Центрифуга для очистки технических масел. Центрифуга для очистки масла

Центробежный очиститель масла — центрифуга

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Устройство и работа двигателя

В автомобильных двигателях для очистки масла получили довольно широкое применение очистители центробежного типа.

В центробежном очистителе (реактивно-масляной центрифуге) не требуется периодической замены фильтрующего элемента и обеспечивается очень тщательная очистка масла от механических примесей. Такой очиститель применяют только для тонкой очистки масла, и он работает параллельно с фильтром грубой очистки, или очиститель полностью заменяет фильтры грубой и тонкой очистки, устанавливаемые в системе смазки.

Очиститель состоит из корпуса, закрытого стальным штампованным колпаком, который установлен на прокладке и затянут гайкой-барашком на центральном стержне, закрепленном в корпусе. Под колпаком на стержне установлен на двух бронзовых втулках вращающийся ротор, состоящий из пластмассового основания, алюминиевого кожуха и прокладки между ними, и закреплен гайкой. Под ротором расположен упорный шарикоподшипник. Осевые перемещения ротора ограничиваются упорной шайбой с гайкой. Снизу в основание ротора ввернуты жиклеры с противоположно направленными отверстиями. Масло, нагнетаемое к очистителю насосом через канал в стержне и боковые отверстия в основании ротора, направляется щитком и поступает под кожух в полость ротора. Далее масло через сетчатый фильтр и каналы проходит к жиклерам и выбрызгивается через них в корпус двумя сильными противоположно направленными струями. При этом вследствие возникновения реактивных сил ротор очистителя получает вращательное движение.

При давлении масла, поступающего в очиститель, около 4,0—6,0 кПсм2 ротор вращается со скоростью 5000—7000 об/мин.

Рис. 1. Центробежный очиститель масла (реактивно-масляная центрифуга)

Площадь основания ротора несколько меньше площади его крышки, поэтому па крышку действует избыточное давление масла, вследствие чего ротор при вращении несколько приподнимается (всплывает), что уменьшает нагрузку на опорный подшипник и облегчает вращение ротора. Предельный подъем ротора ограничен шайбой под гайкой.

При быстром вращении ротора все механические примеси, имеющиеся в масле, проходящем через ротор, под действием центробежных сил отбрасываются к стенке его кожуха, на которой оседают плотным слоем. Тщательно очищенное масло, разбрызгиваемое через жиклеры, стекает в корпус очистителя и далее по каналу в блоке стекает в картер, откуда вновь направляется для смазки трущихся деталей двигателя и на очистку.

Периодически ротор очистителя нужно разбирать и очищать от скопившихся в нем отложений грязи.

Масляную центрифугу включают в систему смазки обычно параллельно с основной масляной магистралью. Питание центрифуги осуществляется или от общего односекционного масляного насоса, или от специальной секции насоса.

Для нормальной работы центрифуги с реактивным приводом необходимо повышенное давление масла 4,0—6,0 кГ/см2. Кроме рассмотренного типа центрифуги с реактивным приводом ротора, на некоторых моделях двигателей применяют центрифугу с механическим приводом, монтируя ее непосредственно на переднем конце коленчатого вала двигателя (автомобиль ЗАЗ-965А «Запорожец»).

Читать далее: Масляный радиатор автомобиля

Категория: - Устройство и работа двигателя

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Центрифуга для очистки масла

Изобретение относится к области машиностроения. Центрифуга для очистки масла содержит цилиндрический корпус с крышкой и днищем и цилиндрический ротор, снабженный колонкой с каналами для подвода и отвода масла с гидрореактивным приводом. Центрифуга также содержит устройство для создания движения потока воздуха в кольцевом зазоре. Кольцевой зазор состоит из диска, прикрепленного к торцу ротора, и напорных лопаток. В нижней части корпуса центрифуги размещена ступенька и запрессована шайба с полукруглым сечением для предотвращения попадания масла в верхнюю часть корпуса центрифуги. Стенка корпуса ниже шайбы выполнена в виде конуса к днищу центрифуги. На конусной стенке корпуса центрифуги нанесены насечки для увеличения трения струй масла, выходящих из сопел, со стенкой. Техническим результатом изобретения является увеличение температуры очищаемого масла и повышение эффективности удаления из него воды. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к центрифугам для очистки масла в стационарных условиях.

Известна центрифуга для очистки масла (RU 2040980, 1993, В04В 1/00, 11/02), снабженная корпусом с крышкой и днищем, имеющим отверстие для слива очищенного масла, цилиндрическим ротором с гидрореактивным приводом, установленным вертикально с кольцевым зазором в корпусе на подшипниковых опорах, внутри ротора находится вставка из хлопчатобумажного материала. В нижней части центрифуги расположен тонкостенный испаритель для выпаривания топливных фракций из масла, а снаружи корпуса размещено вытяжное устройство.

К недостаткам центрифуги можно отнести дополнительные затраты на электроэнергию, необходимую для нагрева испарителя, образование нагара на испарителе за счет высокой температуры его поверхности, попадание масла в верхнюю часть корпуса центрифуги за счет расположения испарителя под углом вверх, в результате чего масло просачивается в зазоры между корпусом и крышкой, а также засасывается вытяжным устройством.

Наиболее близким техническим решением к предложенной центрифуге является центрифуга для очистки масла (SU 1804348, 1991, В04В 1/00, 11/02), содержащая цилиндрический корпус с крышкой и днищем, установленный в нем цилиндрический ротор, снабженный колонкой с каналами для подвода и отвода масла, гидроприводом, размещенным в днище ротора, и устройством для создания движения потока воздуха в кольцевом зазоре к отверстию для слива масла.

Недостатками этой центрифуги являются недостаточная эффективность очистки масла от воды за счет слабого воздушного потока, создаваемого соответствующим устройством, что снижает в целом качество очистки масла, а также попадание масла в верхнюю часть корпуса центрифуги, в результате чего оно просачивается в зазоры и выбрызгивается из отверстия в крышке.

