采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置，其U型微粒分離模塊、回油筒、外桶依次置于底板上；U型微粒分離模塊上設(shè)有一液壓油進(jìn)口，其包括一U型管，U型管上依次安裝有溫控模塊、磁化模塊、機(jī)械離心模塊、第一吸附模塊、旋轉(zhuǎn)磁場離心模塊、第二吸附模塊和消磁模塊；U型微粒分離模塊和回油筒的上方通過回油筒進(jìn)油管連接；內(nèi)筒置于外桶內(nèi)，其通過一頂板以及若干螺栓安裝于端蓋上；螺旋流道收容于內(nèi)筒內(nèi)，其和U型微粒分離模塊通過一內(nèi)筒進(jìn)油管連接；內(nèi)筒進(jìn)油管位于回油筒進(jìn)油管內(nèi)，并延伸入U型微粒分離模塊的中央；濾芯設(shè)在內(nèi)筒的內(nèi)壁上。本發(fā)明具有過濾性能好，適應(yīng)性和集成性高，使用壽命長等諸多優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種液壓油過濾裝置，具體涉及一種采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置，屬于液壓設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
[0002]
【【背景技術(shù)】】
國內(nèi)外的資料統(tǒng)計表明，液壓系統(tǒng)的故障大約有70%~85%是由于油液污染引起的。固體顆粒則是油液污染中最普遍、危害作用最大的污染物。由固體顆粒污染物引起的液壓系統(tǒng)故障占總污染故障的70 %。在液壓系統(tǒng)油液中的顆粒污染物中，金屬磨肩占比在20 %?70%之間。采取有效措施濾除油液中的固體顆粒污染物，是液壓系統(tǒng)污染控制的關(guān)鍵，也是系統(tǒng)安全運(yùn)行的可靠保證。
[0003]過濾器是液壓系統(tǒng)濾除固體顆粒污染物的關(guān)鍵元件。液壓油中的固體顆粒污染物，除油箱可沉淀一部分較大顆粒外，主要靠濾油裝置來濾除。尤其是高壓過濾裝置，主要用來過濾流向控制閥和液壓缸的液壓油，以保護(hù)這類抗污染能力差的液壓元件，因此對液壓油的清潔度要求更高。
[0004]然而，現(xiàn)有的液壓系統(tǒng)使用的高壓過濾器存在以下不足:(I)各類液壓元件對油液的清潔度要求各不相同，油液中的固體微粒的粒徑大小亦各不相同，為此需要在液壓系統(tǒng)的不同位置安裝多個不同類型濾波器，由此帶來了成本和安裝復(fù)雜度的問題;(2)液壓系統(tǒng)中的過濾器主要采用濾餅過濾方式，過濾時濾液垂直于過濾元件表面流動，被截流的固體微粒形成濾餅并逐漸增厚，過濾速度也隨之逐漸下降直至濾液停止流出，降低了過濾元件的使用壽命。
[0005]因此，為解決上述技術(shù)問題，確有必要提供一種創(chuàng)新的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的所述缺陷。
[0006]
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種過濾性能好，適應(yīng)性和集成性高，使用壽命長的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置，其包括底板、U型微粒分離模塊、回油筒、內(nèi)筒、螺旋流道、濾芯、外桶以及端蓋;其中，所述U型微粒分離模塊、回油筒、外桶依次置于底板上;所述U型微粒分離模塊上設(shè)有一液壓油進(jìn)口，其包括一U型管，U型管上依次安裝有溫控模塊、磁化模塊、機(jī)械離心模塊、第一吸附模塊、旋轉(zhuǎn)磁場離心模塊、第二吸附模塊以及消磁模塊;所述U型微粒分離模塊和回油筒的上方通過一回油筒進(jìn)油管連接;所述內(nèi)筒置于外桶內(nèi)，其通過一頂板以及若干螺栓安裝于端蓋上;所述螺旋流道收容于內(nèi)筒內(nèi)，其和U型微粒分離模塊之間通過一內(nèi)筒進(jìn)油管連接;所述內(nèi)筒進(jìn)油管位于回油筒進(jìn)油管內(nèi)，并延伸入U型微粒分離模塊的中央，其直徑小于回油筒進(jìn)油管直徑，且和回油筒進(jìn)油管同軸設(shè)置;所述濾芯設(shè)置在內(nèi)筒的內(nèi)壁上，其精度為1-5微米;所述外桶的底部設(shè)有一液壓油出油口。
[0008]本發(fā)明的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置進(jìn)一步設(shè)置為:所述溫控模塊包括加熱器、冷卻器和溫度傳感器;所述加熱器采用帶溫度檢測的重慶金鴻的潤滑油加熱器;所述冷卻器選用表面蒸發(fā)式空冷器，冷卻器的翅片管選KLM型翅片管;溫度傳感器采用鉑電阻溫度傳感器。
