части ротора, датчик веса установленный на выступе неподвижной полой оси между подшипником качения и подшипником скольжения цилиндрического ротора, выход которого проходит через боковое отверстие станины фильтра к регистратору степени работоспособности фильтра, согласно полезной модели в полой неподвижной оси фильтра выполнены 4 подающих отверстия под углом не менее 35°, на крышке ротора выполнены две бобышки, которые расположены симметрично оси ротора, а на полую неподвижную ось установлена и закреплена к нижней части ротора труба с множеством отверстий по всей ее длине, на верхней ее части жестко закреплен дополнительно установленный цилиндрический направляющий стакан, верхняя часть которого выполнена с отворотом, днище его выполнено на конус, образуя в его центре отверстие, охватывающее полую ось, а между отбойником и дополнительно установленным цилиндрическим направляющем стаканом установлены друг за другом две конусные и цилиндрическая турбины, в каждой, из которых выполнены лопасти начиная с первой конусной турбины -8 лопастей, а в последующих -6 и -А, причем на внешнем цилиндрическом корпусе дополнительно установлен индуктивный датчик, который считывает информацию с бобышек ротора и передает ее в регистратор степени работоспособности фильтра.The technical result is achieved in that an oil centrifugal filter containing a bed, an external cylindrical housing, plain and rolling bearings, a fixed hollow axis with a protrusion on which a cylindrical rotor rotates, a chipper that is mounted on the lower part of the rotor, a weight sensor mounted on the protrusion of the fixed hollow axis between the rolling bearing and the sliding bearing of the cylindrical rotor, the output of which passes through the side opening of the filter bed to the recorder of the degree of filter operability, with According to the utility model, in the hollow stationary axis of the filter, 4 feed holes are made at an angle of at least 35 °, two bosses are made on the rotor cover, which are located symmetrically to the rotor axis, and a pipe with many holes along the hollow stationary axis is installed and fixed to the bottom of the rotor its length, on its upper part an additionally mounted cylindrical guide cup is rigidly fixed, the upper part of which is made with a lapel, its bottom is made on a cone, forming a hole in its center, covering the hollow b, and between the chipper and an additionally installed cylindrical guide cup, two conical and cylindrical turbines are installed one after another, in each of which the blades are made starting from the first conical turbine -8 blades, and in the subsequent -6 and -A, and on the outer cylindrical the housing is additionally equipped with an inductive sensor, which reads information from the bosses of the rotor and transfers it to the registrar of the degree of filter operability.

Выполнение в полой неподвижной оси фильтра 4-х подающих отверстий под углом не менее 35°, на крышке ротора двух бобышек, установка трубы с множеством отверстий, цилиндрического направляющего стакана, верхняя часть которого выполнена с отворотом, а днище его выполнено на конус, образуя в центре отверстие, двух конусных и цилиндрической турбин, причем в каждой, из которых выполнены лопасти начиная с первой конусной турбины -8 лопастей, а в последующих -6 и -4, дополнительная установка на внешнем цилиндрическом корпусе индуктивного датчика, который считывает информацию с бобышек и передает ее в регистратор работоспособности фильтра, позволяет достичь повышение качества очистки масла, за счет центрифугирования и контроля работоспособности масляного центробежного фильтра.Performing in the hollow stationary axis of the filter 4 feed holes at an angle of at least 35 °, on the rotor cover of two bosses, installing a pipe with many holes, a cylindrical guide cup, the upper part of which is made with a lapel, and its bottom is made into a cone, forming in the center of the hole, two conical and cylindrical turbines, each of which made blades starting from the first conical turbine -8 blades, and in the subsequent -6 and -4, additional installation on the external cylindrical housing of the inductive sensor, The reader reads information from the bosses and transmits it to the filter operability recorder. It allows improving the quality of oil purification due to centrifugation and monitoring the operability of the oil centrifugal filter.

На фиг. 1 общий вид центрифуги для очистки масла.In FIG. 1 general view of a centrifuge for oil cleaning.

На фиг. 2 разрезы А-А, Б-Б, В-В центрифуги для очистки масла.In FIG. 2 sections aa, bb, bb centrifuges for oil cleaning.