Целью изобретения является предотвращение попадания масла в верхнюю часть корпуса центрифуги и повышение эффективности удаления воды из масла.

Поставленная цель достигается тем, что в известной центрифуге для очистки масла, содержащей цилиндрический корпус с крышкой и днищем, установленный в корпусе цилиндрический ротор, снабженный колонкой с каналами для подвода и отвода масла и гидроприводом, размещенным в днище ротора, а также устройством для создания движения потока воздуха в кольцевом зазоре, состоящим из диска, прикрепленного к торцу ротора, и напорных лопаток, согласно изобретению, в нижней части корпуса размещена ступенька и запрессована шайба с полукруглым сечением, стенка корпуса ниже шайбы выполнена в виде конуса и на ней нанесены насечки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена центрифуга для очистки масла; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Центрифуга содержит корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3, цилиндрический ротор 4, снабженный колонкой с каналами 5, 6 для подвода и отвода масла и гидрореактивным приводом 7, установленный на подшипниковых опорах 8, 9. В крышке 2 имеется отверстие 10 для сообщения внутренней полости корпуса 1 с атмосферой. На торце ротора 4 размещается устройство для создания движения потока воздуха в кольцевом зазоре, состоящее из диска 11, который имеет напорные лопатки 12, расположенные на боковой поверхности ротора 4 в направлении его вращения. В нижней части корпуса 1 размещена ступенька 13 и запрессована шайба 14 с полукруглым сечением. Ниже шайбы 14 внутренняя стенка 15 корпуса 1 выполнена в виде конуса, например, под углом 80° к днищу, на которой нанесены насечки 16.

Центрифуга работает следующим образом. Загрязненное масло проходит по каналу 5 в цилиндрический ротор 4 с гидрореактивным приводом 7, и после осаждения частиц загрязнений на стенках ротора 4 попадает в корпус 1 и далее через канал 6 сливается в емкость для масла (на чертеже не указана).

При вращении ротора 4 в подшипниковых опорах 8 и 9 установленный на конце ротора 4 диск 11 с напорными лопатками 12 забирает воздух, поступающий через отверстие 10 крышки 2, и подает образовавшуюся паровоздушную смесь через пространство между корпусом 1 и ротором 4 к днищу 3, имеющему канал 6 для слива очищенного масла, и далее в атмосферу. Масло, выходя из сопел гидрореактивного привода 7, при вращении ротора 4 попадает на стенку 15 с насечками 16, выполненную в виде конуса, например, под углом к днищу 80°. За счет высокой скорости вращения и давления масла в системе струя масла ударяется о стенку 15, происходит вскипание воды и разрыв мельчайших частиц воды с образованием пара. Насечки 16 позволяют значительно усилить эффект трения струи масла о стенку корпуса 1 центрифуги, который способствует более эффективному вскипанию воды и ее удалению. При этом струя масла, ударяясь о стенку 15, выполненную в виде конуса к днищу центрифуги, направляется преимущественно вниз, остальное масло при подъеме сталкивается с шайбой 14 с полукруглым сечением, запрессованной в корпусе до ступеньки 13, в результате чего за счет полукруглого сечения разворачивается и направляется к днищу 3 центрифуги, далее через канал 6 для слива очищенного масла стекает в емкость.

Предложенная центрифуга для очистки масла по сравнению с известной обладает следующими преимуществами: масло не попадает в верхнюю часть корпуса центрифуги и, следовательно, предотвращаются его потери через зазоры и отверстие в крышке корпуса центрифуги; повышена испаряемость воды за счет нанесения насечек в нижней части корпуса центрифуги.

Центрифуга для очистки масла, содержащая цилиндрический корпус с крышкой и днищем, установленный в корпусе цилиндрический ротор, снабженный колонкой с каналами для подвода и отвода масла, гидроприводом, размещенным в днище ротора, устройством для создания движения потока воздуха в кольцевом зазоре, состоящем из диска, прикрепленного к торцу ротора, и напорных лопаток, отличающаяся тем, что в нижней части цилиндрического корпуса размещена ступенька и запрессована шайба с полукруглым сечением, а стенка корпуса ниже шайбы выполнена в виде конуса и на ней нанесены насечки.

www.findpatent.ru

Центрифуга для очистки смазочного масла

Класс 46с, 14

Мв 116411

СССР г.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

П. А. Насонов

ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ ОЧИСТКИ СМАЗОЧНОГО МАСЛА

Заявлено 27 марта 1958 г, за ¹ 595630 в Комитет по делам изобретений н открытии при Совете Министров СССР

Центрифуги для грубой или тонкой очистки смазочного масла в двигателях внутреннего сгорания известны.

Эти центрифуги не универсальны, они обеспечивают лишь один вид очистки — грубую или тонкую очистку масла. (Эти центрифуги представляют собой раздельные конструкции и в масляных системах, в которы:", необходимы оба вида очистки масла, центрифуга тонкой очистки вклгочается в магистраль параллельно центрифуге грубой очистки) .

Описываемая центрифуга универсальна. Она обеспечивает одновременно в одном агрегате грубую и тонкую очистку смазочного масла масляной системы двигателя внутреннего сгорания.

Сущность изобретения заключается в том, что в центрифуге предусмотрены жестко закрепленные на роторе колпак и внутренний стакан, концентрично надетые друг на друга и образующие две концентричные камеры, соединенные между собой через отверстия, имеющиеся в обечайке внутреннего стакана, являющейся разделительной стенкой между камерами. Вращение ротора центрифуги осуществляется с помощью реактивного гидравлического двигателя, приводимого в действие потоком масла, циркулирующего в системе смазки двигателя внутреннего сгорания.

На чертеже изображена центрифуга грубой и тонкой очистки см".зочного масла.