[0009]本發(fā)明的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置進(jìn)一步設(shè)置為:所述磁化模塊包括鋁質(zhì)管道、若干繞組、鐵質(zhì)外殼、法蘭以及若干磁化電流輸出模塊;其中，所述若干繞組分別繞在鋁質(zhì)管道外，各繞組由正繞組和逆繞組組成;所述鐵質(zhì)外殼包覆于鋁質(zhì)管道上;所述法蘭焊接在鋁質(zhì)管道的兩端;每一磁化電流輸出模塊連接至一繞組。
[0010]本發(fā)明的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置進(jìn)一步設(shè)置為:所述機(jī)械離心模塊采用旋流離心模塊;所述旋流離心模塊包括旋流管壁、第一導(dǎo)流片、第二導(dǎo)流片、步進(jìn)電機(jī)以及流量傳感器;其中，所述第一導(dǎo)流片設(shè)有3片，該3片第一導(dǎo)流片沿管壁內(nèi)圓周隔120°均勻分布，其安放角設(shè)為18°;所述第二導(dǎo)流片和第一導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)相同，其設(shè)置在第一導(dǎo)流片后，并和第一導(dǎo)流片錯開60°連接在管壁內(nèi)，其安放角設(shè)為36°C;所述第一導(dǎo)流片的長邊與管壁相連，短邊沿管壁的軸線延伸;其前緣挫成鈍形，后緣加工成翼形，其高度為管壁直徑的0.4倍，長度為管壁直徑的1.8倍;所述步進(jìn)電機(jī)連接并驅(qū)動第一導(dǎo)流片和第二導(dǎo)流片，以調(diào)節(jié)安放角;所述流量傳感器設(shè)置在管壁內(nèi)的中央。
[0011]本發(fā)明的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置進(jìn)一步設(shè)置為:所述第一吸附模塊和第二吸附模塊均采用同極相鄰型吸附環(huán)，該同極相鄰型吸附環(huán)包括鋁質(zhì)環(huán)形管道、正向螺線管、反向螺線管以及鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽;所述正向螺線管和反向螺線管分別布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道內(nèi)，兩者通有方向相反的電流，使得正向螺線管和反向螺線管相鄰處產(chǎn)生同性磁極;所述鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道的內(nèi)壁上，其位于正向螺線管和反向螺線管相鄰處、以及正向螺線管和反向螺線管軸線的中間點(diǎn)。
[0012]本發(fā)明的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置進(jìn)一步設(shè)置為:所述第一吸附模塊和第二吸附模塊均采用帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)，該帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)包括鋁質(zhì)環(huán)形管道、正向螺線管、反向螺線管、鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽、隔板、電擊錘以及電磁鐵;所述正向螺線管和反向螺線管分別布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道內(nèi)，兩者通有方向相反的電流，使得正向螺線管和反向螺線管相鄰處產(chǎn)生同性磁極;所述鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道的內(nèi)壁上，其位于正向螺線管和反向螺線管相鄰處、以及正向螺線管和反向螺線管軸線的中間點(diǎn)；所述隔板位于正向螺線管和反向螺線管之間；所述電擊錘和電磁鐵位于隔板之間;所述電磁鐵連接并能推動電擊錘，使電擊錘敲擊鋁質(zhì)環(huán)形管道內(nèi)壁。
[0013]本發(fā)明的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置進(jìn)一步設(shè)置為:所述旋轉(zhuǎn)磁場離心模塊包括鋁質(zhì)管道、鐵質(zhì)外殼、三相對稱繞組、法蘭以及三相對稱電流模塊;所述三相對稱繞組繞在鋁質(zhì)管道外;所述鐵質(zhì)外殼包覆于鋁質(zhì)管道上;所述法蘭焊接在鋁質(zhì)管道的兩端;所述三相對稱電流模塊連接所述三相對稱繞組。
[0014]本發(fā)明的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置進(jìn)一步設(shè)置為:所述回油筒的底部設(shè)有一溢流閥，該溢流閥底部設(shè)有一電控調(diào)節(jié)螺絲;所述溢流閥上設(shè)有一排油口，該排油口通過管道連接至一油箱。
