CN106215464A - 高效双级油液在线除气泡装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效双级油液在线除气泡装置，包括油气分离筒、导向叶轮、出气管、将所述的油气分离筒上开口封闭的上盖，以及与所述的出气管上端固定连接的排气阀，所述的油气分离筒包括上部的圆筒形旋转腔和同轴地一体形成在旋转腔底部的分离腔，所述的旋转腔一侧沿切向设置有进油管，所述的油气分离筒底部形成有出油口。本发明的在线式除气泡装置，可实现纯机械结构，无需动力，随油液运行而运行，能有效加快气泡集聚。采用旋转分离和过滤分离两级油气分离机构，大大提升整体分离效果。并且本设备安装方便，不需要额外的配合设计，可实现即装即用。设备体积小、重量轻，而且导向叶轮的采用，利用其旋转推动油液旋转。

Description

高效双级油液在线除气泡装置
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种高效双级油液在线除气泡装置。
背景技术
油液在生产、存储、运输以及***运行过程中广泛应用，因此在油液中混入空气是不可避免的。空气是以直径很小的球状气泡悬浮于油中，其造成***工作不良，如油温升高、导致气蚀现象、引起***的震动和噪声，同时间接的加速油液的污染，从而影响***的稳定性和***性能的发挥。
在液压***装置中一般利用油箱进行气泡的去除，采用这种油箱自然去除法就是靠气泡自身的浮力自行浮出油面溶入大气的方法。如果气泡界面的油液没有向上运动的话，完全要靠自身浮力克服油液的摩擦阻力而向上运动。根据斯托克斯法则，气泡的上浮速度与气泡的大小及油液粘度有关，也就是说上浮速度与气泡大小成正比、与油液粘度成反比。由于泵的搅拌作用，微细化后的气泡再经阀口高速喷出成为乳化液状气泡，即使在油箱内滞留相当长的时间，靠自行浮上也是比较困难的。
尽管在油箱的结构上采取了诸如水平截面积大于油液深度、设置隔板而延长油在油箱内的停留时间、进出油口尽量设置得远些以及体积要大等。但从气泡去除效果仍有不足，尤其是针对粘性较大的油液，如何高效去除油液气泡成为急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种高效双级油液在线除气泡装置。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种高效双级油液在线除气泡装置，包括油气分离筒、导向叶轮、出气管、将所述的油气分离筒上开口封闭的上盖，以及与所述的出气管上端固定连接的排气阀，所述的油气分离筒包括上部的圆筒形旋转腔和同轴地一体形成在旋转腔底部的分离腔，所述的旋转腔一侧沿切向设置有进油管，所述的油气分离筒底部形成有出油口，所述的导向叶轮可旋转地设置在所述的旋转腔内，所述的出气管竖直居中设置并与所述的上盖固定连接且将分离腔与外部的排气阀连
通，所述的油气分离筒的内壁上设置有锥形螺旋导向棱，在所述的油气分离筒的下部设置有过滤部，所述的过滤部上形成有滤孔。
所述的导向叶轮包括中心连接环，环周布置在所述的中心连接环的多个叶片，所述的中心连接环与所述的出气管可旋转固定连接。
所述的叶片截面为最速曲线。
在所述的出气管上固定设置有轴承，所述的中心连接环中部形成有与所述的轴承对应的定位凸环并通过定位卡环将其定位。
所述的导向叶轮与上盖间隙在0.8-1.5mm，所述的导向叶轮的外侧边缘与所述的旋转腔内壁间隙在0.8-1.5mm。
所述的出气管下端形成有内倒角。
所述的螺旋导向棱为多道，高度在2-5mm。
所述的导向棱截面为三角形或半圆形或长方形，
所述的过滤部为半椭球状，滤孔直径在0.2-1mm。