В канале А корпуса 1 центрифуги размещена центральная трубка 2, на которую концентрично с зазором насажена ось 8, закрепленная на резьбе в ступице корпуса 1. На буртике оси 8 размещен шариковый подшипник 4, на котором вращается ротор 5 центрифуги, насаженный своей ступицей на ось 8. На ступицу ротора 5 навернут наконечник б, на котором закреплены колпак 7 и внутренний стакан 8, установленные в выточках ротора 5 днищами вверх. Колпак 7 и внутренний стакан 8 образуют на роторе две концентричные камеры, Б — грубой очистки и  — тонкой

¹ 116431 очистки масла, соединенные между собой через отверстия в обечайке внутреннего стакана 8.

На центрифугу надет защитный колпак 9, размещенный в выточке на корпусе 1 днищем вверх и закрепленный на резьбовом конце оси 3 навертным барашком 10. Ступица ротора имеет кольцевую полость, в которой размещены жиклеры, через которые вытекает струйками часть масла из камеры Б грубой очистки, стекающего затем в картер двигателя.

Работа центрифуги протекает чедующим порядком.

Масло насосом (на чертеже не показан) подается в пространство, образованное в зазоре между центральной трубкой 2 и осью, откуда оно через сверления в оси 8 и в ступице ротора попадает в камеру Б грубой очистки.

Пройдя камеру грубой очистки, основная масса грубоочищенного масла через сверления в наконечнике б и в оси ротора 5, находящиеся под днищем внутреннего стакана 8, поступает в полость Д оси 8 и в ценгральную трубку 2 и направляется в главную масляную магистраль двигателя. Часть грубоочищенного масла через отверстия в обечайке внутреннего стакана 8 поступает в камеру В тонкой очистки и из нее через наклонные сверления в наконечнике б, находящиеся под днищем колпака 7, поступает в полость Д и в центральную трубку 2, где оно смешивается с основной массой масла, поступившего из камеры Б и направляется также в главную масляную магистраль двигателя. Часть масла из камеры Б вытекает струйками через жиклеры, размещенные в кольцевой полости ротора 5 и стекает обратно в картер двигателя. Вытекающие из жиклероз струйки ма-..ла создают реактивный момент, вращающий ротор 5 центрифуги.

Предмет изобретения

1. Центрифуга для очистки смазочного масла в двигателях внутреннего сгорания, отличающаяся тем, что, с целью осуществления I рубой и тонкой очистки масла в одном агрегате, в ее роторе образованы две концентрично расположенные камеры, соединенные между сооой отверстиями в разделительной стенке.

2. В центрифуге по п. 1, применение для вращения ротора реактивного гидравлического двигателя, приводимого в действие током масла в системе смазки двигателя внутреннего сгорания.

www.findpatent.ru

Центрифуга для очистки масла в двигателях внутреннего сгорания

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В 04 В 3/00 с присоединением заявки J4—

Гооудэрстеенный комитет (28) Приоритет— но лелем изобретений н открытий

Опубликовано 15 ° 08 ° 81. Бюллетень Ж 30 (53) УДКь21.928 .3 (088.8) Дата опубликования описания 1 т.ОЫ.8 I

И. Я. Воробьев В. Е. Фрадин, К. А. Гольштей

I5. F.. Шаройко, А. В. Муханько и H. И. (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ ОЧИСТКИ МАСЛА В ДВИГАТЕЛЯХ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к центробежным устройствам для очистки смазочного масла в двигателях внутреннего сгорания .

Известны центрифуги для очистки смазочного масла в двигателях внутреннего сгорания, которые содержат корпус с каналами для подвода и отвода масла, полую ось с отверстиями в верхней и нижней частях, ротор с цилиндрической колонкой, приводимый во вращение реакцией струй, истекающих из сопел ротора. Сопла выполнены в колонке ротора с отклонением от радиального направления (тангенциальными) и включены последовательно с отводным каналом (1 ).

Недостатком этих центрифуг является то, что эа счет повышенных гидравлических сопротивлений на выходе масла из ротора имеют место потери давления, что приводит к снижению частоты вращения ротора и, как следствие",. к ухудшению очистки масла.

Известны центробежные фильтры, у которых в зоне отверстий канала для отвода очищенного масла установлен направляющий насадок (2 ).

Однако эта центрифуга не обеспечивает очистки масла, поступакхцего к подшипникам двигателя в первоначаль" ный момент, когда ротор не вращается или имеет малое число оборотов.

Наиболее близкой к предлагаемой является центрифуга, включающая укрепленный на оси ротор с колонкой, установленный концентрично колонке фильтр, состоящий из каркаса и закреппенной на нем сетки и разделя щий полость ротора на две зоны, одна из которых сообщена с каналаю для подвода масла в ротор, а вто" рая — с каналами для отвода масла.

Назначение фильтра — очистка масла поступакхцего к подшипникам двигателя, когда ротор центрифуги не вра85445

50 щается или имеет малое число оборотов 3 ).

Обычно при пуске двигателя масло, имеет большую вязкость, поэтому и поверхность фильтра должна быть

5 значительной, чтобы обеспечить бесперебойное поступление масла к подшипникам двигателя. Увеличить фильтрующую поверхность фильтра можно за счет увеличения диаметра последнего.

Однако увеличенный диаметр фильтра обуславливает уменьшение зазора между его наружной поверхностью и цилиндрической стенкой ротора. Следствием этого является .повышенная скорость масла в зазоре, поток которого захватывает и уносит отложения с цилиндрической стенки ротора. Во избежание этого явления применен фильтр малого диаметра и усложнена конструкция центрифуги, содержащая специальный KJIBBBH, который перепускает часть неочищенного масла к подшипникам двигателя в режиме пуска.

Таким образом, фильтр с цилиндричес25 кой наружной поверхностью обладает повышенным гидросопротивлением, а центрифуга не обеспечивает эффективной очистки масла на разных режимах работы двигателя. Кроме того, каркас цилиндрического фильтра в известной

30 центрифуге не обладает достаточной жесткостью. Из-за деформации каркаса возникает дисбаланс ротора центрифуги.

Цель изобретения — повышение эффективности очистки за счет исключения захвата и уноса с потоком масла отложений со стенки ротора.