[0015]本發(fā)明的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置進(jìn)一步設(shè)置為:所述內(nèi)筒的底部呈倒圓臺狀，其通過一內(nèi)筒排油管和回油筒連接，內(nèi)筒排油管上設(shè)有一電控止回閥。
[0016]本發(fā)明的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置還設(shè)置為:所述內(nèi)筒的中央豎直設(shè)有一空心圓柱，空心圓柱的上方設(shè)有壓差指示器，該壓差指示器安裝于端蓋上;所述內(nèi)筒進(jìn)油管和螺旋流道相切連接。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
1.液壓油在U型微粒分離模塊中實(shí)現(xiàn)固體微粒的分離，使油液中的固體微粒向管壁運(yùn)動，在U型微粒分離模塊出口處，富含固體微粒的管壁附近的油液通過回油筒進(jìn)油管進(jìn)入回油筒后回流到油箱，而僅含微量小粒徑微粒的管道中心的油液則通過內(nèi)筒進(jìn)油管進(jìn)入內(nèi)筒進(jìn)行高精度過濾，提高了濾芯的使用壽命，降低了濾波成本和復(fù)雜度;進(jìn)入內(nèi)筒進(jìn)油管的油液以切向進(jìn)流的方式流入內(nèi)筒的螺旋流道，內(nèi)筒壁為濾芯，則濾液在離心力的作用下緊貼濾芯流動，濾液平行于濾芯的表面快速流動，過濾后的液壓油則垂直于濾芯表面方向流出到外筒，這種十字流過濾方式對濾芯表面的微粒實(shí)施掃流作用，抑制了濾餅厚度的增加，沉積在內(nèi)筒底部的污染顆?？啥〞r通過電控止回閥排出到回油筒，從而提高濾芯使用壽命。
[0018]2.通過控制液壓油的溫度和磁場強(qiáng)度，使油液中的顆粒強(qiáng)力磁化聚集成大顆粒，并促使膠質(zhì)顆粒分解消融;通過吸附模塊形成高效吸附；利用旋轉(zhuǎn)磁場將油液中的微小顆?！胺蛛x”并聚集到管壁附近，用吸附裝置捕獲微小顆粒;通過消磁裝置對殘余顆粒消磁避免危害液壓元件，從而使油液中固體微粒聚集成大顆粒運(yùn)動到管壁附近。
[0019]3.磁化需要的非均勻磁場的產(chǎn)生，需要多對正逆線圈對并通過不同大小的電流，且電流數(shù)值可在線數(shù)字設(shè)定。
[0020]
【【附圖說明】】
圖1是本發(fā)明的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是圖1中的U型微粒分離模塊的示意圖。
[0022]圖3是圖2中的磁化模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是圖3中的繞組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5是圖3中的磁化電流輸出模塊的電路圖。
[0025]圖6是圖2的第一吸附模塊(第二吸附模塊)為同極相鄰型吸附環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖7是圖2中的第一吸附模塊(第二吸附模塊)為帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖8是圖2中的旋轉(zhuǎn)磁場離心模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖9是圖2的機(jī)械離心模塊的橫向示意圖。
[0029]圖10是圖2的機(jī)械離心模塊的徑向示意圖。
[0030]
【【具體實(shí)施方式】】
請參閱說明書附圖1至附圖10所示，本發(fā)明為一種采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置，其由底板6、U型微粒分離模塊3、回油筒7、內(nèi)筒15、螺旋流道17、濾芯18、外桶19以及端蓋25等幾部分組成。
[0031]其中，所述U型微粒分離模塊2、回油筒7、外桶19依次置于底板6上。所述U型微粒分離模塊3上設(shè)有一用于通入液壓油的液壓油進(jìn)口 I，其包括一U型管31，U型管31上依次安裝有溫控模塊32、磁化模塊33、機(jī)械離心模塊38、第一吸附模塊34、旋轉(zhuǎn)磁場離心模塊36、第二吸附模塊37以及消磁模塊35。
[0032]所述溫控模塊32主要目的是為磁化模塊33提供最佳的磁化溫度40_50°C，同時還兼具油液降粘的作用，其包括加熱器、冷卻器和溫度傳感器。所述加熱器采用帶溫度檢測的重慶金鴻的潤滑油加熱器。所述冷卻器可選用表面蒸發(fā)式空冷器，兼有水冷和空冷的優(yōu)點(diǎn)，散熱效果好，采用光管，流體阻力小;冷卻器翅片類型為高翅，翅片管選KLM型翅片管，傳熱性能好，接觸熱阻小，翅片與管子接觸面積大，貼合緊密，牢固，承受冷熱急變能力佳，翅片根部抗大氣腐蝕性能高；空冷器的管排數(shù)最優(yōu)為8。所述溫度傳感器采用鉑電阻溫度傳感器。