Масляный центробежный фильтр содержит станину 1 с входным патрубком 2 и выходным патрубком 3, внешний цилиндрический корпус 4 с индуктивным датчиком 5, полою неподвижную ось 6 с подающими отверстиями 7 и установленный на ней цилиндрический направляющий стакан 8, цилиндрический ротор 9, с соплами 10 и двумя бобышками 11, отбойник 12, конусные турбины 13, цилиндрическая турбина 14, отводящая труба с отверстиями 15 и отводящим каналом 16, подшипники скольжения 17, 18, подшипник качения 19, датчик веса 20, выступ полой неподвижной оси 21, соединительные провода 22, 23, регистратор степени работоспособности 24, боковое отверстие станины фильтра 25, крышка ротора 26.The centrifugal oil filter contains a frame 1 with an inlet pipe 2 and an outlet pipe 3, an external cylindrical housing 4 with an inductive sensor 5, a hollow stationary axis 6 with supply holes 7 and a cylindrical guide cup 8 mounted on it, a cylindrical rotor 9, with nozzles 10 and two bosses 11, bump 12, cone turbines 13, cylindrical turbine 14, outlet pipe with holes 15 and outlet channel 16, plain bearings 17, 18, rolling bearing 19, weight sensor 20, protrusion of the hollow fixed axis 21, connecting wires 2 2, 23, the recorder of the degree of performance 24, the side hole of the filter bed 25, the rotor cover 26.

Масляный центробежный фильтр работает следующим образом.Oil centrifugal filter operates as follows.

Под давлением масло через входной патрубок 2 станины 1, поступает через полую неподвижную ось 6 и подающие отверстия 7 в направляющий цилиндрический стакан 8, который равномерно распределяет поток поступающего масла ближе к стенкам цилиндрического ротора 9, который установлен на подшипники скольжения 17, 18 и опирающийся через датчик веса 20 на подшипник качения 19 и выступ полой неподвижной оси 21.Under pressure, the oil through the inlet pipe 2 of the bed 1, enters through the hollow stationary axis 6 and the supply holes 7 into the guide cylindrical cup 8, which evenly distributes the flow of incoming oil closer to the walls of the cylindrical rotor 9, which is mounted on sliding bearings 17, 18 and supported through weight sensor 20 to the rolling bearing 19 and the protrusion of the hollow stationary axis 21.

Выполнение 4-х подающих отверстий 7 в полой неподвижной оси фильтра позволяет обеспечить прохождение масла с требуемым расходом. Изменение количества подающих отверстий, как в меньшую, так и в большую сторону приведет к снижению качества очистки масла.The implementation of 4 feed holes 7 in the hollow stationary axis of the filter allows for the passage of oil with the required flow rate. Changing the number of supply holes, both smaller and larger, will lead to a decrease in the quality of oil cleaning.

Выполнение отверстий под углом не менее 35° позволяет повысить качество очистки масла за счет увеличения скорости потока масла, так как масло будет направлено сразу в верхнюю часть направляющего стакана 8.The holes at an angle of not less than 35 ° can improve the quality of oil cleaning by increasing the flow rate of oil, as the oil will be sent immediately to the upper part of the guide glass 8.

Под действием центробежных сил загрязнения отбрасываются на стенку цилиндрического ротора 9, после поток очищенного масла проходит через межлопастное пространство конусных 13 и цилиндрической 14 трубин, через отверстия в отводящей трубе 15, в отводящий канал 16, через отбойник 12 и выбрасывается через сопла 10, создающие вращающий момент, раскручивающий цилиндрический ротор 9 до 5000-6000 оборотов в минуту.Under the action of centrifugal forces, the contaminants are thrown onto the wall of the cylindrical rotor 9, after the flow of refined oil passes through the inter-bladed space of the conical 13 and cylindrical 14 pipes, through the holes in the outlet pipe 15, into the outlet channel 16, through the chipper 12 and is ejected through nozzles 10, creating a rotating moment, spinning a cylindrical rotor 9 to 5000-6000 rpm.

Конусные 13 и цилиндрическая 14 турбины передают энергию вращения жидкости, при ее прохождении через межлопастное пространство, к оси вращения на привод ротора, суммируя ее к энергии реактивного привода.The conical 13 and cylindrical 14 turbines transmit the energy of rotation of the liquid, as it passes through the inter-blade space, to the axis of rotation to the rotor drive, summing it to the energy of the jet drive.

В верхней части фильтра, куда поступает масло после направляющего стакана скорость потока изначально высокая, поэтому достаточно иметь цилиндрическую турбину 14 с 4-мя лопастями.In the upper part of the filter, where the oil enters after the guide cup, the flow rate is initially high, so it is enough to have a cylindrical turbine 14 with 4 blades.

По мере приближения масла к конусным турбинам 13 скорость потока снижается, поэтому две турбины 13 в нижней части фильтра выполнены конусными с увеличенным количеством лопастей n+2.As the oil approaches the cone turbines 13, the flow rate decreases, so the two turbines 13 in the lower part of the filter are conical with an increased number of n + 2 vanes.