Поставленная цель достигается тем, что в центрифуге, включающей укрепленный на оси ротор с колонкой, установленный канцентрично колонке фильтр, состоящий из каркаса и закрепленной на нем сетки и разделяющий полость ротора на две зоны, одна из которых сообщена с каналами для подвода мас-

На фиг.1 изображена центрифуга, разрез; на фиг.2 — каркас фильтра.

Центрифуга для очистки масла в двигателях внутреннего сгорания содержит ротор 1 с центральной колонкой 2. Концентрично колонке ротора установлен внутри последнего фильтр

3, сетка 4 которого закреплена на каркасе, состоящем из продольных

5 и кольцевых 6 ребер. Полость внутри фильтра 3 сообщена с каналами

7 для отвода из ротора 1 масла. Полость, образованная наружной поверхностью фильтра 3 и стенкой ротора, сообщена с каналами 8 для подвода в ротор 1 масла. Каркас фильтра 3 имеет форму усеченного конуса, большее основание которого расположено в зоне каналов 7 для отвода масла из ротора l Продольные ребра 5 каркаса выполнены сплошными и контактируют с центральной колонкой 2. Каркас может быть изготовлен из пластмассы на высокопроизводительных термопластавтоматах. Для обеспечения жесткости пластмассового каркаса его продольные ребра 5 соединены между собой кольцом 9, охватывающим колонку 2 ротора I.

Центрифуга работает следующим образом.

При запуске двигателя его масляный насос (не показан ) создает давление в системе смазки и подает масло в ротор 1 по каналам 8. В этот период ротор I еще не вращается, а фильтр 3 обеспечивает очистку масла.

После того, как ротор 1 наберет обороты, механические примеси в масле, задержанные фильтром 3, под действием центробежных сил отбрасываются на цилиндрическую стенку ротора 1, где и остаются в виде отложений.

Вследствие того, что каркас фильтра

3 имеет форму усеченного конуса, меньшее основание которого расположено в зоне каналов 8 для подвода масла, величина зазора между наружной поверхностью фильтра 3 и цилиндрической стенкой ротора 1 здесь имеет наибольшее значение. Скорость потока неочищенного масла в указанном зазоре имеет такую величину, при которой не происходит захвата и уноса грязевых отложений с цилиндрической стенки ротора 1 и остается постоянной по всей высоте зазора между фильтром и стенкой ротора, хотя величина последнего уменьшается, достигая минимального значения в зоне каналов 7 для отвода масла из ротора 1. Постоянство скорости потока неочищенного масла обусловлено уменьшением количества масла, перемещающегося в указанном зазоре (часть масла проходит через сетку фильтра 3 ).

Формула изобретения

5 85445

В процессе эксплуатации центрифуги на цилиндрической стенке ротора 1 образуется слой грязевых отложений.

Толщина слоя грязевых отложений в зоне каналов 8 для подвода неочищен5 ного масла имеет наибольшую величину, которая уменьшается до минимального значения в зоне каналов 7 для отвода масла из ротора 1 . Благодаря соответствию сочетания формы каркаса фильтра 3 с переменной по высоте на цилиндрической стенке ротора l толщиной слоя грязевых отложений обеспечивается оптимальная величина зазора между наружной поверхностью фильтра

3 и поверхностью грязевых отложений.

Укаэанная оптимальная величина зазора обеспечивает движение потока неочищенного масла в этом зазоре (на каждом участке по высоте ротора 1) с такой скоростью, при которой не происходит захвата и уноса отложений. Сплошные, контактирующие с центральной колонкой 2 продольные ребра

5 каркаса фильтра обеспечивают уменьшение гидросопротивлений на выходе из ротора 1. Конструкция продольных ребер 5 и их размещение в роторе 1 обеспечивает жесткость каркаса фильтра при ми ымлльных затра— тах материала.

По сравнению с известными центрифугами, у которых в роторе установлен

3 6 цилиндрический сетчатый фильтр, предлагаемая обеспечивает повьппение эффективности очистки масла от механических примесей в 1,2-1,4 раза.

Центрифуга для очистки масла в двигателях внутреннего сгорания, включакицая укрепленный на оси ротор с колонкой, установленный концентрично колонке фильтр, состоящий из каркаса и закрепленной на нем сетки и разделяющий полость ротора на две зоны, одна из которых сообщена с каналами для подвода масла в ротор, а вторая — с каналами для отвода масла, о т л и ч а ю щ.а я с я тем, что, с целью повьппения эффективности очистки эа счет исключения захвата и уноса с потоком масла отложений со стенки ротора, каркас фильтра имеет форму усеченного конуса, большее основание которого расположено в зоне каналов для отвода масла.

Ис точни ки информации, принятые so внимание при экспертизе

l. .Авторское свидетельство СССР

И - 272727, кл. В 04 В 1/02, 1965.

2, Авторское свидетельство СССР

М 506433, кл. В 04 В l/02, 1976.

3. Патент ЧССР 11 119989, кл. 46 С 14, опублик. 1966 (прототип).

854453 составитель Е. Камаганова

Редактор Т. Веселова Техред И. Кощтура . Корректор С. Корниенко

У

Заказ 6558(9 Тирах 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ухгород, ул. Проектная, 4

www.findpatent.ru

Центрифуга для очистки технических масел

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для разделения жидких неоднородных систем с помощью центробежных сил, и может быть использовано для очистки от механических загрязнений и воды, например, топлив, масел, гидравлических и моющих жидкостей при их регенерации на предприятиях, а также непосредственно на мобильных агрегатах. Центрифуга для очистки технических масел содержит корпус, установленный в нем в подшипниках ротор с реактивными соплами, включающий барабан, колонку с основанием, содержащую радиальные входные каналы и вертикальный канал, выполненный по ее оси. В крышке барабана и основании колонки выполнены концентричные проточки одинакового радиуса R, в них установлены два распределительных диска с радиальными прорезями, образующие кольцевые полости вокруг колонки, с которыми сообщаются через радиальные каналы в верхней части колонки вертикальный входной канал и симметрично расположенные отверстия входа в форсунки реактивного гидропривода в нижней ее части. Проточки являются также дефлекторами для перевода движения жидкости при входе в ротор вверху из радиального направления в осевое и при выходе внизу из осевого в радиальное. На распределительных дисках закреплен цилиндрический стакан радиусом r, отделяющий внутреннюю непроточную полость ротора от его периферийной проточной части. Техническим результатом изобретения является улучшение качества очистки жидкости путем организации ее движения внутри ротора параллельно оси вращения с равномерным распределением по кольцевому поперечному сечению потока. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для разделения жидких неоднородных систем с помощью центробежных сил, и может быть использовано для очистки от механических загрязнений и воды, например, топлив, масел, гидравлических и моющих жидкостей при их регенерации на предприятиях, а также непосредственно на мобильных агрегатах.