[0033]所述磁化模塊33實(shí)現(xiàn)金屬顆粒的強(qiáng)力磁化，并使微米級的金屬顆粒聚合成大顆粒，便于后續(xù)吸附分離。同時磁化模塊32還需要提供非均勻磁場，對液壓油中的膠質(zhì)顆粒進(jìn)行磁化分解，使膠質(zhì)微粒分解為更小粒徑尺寸的微粒，減輕污染。
[0034]所述磁化模塊33由鋁質(zhì)管道331、若干繞組332、鐵質(zhì)外殼333、法蘭334以及若干磁化電流輸出模塊335組成。其中，所述鋁質(zhì)管道331使油液從其中流過而受到磁化處理，且鋁的磁導(dǎo)率很低，可以使管道331中獲得較高的磁場強(qiáng)度。
[0035]所述若干繞組332分別繞在鋁質(zhì)管道331外，由直徑為1.0mm左右的銅絲涂覆絕緣漆制成。各繞組332都是相互獨(dú)立設(shè)置的，分別由相應(yīng)的磁化電流輸出模塊335控制，其中電流根據(jù)系統(tǒng)需要各不相同。由于每圈繞組332相互獨(dú)立，其引出端會造成該線圈組成的電流環(huán)不是真正的“圓”，而是有個缺口，這會造成鋁質(zhì)管道331內(nèi)磁場的徑向分布不均勻，從而影響磁化效果。為解決此問題，本創(chuàng)作的每圈繞組332都由正繞組336和逆繞組337組成，目的是為了產(chǎn)生同極性方向的磁場并同時彌補(bǔ)缺口造成的磁場不均衡。正繞組和逆繞組內(nèi)的電流大小相等。在鋁質(zhì)管道331軸線方向上排列有多對正逆繞組，通過不同的電流，用以形成前述要求的非均勻磁場。
[0036]所述鐵質(zhì)外殼333包覆于鋁質(zhì)管道331上，鐵質(zhì)的材料會屏蔽掉大部分的磁通。所述法蘭334焊接在鋁質(zhì)管道331的兩端，并通過法蘭法蘭334在U型管20中。
[0037]每一磁化電流輸出模塊335連接至一繞組332，其利用數(shù)字電位計實(shí)時修改阻值的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)非均勻磁場的實(shí)時控制。所述磁化電流輸出模塊335的電路原理圖可參見附圖5，其使用的數(shù)字電位計為AD5206，具有6通道的輸。運(yùn)放AD8601和MOS管2N7002通過負(fù)反饋實(shí)現(xiàn)了高精度的電壓跟隨輸出。恒定大電流輸出采用了德州儀器(TI)的高電壓、大電流的運(yùn)放OPA 549。
[0038]所述機(jī)械離心模塊38使油液中的磁化聚合顆粒在離心作用下被甩向管壁。所述機(jī)械離心模塊38選用旋流離心模塊38，該旋流離心模塊38采用沿程起旋的方式，其設(shè)計原理如下:在管道中設(shè)置一定高度和長度的扭曲的導(dǎo)流片，并使葉面切線與軸線成一定角度，因管流邊界發(fā)生改變可使流體產(chǎn)生圓管螺旋流，該螺旋流可分解為繞管軸的周向流動和軸向平直流動，流體中攜帶的顆粒物產(chǎn)生偏軸線向心螺旋運(yùn)動。該旋流離心裝置38由旋流管壁381、第一導(dǎo)流片382、第二導(dǎo)流片383、步進(jìn)電機(jī)384以及流量傳感器385等幾部分組成。
[0039]其中，所述第一導(dǎo)流片382設(shè)有3片，該3片第一導(dǎo)流片382沿管壁381內(nèi)圓周隔120°均勻分布，其安放角(第一導(dǎo)流片382和旋流管壁381之間的夾角)設(shè)為18°，以保證最佳切向流動。所述第二導(dǎo)流片383和第一導(dǎo)流片382結(jié)構(gòu)相同，其設(shè)置在第一導(dǎo)流片382后，并和第一導(dǎo)流片382錯開60°連接在管壁381內(nèi)，其安放角設(shè)為36°C，用于減少阻力并加大周向流動的強(qiáng)度。另外，可根據(jù)實(shí)際分離效果同樣再設(shè)置第三或更多的導(dǎo)流片，安放角逐次增加。所述步進(jìn)電機(jī)384連接并驅(qū)動第一導(dǎo)流片382和第二導(dǎo)流片383，以調(diào)節(jié)安放角，從而可獲得更好的離心效果，獲知使導(dǎo)流片382、383適應(yīng)不同的工況。所述流量傳感器385設(shè)置在管壁381內(nèi)的中央，通過讀取流量傳感器385的數(shù)值分析旋流分離效果，并據(jù)此控制步進(jìn)電機(jī)384，步進(jìn)電機(jī)384調(diào)節(jié)各導(dǎo)流片382、383的安放角，以獲得更加分離效果。
[0040]進(jìn)一步的，所述第一導(dǎo)流片382的長邊與管壁381相連，短邊383沿管壁381的軸線延伸;為減小阻力，其前緣挫成鈍形;為避免繞流，后緣加工成翼形;其高度為管壁381直徑的0.4倍，使形成的螺旋流具有較大的強(qiáng)度;長度為管壁381直徑的1.8倍，以保證較大的對油液的作用范圍。