所述的过滤部的环周形成有与所述的导向棱对应的缺口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的在线式除气泡装置，可实现纯机械结构，无需动力，随油液运行而运行，能有效加快气泡集聚。采用旋转分离和过滤分离两级油气分离机构，大大提升整体分离效果。并且本设备安装方便，不需要额外的配合设计，可实现即装即用。设备体积小、重量轻，而且导向叶轮的采用，利用其旋转推动油液旋转，克服了粘度较大油液无法高速旋转的弊端，提高了最终的油气分离效果。本发明在分离腔内增加了螺旋导向棱，加强液体旋转的稳定性，提高分离效果。
附图说明
图1所示为本发明的高效双级油液在线除气泡装置的结构示意图；
图2所示为内部结构示意图；
图3所示为截面结构示意图；
图4所示为过滤部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-4所示，本发明的高效双级油液在线除气泡装置包括油气分离筒1、导向叶轮2、出气管3、将所述的油气分离筒上开口封闭的上盖4，以及设置在所述的出气管上管并能自动排气的排气阀5，所述的油气分离筒包括上部的圆筒形旋转腔12和同轴地一体形成在旋转腔底部的锥形分离腔11，所述的旋转腔一侧沿切向设置有进油管13，所述的油气分离筒1底部形成有出油口14，所述的导向叶轮2可旋转地设置在所述的旋转腔12内，所述的出气管竖直居中设置并与所述的上盖固定连接且将分离腔与外部的排气阀5连通。
同时，为对呈锥形螺旋盘旋而下的油液进行引导，在所述的油气分离筒的内壁上设置有锥形螺旋导向棱13，所述的螺旋导向棱的盘绕方向与油液旋进方向相同，螺旋导向棱对油液的引导，使其保持螺旋运动，避免急速下降，保证油气分离效果，进一步地，为提高对小微气泡的分离效果，在所述的油气分离筒的下部设置有过滤部6，所述的过滤部上形成有滤孔，滤孔直径在0.2-1mm，采用滤孔进行过滤，可截留微小气泡并将其汇聚成大气泡，然后上浮排出，所述的过滤部被定位在油气分离筒下部高度1/4-1/3处。
本发明采用旋离式结构设计，当油液从切线方向进入腔体时，以一定的动能冲向导向叶轮，在导向叶轮的引导作用下，因为导向叶轮处空间相对进油管较小，油液作加速运动并螺旋盘绕向下部的出油口行进，由于油液密度大于气泡密度，在离心力的作用下，油液靠近分离腔内壁而挤压气泡向中心轴线处集聚，中心轴线上的压力是随着油液螺旋加速度的增加而递减的，在分离腔中下部中心压力最低，气泡在中心轴线上的压差和接近中心液流的连带作用下向分离腔的最小直径处运动而集合，大量聚积起来的气体在压力的作用下进入排气管，最终气泡经排气阀排出装置之外。同时，为提高收集管对气泡的收集效果，所述的出气管3下端形成有内倒角31，或者在所述的出气管下端设置喇叭口。
本发明的在线式除气泡装置，可实现纯机械结构，无需动力，随油液运行而运行，能有效加快气泡集聚。采用旋转分离和过滤分离两级油气分离机构，大大提升整体分离效果。并且本设备安装方便，不需要额外的配合设计，可实现即装即用。设备体积小、重量轻，而且导向叶轮的采用，利用其旋转推动油液旋转，克服了粘度较大油液无法高速旋转的弊端，提高了最终的油气分离效果。本发明在分离腔内增加了螺旋导向棱，加强液体旋转的稳定性，提高分离效果。
其中，所述的导向叶轮2包括中心连接环21，环周布置在所述的中心连接环的多个叶片22，所述的中心连接环与所述的出气管可旋转固定连接，为提高对油液的推动效果，优选所述的叶片截面为最速曲线，即所述的叶片呈最速曲线的弧形设计，在减少入口阻力的情况下，能推动更多的油液进行旋转。