Известна центрифуга /1/ с гидроприводом для очистки жидкости, например масла, в двигателе внутреннего сгорания, содержащая колонку ротора, установленную на неподвижной оси с отверстием для подвода жидкости в ротор и снабженную реактивными соплами, попарно расположенными на различном расстоянии от оси. Полость для центробежной очистки жидкости образована между колонкой и стаканом ротора и разделена на секции цилиндрической ставкой с перфорированной крышкой.

При работе этой центрифуги очищаемая жидкость сначала поступает в секцию очистки ротора между колонкой и вставкой, где, двигаясь снизу-вверх, очищается от наиболее крупных примесей. Затем через верхнюю перфорированную крышку поступает в секцию между вставкой и стаканом ротора, двигается вниз к соплам, очищаясь от мелких примесей.

К недостаткам этой центрифуги относятся сложность конструкции гидропривода, при использовании двух пар реактивных сопел, располагаемых на различных расстояниях до оси вращения, причем необоснованное увеличение количества сопел может привести к снижению кпд реактивного гидропривода, уменьшению частоты вращения ротора и в итоге к ухудшению сепарационной эффективности центрифуги. Кроме того, возникают значительные гидравлические потери потока очищаемой жидкости в полости ротора, как следствие, изменения направления ее движения на 180° при перетекании из одной секции очистки в другую.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является центрифуга, описанная в авторском свидетельстве SU 1830748 /2/, содержащая корпус, установленный в нем в подшипниках при помощи верхнего и нижнего шипов ротор с реактивными соплами, включающий барабан, колонку с основанием, содержащую радиальные входные и выходные каналы и вертикальный канал с ответвлениями для подвода очищенной жидкости к реактивным соплам, причем вертикальный канал колонки выполнен по ее оси, а его ответвления расположены наклонно, внешние торцы радиальных входных и выходных каналов колонки размещены на одинаковом расстоянии от оси барабана, на основании колонки в зоне расположения выходного отверстия радиального входного канала установлен кольцевой дефлектор, причем отношение величины расстояния от оси барабана до выходного отверстия указанного канала к величине зазора между стенкой дефлектора и внешним торцом канала составляет r1/δ=5-6.

Недостатком этой центрифуги является ее низкая сепарационная эффективность. Одной из основных сепарационных характеристик центрифуги является предельный диаметр частиц dy, гарантированно улавливаемых в ней. Он определяется из выражения /3/.

,

где R и r - границы пути осаждения частиц в радиальном направлении;

τ - время осаждения.

Границы пути осаждения частиц в роторе зависят от его внутреннего устройства и организации ввода жидкости в ротор и вывода из него. В центрифуге, принятой за прототип, ввод-вывод жидкости в роторе осуществляется в радиальном направлении через два отверстия в колонке. В этом случае движение жидкости в роторе имеет выраженный струйный характер. Это затопленные турбулентные струи, расширяющиеся из-за подсоса окружающей жидкости /4/. В силу этого, в роторе наблюдается неравномерное распределение скоростей жидкости, наличие застойных и вихревых зон, что препятствует осаждению частиц и делает неопределенными границы пути осаждения частиц R и r. Используемый дефлектор на участке ввода жидкости в ротор служит лишь для поворота струй жидкости, но не обеспечивает равномерного распределения потока по его поперечному кольцевому сечению. К тому же, поток, направленный дефлектором в осевом направлении, согласно теории затопленных струй /4/, будет расширяться, и часть его устремится к центральной области ротора (к колонке). Частицы загрязнений, занесенные потоком в эту область, перемещаясь далее под действием центробежных сил к периферии, будут подхвачены центральной частью потока и затянуты в радиальные выходные каналы, т.е. в очищенный поток.

Целью изобретения является улучшение качества очистки жидкости путем оптимальной организации ее движения внутри ротора: равномерно распределенным по кольцевому сечению потоком, параллельно его оси, а также снижение гидравлического сопротивления центрифуги.

Поставленная цель достигается тем, что в известной центрифуге, содержащей корпус, установленный в нем в подшипниках ротор с реактивными соплами, включающий барабан, колонку с основанием, содержащую радиальные входные каналы и вертикальный канал, выполненный по ее оси, согласно изобретению в крышке барабана и основании колонки выполнены концентричные проточки одинакового радиуса R, в них установлены два распределительных диска с радиальными прорезями, образующие кольцевые полости вокруг колонки, с которыми сообщаются через радиальные каналы в верхней части колонки вертикальный входной канал и симметрично расположенные отверстия входа в форсунки реактивного гидропривода в нижней ее части. Причем проточки являются также дефлекторами для перевода движения жидкости при входе в ротор вверху из радиального направления в осевое и при выходе внизу из осевого в радиальное. Кроме того, на распределительных дисках закреплен цилиндрический стакан радиусом r, отделяющий внутреннюю непроточную полость ротора от его периферийной проточной части, для того, чтобы предотвратить отклонение струй потока внутрь цилиндрической области ротора, радиусом менее r.

Радиусы дефлекторов R находятся в соотношении с внутренним радиусом барабана Rв, как R/Rв=0,5…0,7, что соответствует грязевому объему 75…50% от всего внутреннего объема ротора.