[0041]所述第一吸附模塊34用于吸附經(jīng)機(jī)械離心模塊38離心后的磁性聚合大微粒，其可采用同極相鄰型吸附環(huán)，該同極相鄰型吸附環(huán)由鋁質(zhì)環(huán)形管道341、正向螺線管342、反向螺線管343以及鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344等部件組成。其中，所述正向螺線管342和反向螺線管343分別布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道341，兩者通有方向相反的電流，使得正向螺線管342和反向螺線管343相鄰處產(chǎn)生同性磁極。所述鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道341的內(nèi)壁上，其位于正向螺線管342和反向螺線管343相鄰處、以及正向螺線管342和反向螺線管343軸線的中間點(diǎn)。
[0042]所述同極相鄰型吸附環(huán)的設(shè)計原理如下:通電正向螺線管342、反向螺線管343，相鄰的正向螺線管342、反向螺線管343通有方向相反的電流，使得正向螺線管342、反向螺線管343相鄰處產(chǎn)生同性磁極；同時，鋁質(zhì)環(huán)形管道341能夠改善磁路，加大管道內(nèi)壁處的磁場強(qiáng)度，增強(qiáng)鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344對顆粒的捕獲吸附能力。各正向螺線管342、反向螺線管343電流可根據(jù)顆粒的粒徑大小和濃度不同而變化，以獲得最佳吸附性能。
[0043]進(jìn)一步的，所述第一吸附模塊34也可采用帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)，該帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)由鋁質(zhì)環(huán)形管道341、正向螺線管342、反向螺線管343、鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344、隔板345、電擊錘346以及電磁鐵347等部件組成。其中，所述正向螺線管342和反向螺線管343分別布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道341，兩者通有方向相反的電流，使得正向螺線管342和反向螺線管343相鄰處產(chǎn)生同性磁極。所述鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道341的內(nèi)壁上，其位于正向螺線管342和反向螺線管343相鄰處、以及正向螺線管342和反向螺線管343軸線的中間點(diǎn)。所述電擊錘346和電磁鐵347位于隔板345之間。所述電磁鐵347連接并能推動電擊錘346，使電擊錘346敲擊招質(zhì)環(huán)形管道342內(nèi)壁。
[0044]所述帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)的設(shè)計原理如下:通電正向螺線管342、反向螺線管343，相鄰的正向螺線管342、反向螺線管343通有方向相反的電流，使得正向螺線管342、反向螺線管343相鄰處產(chǎn)生同性磁極；同時，鋁質(zhì)環(huán)形管道341能夠改善磁路，加大管道內(nèi)壁處的磁場強(qiáng)度，增強(qiáng)鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344對顆粒的捕獲吸附能力。各正向螺線管342、反向螺線管343電流可根據(jù)顆粒的粒徑大小和濃度不同而變化，以獲得最佳吸附性能。而通過電擊錘346的設(shè)置，防止顆粒在鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344處大量堆積，影響吸附效果。此時，通過電磁鐵347控制電擊錘346敲擊管道341的內(nèi)壁，使得被吸附的顆粒向兩側(cè)分散開。同時，在清洗管道341時，電擊錘346的敲擊還可以提高清洗效果。
[0045]所述第一吸附模塊34設(shè)計成U型，在油液進(jìn)入U型吸附管道時，顆粒在重力、離心力的作用下，向一側(cè)管壁移動，在加上磁場力作用，徑向移動速度加快，顆粒吸附的效率得以提高；在油液離開U型吸附管道上升時，重力和磁場力的合力使得顆粒沿斜向下的方向運(yùn)動，延長了顆粒受力時間，提高了顆粒吸附的效率。