Выполнение цилиндрической и конических турбин таким образом позволяет поддержать высокую скорость потока масла равномерно во всем объеме фильтра, в результате частицы эмульсии будут находиться во взвешенном состоянии, вследствие чего повысится качество очистки масла.The execution of cylindrical and conical turbines in this way allows you to maintain a high oil flow rate uniformly throughout the filter volume, as a result, the emulsion particles will be in suspension, thereby improving the quality of oil cleaning.

Далее очищенное масло стекает по внутренним стенкам внешнего цилиндрического корпуса 4 и по выходному патрубку 3 поступает в картер двигателя внутреннего сгорания.Next, the purified oil flows down the inner walls of the outer cylindrical body 4 and through the outlet pipe 3 enters the crankcase of the internal combustion engine.

Измерение веса цилиндрического ротора 9 с загрязнениями датчиком веса 20 происходит перед запуском двигателя внутреннего сгорания, когда цилиндрический ротор 9 не заполнен маслом и опирается через подшипник скольжения 18 на датчик веса 20 и после окончания работы двигателя. Выход датчика веса 20 проходит через боковое отверстие станины фильтра 25 к регистратору степени работоспособности 24. Данные от датчика веса 20 по соединительным проводам 22 через боковое отверстие станины фильтра 25 поступают на регистратор степени работоспособности 24. В качестве датчика веса может быть применен тензорезисторный датчик.The weight measurement of a cylindrical rotor 9 with contamination by a weight sensor 20 takes place before starting the internal combustion engine, when the cylindrical rotor 9 is not filled with oil and leans through the sliding bearing 18 on the weight sensor 20 and after the engine is finished. The output of the weight sensor 20 passes through the lateral opening of the filter bed 25 to the recorder of the degree of operability 24. Data from the weight sensor 20 through the connecting wires 22 through the lateral hole of the filter bed 25 is fed to the registrar of the degree of operability 24. A strain gauge sensor can be used as a weight sensor.

При вращении ротора 9 центробежного масляного фильтра, вращаются бобышки 11. При прохождении бобышек 11 под индуктивным датчиком 5, закрепленном в верхней части внешнего цилиндрического корпуса 4 масляного центробежного масляного фильтра, возникает сигнал, фиксируемый регистратор степени работоспособности 24, производящим при этом счет оборотов ротора 9 масляного центробежного фильтра.When the rotor 9 of the centrifugal oil filter rotates, the bosses rotate 11. When the bosses 11 pass under the inductive sensor 5 fixed in the upper part of the outer cylindrical housing 4 of the oil centrifugal oil filter, a signal appears that is recorded by the recorder of the degree of operability 24, thereby making the rotor 9 rotational count oil centrifugal filter.

При снижении частоты вращения ротора 9 до определенного уровня, включается контрольная лампа на панели прибора, предупреждающая о том, что необходимо осуществить очистку центробежного масляного фильтра.When the rotor 9 rotational speed decreases to a certain level, the control lamp on the instrument panel turns on, warning that it is necessary to clean the centrifugal oil filter.

Предлагаемое устройство позволяет повысить качество очистки моторного масла на 20-25% и улучшить контроль за его работоспособностью.The proposed device can improve the quality of cleaning engine oil by 20-25% and improve control over its performance.

Claims

An oil centrifugal filter containing a bed, an external cylindrical housing, sliding and rolling bearings, a fixed hollow axis with a protrusion on which a cylindrical rotor rotates, a chipper that is installed on the lower part of the rotor, a weight sensor mounted on the protrusion of the fixed hollow axis between the rolling bearing and a sliding bearing of a cylindrical rotor, the output of which passes through the side opening of the filter bed to the recorder of the degree of filter operability, characterized in that in the hollow stationary axis 4 feed holes are made at the filter at an angle of at least 35 °, two bosses are made on the rotor cover, which are located symmetrically to the rotor axis, and a pipe with many holes along its entire length, is installed and fixed to the lower part of the rotor, on its upper part an additionally installed cylindrical guide cup is rigidly fixed, the upper part of which is made with a lapel, its bottom is made on a cone, forming a hole in its center covering the hollow axis, and between the chipper and Two conical and cylindrical turbines are installed one after the other with a cylindrical guide cup, in each of which blades are made, starting from the first conical turbine -8 blades, and in the subsequent ones -6 and -4, moreover, an inductive sensor is additionally installed on the external cylindrical casing, which reads information from the bosses of the rotor and transfers it to the registrar of the degree of filter operability.