Радиус цилиндрического стакана r обоснован условиями недопущения смыва осажденных на внутренней поверхности барабана ротора загрязнений потоком жидкости, что характеризуется выражением

Q/π(R2-r2)≤0,05…0,18,

где Q - расход жидкости через центрифугу, м3/с;

0,05…0,18 - допустимая скорость потока, м/с.

Для равномерного распределения потока по его кольцевому сечению число радиальных прорезей в распределительных дисках должно быть не менее 12.

Для снижения гидравлических потерь в роторе кольцевые полости, образованные распределительными дисками вокруг колонки, должны быть перегорожены радиальными лопатками числом не менее 3-х.

На фиг. 1 представлен продольный разрез центрифуги, а на фиг. 2 и 3 - поперечные сечения колонки А-А и Б-Б.

Центрифуга содержит корпус 1 с крышкой 2, в которых на подшипниках качения установлен ротор, включающий в себя колонку 3 и барабан 4, скрепленные гайкой 5. На колонку 3 надеты два распределительных диска 6 и 7 равного наружного диаметра, имеющие на периферии одного из своих торцов радиальные прорези. Распределительные диски 6 и 7 этими торцами прилегают к плоскостям двух концентричных проточек одинакового наружного радиуса R, выполненных в крышке барабана 4 и в основании колонки 3, образуя систему радиальных каналов 16 и 17 и кольцевые полости 11 и 13 у стенок колонки 3. Обе проточки являются дефлекторами, обеспечивающими изменение направления движения потока жидкости из радиального в осевое (в верхней части ротора) и из осевого в радиальное (в нижней его части). На распределительные диски 6 и 7 снаружи надет цилиндрический стакан 8 с наружным радиусом r, отделяющий проточную периферийную часть ротора от его внутренней центральной и непроточной. В колонке 3 выполнен осевой канал 9, соединяющийся вверху с несколькими радиальными (или радиально-осевыми) каналами 10. Эти каналы 10 выходят в кольцевую полость 11, образованную распределительным диском 6 и крышкой барабана 4. В основание колонки 3 симметрично вкручены форсунки 12 реактивного гидропривода, вход в которые выполнен из кольцевой полости 13, образованной распределительным диском 7 и основанием колонки. Кольцевые полости 11 и 13 перегорожены несколькими лопатками 14 и 15 для снижения гидравлических потерь.

Центрифуга работает следующим образом. Очищаемая жидкость, например, масло, подается под давлением через штуцер 18 в осевой канал 9 колонки 3, из которого вверху по радиальным (или радиально-осевым) каналам 10 поступает в кольцевую полость 11, а из нее в систему радиальных каналов 16 верхнего распределительного диска 6. На выходе из этих каналов дефлектор концентричной проточки в крышке барабана изменяет направление потока с радиального на осевое, и далее жидкость движется вниз параллельно стенкам стакана 8. Под действием центробежных сил из потока масла выделяются и осаждаются на стенке барабана 4 механические примеси и вода, имеющие большую, чем масло, плотность. В нижней части ротора очищенное масло, повернув на 90° при помощи нижнего дефлектора проточки в основании колонки 3, устремляется в радиальные каналы 17 нижнего распределительного диска 7 и далее попадает в кольцевую полость 13, из которой через форсунки 12 выбрасывается в поддон 19 корпуса 1, создавая реактивный вращающий момент. Из поддона 19 через сливное отверстие 20 очищенная жидкость поступает в отдельную емкость.

Описанная конструкция позволяет обеспечить движение потока жидкости параллельно оси вращения ротора с равномерным распределением его по кольцевому сечению. Такая организация течения снижает гидравлические потери и повышает качество очистки.

Источники информации

1. Патент 347089 B04B 9/06, опубл. 10.08.1972, бюл. №24.

2. Патент SU 1830748 A1, 1989, B04B 1/00, 9/06.

3. Григорьев М.А. Очистка масла в двигателях внутреннего сгорания / М.А. Григорьев. - М.: Машиностроение, 1983. - 148 с.

4. Гиневский А.С. Теория турбулентных струй и следов / А.С. Гиневский. - М.: Машиностроение, 1969. - 400 с.

1. Центрифуга для очистки технических масел, содержащая корпус, установленный в нем в подшипниках ротор с реактивными соплами, включающий барабан, колонку с основанием, содержащую радиальные входные каналы и вертикальный канал, выполненный по ее оси, отличающаяся тем, что в крышке барабана и основании колонки выполнены концентричные проточки одинакового радиуса R, в них установлены два распределительных диска с радиальными прорезями, образующие кольцевые полости вокруг колонки, с которыми сообщаются через радиальные каналы в верхней части колонки вертикальный входной канал и симметрично расположенные отверстия входа в форсунки реактивного гидропривода в нижней ее части, причем проточки являются также дефлекторами для перевода движения жидкости при входе в ротор вверху из радиального направления в осевое и при выходе внизу из осевого в радиальное, кроме того, на распределительных дисках закреплен цилиндрический стакан радиусом r, отделяющий внутреннюю непроточную полость ротора от его периферийной проточной части, для предотвращения отклонения струй потока внутрь цилиндрической области ротора радиусом менее r.

2. Центрифуга для очистки технических масел по п. 1, отличающаяся тем, что радиусы дефлекторов R находятся в соотношении с внутренним радиусом барабана Rв как R/Rв=0,50,7, что соответствует грязевому объему 75…50% от всего внутреннего объема ротора.

3. Центрифуга для очистки технических масел по п. 1, отличающаяся тем, что радиус цилиндрического стакана r обоснован условиями недопущения смыва осажденных на внутренней поверхности барабана ротора загрязнений потоком жидкости, что характеризуется выражениемQ/π(R2-r2)≤0,050,18,где Q - расход жидкости через центрифугу, м3/с;0,050,18 - допустимая скорость потока, м/с.