[0046]所述旋轉(zhuǎn)磁場離心模塊36利用旋轉(zhuǎn)磁場離心未被第一吸附裝置34吸附的微小磁化顆粒，其由鋁質(zhì)管道361、鐵質(zhì)外殼362、三相對稱繞組363、法蘭364以及三相對稱電流模塊365組成。所述三相對稱繞組363繞在鋁質(zhì)管道361外。所述鐵質(zhì)外殼362包覆于鋁質(zhì)管道361上。所述法蘭364焊接在鋁質(zhì)管道361的兩端。所述三相對稱電流模塊365連接所述三相對稱繞組363。
[0047]所述旋轉(zhuǎn)磁場離心模塊36的工作原理如下:未被吸附的微小磁化顆粒進(jìn)入旋轉(zhuǎn)磁場離心模塊36，三相對稱電流模塊365使三相對稱繞組363中流過三相對稱電流，該電流在鋁質(zhì)管道361內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，磁化顆粒在旋轉(zhuǎn)磁場作用下受到磁場力的作用，并在該力的作用下以螺旋狀前進(jìn)，同時向管壁運(yùn)動。因此，調(diào)節(jié)磁場強(qiáng)度即可使油液中的顆粒從油液中“分離”出來，聚集在鋁質(zhì)管道361管壁附近，便于后續(xù)吸附捕獲。
[0048]所述第二吸附裝置37和所述第一吸附裝置34結(jié)構(gòu)相同，功能和作用機(jī)理亦相同，其能進(jìn)一步吸附經(jīng)旋轉(zhuǎn)磁場離心模塊36分離的顆粒。
[0049]所述消磁模塊35給磁化顆粒消磁，防止殘余磁性微粒通過回油筒進(jìn)油管進(jìn)入液壓回路，對污染敏感液壓元件造成損傷。
[0050]所述U型微粒分離模塊3和回油筒7的上方通過一回油筒進(jìn)油管22連接;通過U型微粒分離模塊3處理后，U型管31管壁附近的油液富含聚合顆粒，通過回油筒進(jìn)油管22進(jìn)入回油筒7后回流到油箱。
[0051]所述回油筒7的底部設(shè)有一溢流閥8，該溢流閥8底部設(shè)有一電控調(diào)節(jié)螺絲9;所述溢流閥8上設(shè)有一排油口 10，該排油口 10通過管道20連接至一油箱11。
[0052]所述內(nèi)筒15置于外桶19內(nèi)，其通過一頂板13以及若干螺栓21安裝于端蓋25上。所述螺旋流道17收容于內(nèi)筒15內(nèi)，其和U型微粒分離模塊3之間通過一內(nèi)筒進(jìn)油管12連接，具體的說，所述內(nèi)筒進(jìn)油管12和螺旋流道17相切連接。U型管31管道中心的油液僅含微量小粒徑微粒，通過內(nèi)筒進(jìn)油管12進(jìn)入內(nèi)筒15實(shí)現(xiàn)高精度過濾，從而實(shí)現(xiàn)固體微粒分離。進(jìn)一步的，所述內(nèi)筒進(jìn)油管12位于回油筒進(jìn)油管22內(nèi)，并延伸入U型微粒分離模塊3的中央，其直徑小于回油筒進(jìn)油管22直徑，且和回油筒進(jìn)油管22同軸設(shè)置。
[0053]進(jìn)一步的，所述內(nèi)筒15的底部呈倒圓臺狀，其通過一內(nèi)筒排油管23和回油筒7連接，內(nèi)筒排油管23上設(shè)有一電控止回閥24。所述內(nèi)筒15的中央豎直設(shè)有一空心圓柱16，空心圓柱16的上方設(shè)有壓差指示器14，該壓差指示器14安裝于端蓋25上。
[0054]所述濾芯18設(shè)置在內(nèi)筒15的內(nèi)壁上，其精度為1-5微米。
[0055]所述外桶19的底部設(shè)有一液壓油出油口 5，通過液壓油出油口 5將過濾好的液壓油排出。
[0056]在本發(fā)明中，由于U型微粒分離模塊3對油液內(nèi)固體微粒分離聚合作用，在U型微粒分離模塊3出口處的油液中，中心的油液僅含微量小粒徑微粒，該部分油液從內(nèi)筒進(jìn)油管12流入到內(nèi)筒15進(jìn)行高精度過濾;而管壁附近的油液富含聚合顆粒，該部分油液通過回油筒進(jìn)油管22進(jìn)入回油筒7，再經(jīng)溢流閥8的排油口 10流回油箱11，從而實(shí)現(xiàn)固體微粒按顆粒粒徑分流濾波。此處，回油筒7和溢流閥8起到了前述的粗濾作用，從而節(jié)省了過濾器個數(shù)，降低了系統(tǒng)成本和復(fù)雜度。溢流閥8的電控調(diào)節(jié)螺絲9用于調(diào)節(jié)溢流壓力，將其壓力調(diào)整到略低于過濾出口處壓力，以保證內(nèi)筒15過濾流量。
[0057]另外，傳統(tǒng)的過濾器主要采用濾餅過濾方式，過濾時濾液垂直于過濾元件表面流動，被截流的固體微粒形成濾餅并逐漸增厚，過濾速度也隨之逐漸下降，直至濾液停止流出，降低了過濾元件的使用壽命。在本本發(fā)明中，來自內(nèi)筒進(jìn)油管12攜帶小粒徑微粒的濾液以切向進(jìn)流的方式流入內(nèi)筒15的螺旋流道17，螺旋通道17側(cè)面的內(nèi)筒15壁為高精度濾芯18，濾液在離心力的作用下緊貼濾芯18表面，濾液平行于濾芯18的表面快速流動，過濾后的液壓油則垂直于濾芯18表面方向流出到外筒19，這兩個流動的方向互相垂直交錯，故稱其為十字流過濾。濾液的快速流動對聚集在濾芯18表面的微粒施加了剪切掃流作用，從而抑制了濾餅厚度的增加，使得過濾速度近乎恒定，過濾壓力也不會隨時間的流逝而升高，濾芯的使用壽命因而大幅度提高。隨著過濾時間的累積，沉積在內(nèi)筒15倒圓臺底部的污染顆粒逐步增加，過濾速度緩慢下降，內(nèi)筒15內(nèi)未過濾的濾液沿中心的空心圓筒16上升，此時，壓差指示器14起作用，監(jiān)控其壓力變化，亦即內(nèi)筒15底部濾芯18的堵塞情況，若超過閾值，則調(diào)節(jié)電控調(diào)節(jié)螺絲9降低溢流壓力，并同時打開止回閥24，使內(nèi)筒15底部含較多污染顆粒的濾液在壓差作用下通過內(nèi)筒排油管23排出到回油筒7，避免了底部濾芯18堵塞狀況惡化，從而延長了濾芯18使用壽命。