具体地说，为实现所述的导向叶轮的可旋转固定，在所述的出气管3上固定设置有轴承32，所述的中心连接环中部形成有与所述的轴承对应的定位凸环并通过定位卡环将所述的轴承定位其间，同时，所述的出气管与上盖焊接固定连接，即将出气管、导向叶轮和上盖固定连接为一体，采用整体式连接，有效保证安装效果，同时利于后期内部清理维修。其中，为提高出气管与上盖的连接强度，在所述的上盖上固定设置有将所述的出气管嵌含其中的套管41，所述的套管41与所述的出气管过盈配合或焊接连接以增大出气管的强度，保证导向叶轮平稳运行。
为提高对进入油液的引导效果，促使其旋转，所述的导向叶轮与上盖间隙在0.8-1.5mm，如1mm，所述的导向叶轮的外侧边缘与所述的旋转腔内壁间隙在0.8-1.5mm，如1mm，即油液进入旋转腔后，势必为被叶片带动高速旋转，为后续的旋转分离提供动力。
优选地，所述的螺旋导向棱为多道，如3-6道或者与叶片数量相同或者为叶片数量的一半或三分之一，采用多道螺旋导向棱的设计，提高引导效果，其中，所述的导向棱截面为三角形或半圆形或长方形，高度在2-5mm，以均衡旋转空间和螺旋导向。
优选，所述的过滤部6为半椭球状，采用半椭球状结构，提供更大面积的过滤面，而且螺旋旋转与球形凹面更匹配，冲击阻力小，同时，为实现快速定位，所述的过滤部的上表面环周，即与过滤部的球状结构一体形成的连接环的环周形成有多个与所述的导向棱对应的缺口61。利用缺口与导向棱的配合进行定位，防止冲击时发生转动，提高设备运行稳定性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高效双级油液在线除气泡装置，其特征在于，包括油气分离筒、导向叶轮、出气管、将所述的油气分离筒上开口封闭的上盖，以及与所述的出气管上端固定连接的排气阀，所述的油气分离筒包括上部的圆筒形旋转腔和同轴地一体形成在旋转腔底部的分离腔，所述的旋转腔一侧沿切向设置有进油管，所述的油气分离筒底部形成有出油口，所述的导向叶轮可旋转地设置在所述的旋转腔内，所述的出气管竖直居中设置并与所述的上盖固定连接且将分离腔与外部的排气阀连通，所述的油气分离筒的内壁上设置有锥形螺旋导向棱，在所述的油气分离筒的下部设置有过滤部，所述的过滤部上形成有滤孔。
2.如权利要求1所述的高效双级油液在线除气泡装置，其特征在于，所述的导向叶轮包括中心连接环，环周布置在所述的中心连接环的多个叶片，所述的中心连接环与所述的出气管可旋转固定连接。
3.如权利要求2所述的高效双级油液在线除气泡装置，其特征在于，所述的叶片截面为最速曲线。
4.如权利要求2所述的高效双级油液在线除气泡装置，其特征在于，在所述的出气管上固定设置有轴承，所述的中心连接环中部形成有与所述的轴承对应的定位凸环并通过定位卡环将其定位。
5.如权利要求1所述的高效双级油液在线除气泡装置，其特征在于，所述的导向叶轮与上盖间隙在0.8-1.5mm，所述的导向叶轮的外侧边缘与所述的旋转腔内壁间隙在0.8-1.5mm。
6.如权利要求1所述的高效双级油液在线除气泡装置，其特征在于，所述的出气管下端形成有内倒角。
7.如权利要求1所述的高效双级油液在线除气泡装置，其特征在于，所述的螺旋导向棱为多道，高度在2-5mm。
8.如权利要求1所述的高效双级油液在线除气泡装置，其特征在于，所述的导向棱截面为三角形或半圆形或长方形。
9.如权利要求1所述的高效双级油液在线除气泡装置，其特征在于，所述的过滤部为半椭球状，滤孔直径在0.2-1mm。
10.如权利要求1或9所述的高效双级油液在线除气泡装置，其特征在于，所述的过滤部的环周形成有与所述的导向棱对应的缺口。
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