4. Центрифуга для очистки технических масел по п. 1, отличающаяся тем, что для равномерного распределения потока по его кольцевому сечению число радиальных прорезей в распределительных дисках должно быть не менее 12.

5. Центрифуга для очистки технических масел по п. 1, отличающаяся тем, что для снижения гидравлических потерь в роторе кольцевые полости, образованные распределительными дисками вокруг колонки, должны быть перегорожены радиальными лопатками числом не менее 3-х.

www.findpatent.ru

Полезная модель относится к машиностроению, конкретнее к разделению взвешенных частиц от жидкости, и может быть использовано в качестве гравитационного фильтра двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение степени очистки масла и силы центробежного воздействия на загрязнения, а также упрощение конструкции. Технический результат достигается тем, что 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, а в полой оси выполнен ряд отверстий под углом не менее 30°, на этой оси в области отверстий установлен цилиндрический направляющий стакан, который равномерно распределяет очищаемую жидкость в роторе, в котором выполнена вертикальная цилиндрическая перегородка и закрепленная соосно полому валу к крышке ротора и его днищу, в котором выполнено два ряда отверстий, которые распределены по его окружности малого и большего радиуса, причем над рядом отверстий распределенных по окружности малого радиуса и охватывая их установлен и жестко закреплен к днищу ротора малый отбойник, причем очищаемая жидкость подается по каналу, который образован опорой ротора, а выход очищаемой жидкости производится через отверстия в крышке ротора, перед которыми с внутренней стороны установлен и жестко закреплен большой отбойник, а над отверстиями крышки ротора установлены сопла с возможностью из демонтажа. 1 илл.

Полезная модель относится к машиностроению, конкретнее к разделению взвешенных частиц от жидкости, и может быть использовано в качестве гравитационного фильтра двигателей внутреннего сгорания.

Известен фильтр содержащий кронштейн с запорно-регулировочным клапаном, входным и выходным патрубками, колпаком в котором расположен ротор, вращающийся на неподвижной оси, который состоит из корпуса, крышки с двумя соплами и отбойника, опорой ротора служат втулки запрессованные в корпус и крышку ротора [Локомотивные двигатели внутреннего сгорания / А.И.Володин 2-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1990. - 256 с.].

Недостатком данной центрифуги является низкая степень качества очистки масла.

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, B04B 9/06, B04B 1/00, опубл. 20.03.1999., БИ 8, автор Русаков Б.А. «Центрифуга для очистки масла»].

Недостатком данной центрифуги является низкая степень качества очистки масла.

Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

Техническим результатом является повышение степени очистки масла и силы центробежного воздействия на загрязнения, а также упрощение конструкции.

Технический результат достигается тем, что 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, а в полой оси выполнен ряд отверстий под углом не менее 30°, на этой оси в области отверстий установлен цилиндрический направляющий стакан, который равномерно распределяет очищаемую жидкость в роторе, в котором выполнена вертикальная цилиндрическая перегородка и закрепленная соосно полому валу к крышке ротора и его днищу, в котором выполнено два ряда отверстий, которые распределены по его окружности малого и большего радиуса, причем над рядом отверстий распределенных по окружности малого радиуса и охватывая их установлен и жестко закреплен к днищу ротора малый отбойник, причем очищаемая жидкость подается по каналу, который образован опорой ротора, а выход очищаемой жидкости производится через отверстия в крышке ротора, перед которыми с внутренней стороны установлен и жестко закреплен большой отбойник, а над отверстиями крышки ротора установлены сопла с возможностью из демонтажа.

Технический результат достигается за счет установки направляющего стакана, позволяющего равномерно распределять поступающий на очистку поток масла ближе к стенкам ротора, что ускоряет процесс фильтрации, измененной геометрии подающих отверстий, что минимизирует гидравлические потери и применения вертикальной цилиндрической перегородки, которая позволяет увеличить время пребывания масла в центрифуге в два раза и исключить возможность уноса мелких частиц загрязнений, а также проводить разделение загрязнений по фракциям.

На фиг.1 показан общий вид центрифуги очистки масла.

Центрифуга содержит станину 1 с входным патрубком 2 и выходным патрубком 3, внешний цилиндрический корпус 4 с колпаком 5, полою неподвижную ось 6 с подающими отверстиями 7 и установленный на ней цилиндрический направляющий стакан 8, цилиндрический корпус ротора 9, с отверстиями 10, 11, цилиндрической перегородкой 12, крышкой 13 с отверстиями 14 и соплами 15, малый отбойник 16, большой отбойник 17, подшипники 18, 19, опора 20 с каналом 21, днище 22.

Центрифуга работает следующим образом.

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 в цилиндрический корпус ротора 9 установленный на подшипники 18, 19 в котором под действием центробежных сил основная масса загрязнения отбрасываются на стенку вертикальной цилиндрической перегородки 12 ограничивающей радиус цилиндрического ротора 9, после очищенное масло проходит малый отбойник 17 и через отверстие 10, 11 и канал 21 образованный опорой 20, повторно поступает в корпус цилиндрического ротора 9, где под действием максимальных центробежных сил за счет исключения ограничивающего действия вертикальной цилиндрической перегородки 12 загрязнения, не отложившиеся на стенке цилиндрической перегородки 12 откладываются на стенке корпуса цилиндрического ротора 9, далее очищенное масло, пройдя большой отбойник 16 и отверстия 14 в крышке 13, выбрасывается через сопла 15 создающие вращающий момент и раскручивающий ротор до 5000-6000 оборотов в минуту, далее очищенное масло стекает по внутренним стенкам внешнего цилиндрического корпуса 4 и колпака 5, и по выходному патрубку 3 поступает в картер двигателя внутреннего сгорания.

Предлагаемое устройство позволяет увеличить время пребывания масла в зоне действия центробежных сил на 50%, повысить степень качества очистки моторного масла на 15-20%, ресурс работы двигателя на 10-15%, увеличить срок работы моторного масла в 1,5 раза.