[0058]采用上述濾油裝置對回流液壓油處理的工藝步驟如下:
1)，回流液壓油進(jìn)入U型微粒分離模塊3的溫控模塊32，通過溫控模塊32調(diào)節(jié)油溫到最佳的磁化溫度40-50 °C，之后進(jìn)入磁化模塊33 ；
2)，通過磁化模塊33對回油進(jìn)行磁化，使微米級的金屬顆粒聚合成大顆粒，之后送至第一吸附模塊34;
3)，磁化聚合顆粒在機(jī)械離心模塊38中離心；
4)，通過第一吸附模塊34吸附回油中的磁性聚合微粒，之后回油送至旋轉(zhuǎn)磁場離心模塊36;
5)，旋轉(zhuǎn)磁場離心模塊36利用旋轉(zhuǎn)磁場分離未吸附的磁化微粒，之后回油送至第二吸附模塊37;
6)，第二吸附模塊37二次吸附回油中的磁性聚合微粒；
7)，通過消磁模塊35消除磁性微粒磁性；
8)，之后U型微粒分離模塊3管壁附近的油液通過回油筒進(jìn)油管22進(jìn)入回油筒7后回流到油箱，而含微量小粒徑微粒的管道中心的油液則通過內(nèi)筒進(jìn)油管12進(jìn)入內(nèi)筒15進(jìn)行高精度過濾；
9 )，攜帶小粒徑微粒的油液以切向進(jìn)流的方式流入內(nèi)筒15的螺旋流道17，油液在離心力的作用下緊貼濾芯流動，并進(jìn)行高精度過濾；
10)，高精度過濾后的油液排入外筒19，并通過外筒19底部的液壓油出油口 5排出。
[0059]以上的【具體實(shí)施方式】僅為本創(chuàng)作的較佳實(shí)施例，并不用以限制本創(chuàng)作，凡在本創(chuàng)作的精神及原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本創(chuàng)作的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置，其特征在于:包括底板、U型微粒分離模塊、回油筒、內(nèi)筒、螺旋流道、濾芯、外桶以及端蓋;其中，所述U型微粒分離模塊、回油筒、外桶依次置于底板上;所述U型微粒分離模塊上設(shè)有一液壓油進(jìn)口，其包括一 U型管，U型管上依次安裝有溫控模塊、磁化模塊、機(jī)械離心模塊、第一吸附模塊、旋轉(zhuǎn)磁場離心模塊、第二吸附模塊以及消磁模塊;所述U型微粒分離模塊和回油筒的上方通過一回油筒進(jìn)油管連接;所述內(nèi)筒置于外桶內(nèi)，其通過一頂板以及若干螺栓安裝于端蓋上;所述螺旋流道收容于內(nèi)筒內(nèi)，其和U型微粒分離模塊之間通過一內(nèi)筒進(jìn)油管連接;所述內(nèi)筒進(jìn)油管位于回油筒進(jìn)油管內(nèi)，并延伸入U型微粒分離模塊的中央，其直徑小于回油筒進(jìn)油管直徑，且和回油筒進(jìn)油管同軸設(shè)置;所述濾芯設(shè)置在內(nèi)筒的內(nèi)壁上，其精度為1-5微米;所述外桶的底部設(shè)有一液壓油出油口。2.如權(quán)利要求1所述的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置，其特征在于:所述溫控模塊包括加熱器、冷卻器和溫度傳感器;所述加熱器采用帶溫度檢測的重慶金鴻的潤滑油加熱器;所述冷卻器選用表面蒸發(fā)式空冷器，冷卻器的翅片管選KLM型翅片管;溫度傳感器采用鉑電阻溫度傳感器。3.如權(quán)利要求1所述的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置，其特征在于:所述磁化模塊包括鋁質(zhì)管道、若干繞組、鐵質(zhì)外殼、法蘭以及若干磁化電流輸出模塊;其中，所述若干繞組分別繞在鋁質(zhì)管道外，各繞組由正繞組和逆繞組組成;所述鐵質(zhì)外殼包覆于鋁質(zhì)管道上;所述法蘭焊接在鋁質(zhì)管道的兩端;每一磁化電流輸出模塊連接至一繞組。4.如權(quán)利要求1所述的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置，其特征在于:所述機(jī)械離心模塊采用旋流離心模塊;所述旋流離心模塊包括旋流管壁、第一導(dǎo)流片、第二導(dǎo)流片、步進(jìn)電機(jī)以及流量傳感器;其中，所述第一導(dǎo)流片設(shè)有3片，該3片第一導(dǎo)流片沿管壁內(nèi)圓周隔120°均勻分布，其安放角設(shè)為18°;所述第二導(dǎo)流片和第一導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)相同，其設(shè)置在第一導(dǎo)流片后，并和第一導(dǎo)流片錯開60°連接在管壁內(nèi)，其安放角設(shè)為360C ;所述第一導(dǎo)流片的長邊與管壁相連，短邊沿管壁的軸線延伸;其前緣挫成鈍形，后緣加工成翼形，其高度為管壁直徑的0.4倍，長度為管壁直徑的1.8倍;所述步進(jìn)電機(jī)連接并驅(qū)動第一導(dǎo)流片和第二導(dǎo)流片，以調(diào)節(jié)安放角;所述流量傳感器設(shè)置在管壁內(nèi)的中央。5.如權(quán)利要求1所述的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置，其特征在于:所述第一吸附模塊和第二吸附模塊均采用同極相鄰型吸附環(huán)，該同極相鄰型吸附環(huán)包括鋁質(zhì)環(huán)形管道、正向螺線管、反向螺線管以及鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽;所述正向螺線管和反向螺線管分別布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道內(nèi)，兩者通有方向相反的電流，使得正向螺線管和反向螺線管相鄰處產(chǎn)生同性磁極;所述鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道的內(nèi)壁上，其位于正向螺線管和反向螺線管相鄰處、以及正向螺線管和反向螺線管軸線的中間點(diǎn)。6.如權(quán)利要求1所述的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置，其特征在于:所述第一吸附模塊和第二吸附模塊均采用帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)，該帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)包括鋁質(zhì)環(huán)形管道、正向螺線管、反向螺線管、鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽、隔板、電擊錘以及電磁鐵;所述正向螺線管和反向螺線管分別布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道內(nèi)，兩者通有方向相反的電流，使得正向螺線管和反向螺線管相鄰處產(chǎn)生同性磁極;所述鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道的內(nèi)壁上，其位于正向螺線管和反向螺線管相鄰處、以及正向螺線管和反向螺線管軸線的中間點(diǎn)；所述隔板位于正向螺線管和反向螺線管之間；所述電擊錘和電磁鐵位于隔板之間;所述電磁鐵連接并能推動電擊錘，使電擊錘敲擊鋁質(zhì)環(huán)形管道內(nèi)壁。7.權(quán)利要求1所述的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)磁場離心模塊包括鋁質(zhì)管道、鐵質(zhì)外殼、三相對稱繞組、法蘭以及三相對稱電流模塊;所述三相對稱繞組繞在鋁質(zhì)管道外;所述鐵質(zhì)外殼包覆于鋁質(zhì)管道上;所述法蘭焊接在鋁質(zhì)管道的兩端;所述三相對稱電流模塊連接所述三相對稱繞組。8.權(quán)利要求1所述的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置，其特征在于:所述回油筒的底部設(shè)有一溢流閥，該溢流閥底部設(shè)有一電控調(diào)節(jié)螺絲;所述溢流閥上設(shè)有一排油口，該排油口通過管道連接至一油箱。9.權(quán)利要求1所述的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置，其特征在于:所述內(nèi)筒的底部呈倒圓臺狀，其通過一內(nèi)筒排油管和回油筒連接，內(nèi)筒排油管上設(shè)有一電控止回閥。10.權(quán)利要求1所述的采用磁化、吸附、旋轉(zhuǎn)磁場和離心的液壓系統(tǒng)用濾油裝置，其特征在于:所述內(nèi)筒的中央豎直設(shè)有一空心圓柱，空心圓柱的上方設(shè)有壓差指示器，該壓差指示器安裝于端蓋上;所述內(nèi)筒進(jìn)油管和螺旋流道相切連接。
【文檔編號】B03C1/02GK105864164SQ201610310812
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】李偉波
【申請人】紹興文理學(xué)院