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, отличающийся тем, что в полой оси выполнен ряд подающих отверстий под углом не менее 30°, на этой оси в области отверстий установлен цилиндрический направляющий стакан, который равномерно распределяет очищаемую жидкость в роторе, в котором выполнена вертикальная цилиндрическая перегородка, закрепленная соосно с полым валом к крышке ротора и его днищу, в котором выполнены два ряда отверстий, которые распределены по его окружности малого и большего радиусов, причем над рядом отверстий, распределенных по окружности малого радиуса, охватывая их, установлен и жестко закреплен к днищу ротора малый отбойник, причем очищаемая жидкость подается по каналу, который образован опорой ротора, а выход очищаемой жидкости производится через отверстия в крышке ротора, перед которыми с внутренней стороны установлен и жестко закреплен большой отбойник, а над отверстиями крышки ротора установлены сопла с возможностью их демонтажа.

poleznayamodel.ru

Центрифуга для очистки масла

о п(а...н 4 е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

IIII 476897

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Доно IIIIITcльиос к явт. cBIll,-ву (22) Зяяв1ciio 21.01.74 (21) 1991500, 28-13 (51) 1. Кл, В 04Ь 1/02 с lip Il(OC.(II IIPI I I I C зт! 5!яки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изооретений и открытий (23) Пр lop111 CT—

Оп .бликов»но 15.07.75. Ь!оллстсllb М 26 (53) 1К 66 057 67 (088.8) Дата опубликован!!я оп!к»llllll 22.01.76

М. А. Григорьев, В. В. Соколов, В. И. Ь!!кулин, H. И. Сигал, П. Д. Касич и Г. А. Смирнов (72) Ав торы изобрс1сн. :я

Центральный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский автомобильный и автомоторный институт и Ярославский ордена Ленин» моторный завод (71) Заявители (54) ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ ОЧИСТКИ МАСЛА

Изобретение относится и центробежным устройствам для осуществления физических или химических процессов, в частности к цент рифугам для очистки масла. например. в двигателях внутреннего сгорания.

Известны центрифуги, содержащие корпус с кожухом, внутри которого расположен ротор с колонкой, на которой закреплена крышка.

Ротор установлен на полой оси, в которой выполнены тангенциальные каналы для его привода. В известных центрифугах ось ротора имеет значительный наружный диаметр, что вызывает необходимость увеличения диаметра его колонки. Это приводит к уменьшению полезного объема ротора центрифуги и снижению эффективности очистки масла.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки масла. Это достигается тем, что канал для подвода масла выполнен радиальным и одна из его стенок имеет скос, при этом на оси установлена втулка с радиальным отверстием, смещенным относительно канала в оси для тангенциального выхода масла из полости оси.

На фиг. 1 показана описываемая центрифуга, общий вид; на фиг. 2 — сечение по А-А на фиг. 1.

Центрифуга содержит корпус 1 с кожухом.

В корпусе укреплена полая ось 2, на которой

:на подшипниках установлен ротор, состоящий

I!3 ко, I All I Il 3 и крышки -1. Во BI

2 Bbll10111(II p»3if»,1bllblll ке(иял 7. одна пз (. T(.по! . KOTopolo ID! CCT (. ко(8. I IpoT I IB Iiilil ». !я 7 II » ось 2 надета экрянирующяя втулка 9 с радиальным отверстием 10, ч IOTffvIIO перекрывающая канал 7. В верхней части о(и 2 имеются отверстия 11. соединяющие полость ротора с отводящей i!»I.IICTpifлью. В колонке 3 ротор» для входа и выход» мя(л» имс1отся (оотвстственно отверстия 12 Ii 13.

Загрязненное ме!сло Iiog давлением иостуия15 ет в кольцевой канал 6 между осью 2 и труокой 5. Далее, выходя через радиальный канал

/, поток масла по кяня1, обрязовянном скосом 8 и радиальным отверсп1ем 10 втулки 9, выходит в тангенциальном направлении и удяя0 ряет по внутренней стенке колонки 3 ротор», сообщая ему вращательное движение. и через отверстия 12 проходит в полость ротора. При прохождении масла через ротор частицы загрязнений под действием центробежной силы

25 отбрасываются к стенкам крышки 4 ротора, а очищенное масло через отверстия 13 в верхней части колонки 3 и далее по внутренней полости оси 2 направляется через отводящую трубку 5 в магистраль двигателя.

30 Меняя положение экранирующей втулки 9.

476897

Предмет изобрстепия

Я(, (/) >> о

Фиг 1

Составитель В. Бакулн!!

Тс к рсл Е. П оду ру ив и на!

рсктr> .! T. Грса!:он !

1 елак->i;i Л. Ткорнна

Заказ 5820 11зд. X 1(ЙО 1:I!!i!i. !()ь

Ц11И11ПИ Гo;"óäàðë,с!!ио. о копс!и Свиста . !1!1;ii! i ров ССГ!

I!0 лс. !ям ii !о!) )i i.ii>iii:i о! к .>ь!т:iii.>10 ква, /1! iii::ка>! !!!!о...!. 1 >

16 к т !i!, 1> ос Г Ohic i

11о(: «:. о можно увели IJIB Jlëll уменьшать прокодиое сечение радиального к II(aла 7, регулируя тем самьи! рас.

Центрифуга для очистки масла, например, в дв;(гятсле внутреннего сгорания, включяющii;. корпус, ротор, уст(ин(овг!снный иа полой

О Il 0 каналом для подвода масла в последний

Отли>!а!Ои(алея тем, что, с целью новы(пения эфф е и т и В е! 0 с т и Очистки м (1 с,1 я, 1l

www.findpatent.ru

• 
  Центрифуга для очистки масла
• 
  Чугун это цветной или черный металл
• 
  Силы действующие на автомобиль при движении
• 
  Чугун это цветной или черный металл
• 
  Силы действующие на автомобиль при движении
• 
  Какая резьба
• 
  Какая резьба
• 
  Уклон дороги
• 
  Технические характеристики маз 241
• 
  Уклон дороги
• 
  Смазки автомобильные