УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ТРИБОХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА В МАСЛЯНОЙ СИСТЕМЕ МЕХАНИЗМА Российский патент 1997 года по МПК F16N39/06 F01M9/02 

Изобретение относится к двигателестроению, к смазочным материалам, технической эксплуатации двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано при регенерации отработанных масел во многих отраслях.

Известно устройство [1] для создания трибохимического режима в масляной системе, содержащее корпус с отверстиями для входа и выхода масла, фильтр, невозвратный перепускной клапаны, полость с химическими реагентами и галлоидом. Наличие в данном устройстве упомянутых клапанов исключает обеднение механизма маслом в момент засорения фильтров, а с помощью алюминиевых колец в реагентах предохраняются гранулы реагентов для спекания. При этом в присутствии алюминиевых колец в химреагентах лучше формируется модификатор трения на алюминиевой основе.

Недостатком этого устройства является пассивация (нейтрализация) гранул химреагента продуктами засорения масла. В результате в указанном аналоге приходится довольно часто проводить регламентные работы по очистке, пополнению и замене реагентов.

В качестве наиболее близкого аналога-прототипа принято устройство [2] которое содержит полнопоточный фильтрующий элемент для предварительной очистки масла, поступающего к химическим реагентам. Такое техническое решение позволяет заменять фильтрующий элемент независимо от пакетов химреагентов.

Недостатком прототипа является необходимость резерва фильтрующих элементов, а также сравнительно частые их замены. При этом они не решают проблемы сохранения активности гранул химреагентов в условиях эксплуатации механизма.

Предлагаемое изобретение устраняет изобретение перечисленные недостатки аналога и прототипа. Оно направлено также на улучшение физико-химических свойств работающей смазки в более длительном эксплуатационном периоде. При этом отпадает необходимость в отдельном фильтрующем элементе и их регламентной замене.

Предлагаемое изобретение решает задачу по очистке гранул химреагентов от загрязнений и исключает их пассивацию в эксплуатационном режиме за счет предварительной предкассетной обработки продуктов износа деталей трения, неполного сгорания топлива и других примесей, загрязняющих масло многолопастными диспергаторами из алюминия в постоянном магнитном поле устройства и непосредственно в работающем потоке масла механизма.

Такой положительный результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве на входном потоке масла установлен постоянный магнит с напряженностью до 700 эрстед и многолопастной алюминиевый диспергатор с заостренными кромками лопастей по винтовой линии. При этом обе детали между собой жестко связаны и центрально соединены на стержневой выпускной трубе выходящего потока масла. В такой принципиально новой компановке все загрязнения масла размельчаются (диспергируются) до ультра дисперсионной фракции, в масляной среде постоянно находятся во взвешенном состоянии и не выпадают в осадок на гранулы химреагентов. Одновременно с этим масляная среда здесь же насыщается необходимыми микроэлементами перерабатываемых загрязнений, активируется дисперсность магнитным полем, что положительно отражается на химсорбционных процессах химреагентов и физико-химических свойствах масла в целом. Все это замедляет процесс старения масла, значительно уменьшает эксплуатационные расходы масла, а также улучшает защитные свойства пленочных покрытий деталей трения и уменьшает их износы. Вторичное омагничивание диспергированного потока масла в зоне магнитного поля выпускного патрубка также придает дополнительные эффекты масла по диспергирующей способности и ографичиванию углеводородной молекулы из сажистых загрязнений.

На фиг. 1 изображено устройство для создания трибохимического режима в масляной системе механизма, продольный разрез, на фиг. 2 то же, инвариант.

Устройство состоит из корпуса 1, днища 2 с впускным 3 и выпускными штуцерами 5 и 6. В верней части днища 2 выполнены отверстия 4 для входа масла. С торца днище 2 загерметизировано спускной коробкой 27. Центрально через днище 2 и внутри корпуса 1 проходят стержневые выпускные штуцера 5 и 6, на которых смонтированы невозвратный резиновый клапан 7 с отбойником 8 и пружиной 11, а также нижняя опорная крышка 9 с отверстиями 10. На крышку 9 коаксиально установлен постоянный магнит 12 с напряженностью до 700 эрстед. Сверху магнит уложен специальной многолопастной алюминиевый (и/или из оцинкованного железа) диспергатор 13, лопасти которого заострены и изогнуты по винтовой линии с подъемом над магнитом. Детали 12 и 13 между собой жестко связаны и зафиксированы стальным опорно-упорным гнездом 14 с помощью резьбы на стержневой выпускной трубе 5. На деталь 14 установлена перфорированная конусная кассета 15 для упаковки химических реагентов 16. На высоту кассеты 15 перфорирован стержневой выпускной штуцер 5 отверстиями 320. На этот же участок штуцера 5 надет тканевый фильтрующий элемент с защитным металлическим перфорированным кожухом 17 (кожух не показан) со стороны химреагентов. Сверху реагенты 16 закрыты тканевым галлоидным дозатором 18 и перфорированной крышкой 21 из оцинкованного железа и/или алюминия. В инварианте на фиг. 2 реагенты 16 вначале закрыты перфорированной крышкой 21, а затем уложены бескассетно и пластинчато в несколько рядов тканевые галлоидные элементы 18 и сверху прижаты крышкой 33.

Стержневой выпускной штуцер 5 (на фиг. 1) сверху закрыт комбинированным крышечным гнездом 25, в котором снизу закреплен проницаемый кожух 24 с перепускным клапаном 23 и его пружиной. Снаружи кожуха 24 надет тканевый атрибут 19 (мешочек) галлоидного дозатора 18. Сборкой перечисленных деталей крышечного гнезда 25 закрывают и фиксируют в единый блок кассетную упаковку реагентов, галлоидный дозатор, нижнюю опорную крышку 9, магнит 12, многолопастной диспергатор 13 с деталью 14 и выпускной штуцер5. Таким образом собранные детали устанавливают в блоке в корпус 1 и фиксируют центрально с помощью пружин 26 и 28, а затем на выпускной штуцер надевают детали перепускного клапана 7, 8, 9 и днище 2 и с помощью прокладок герметизируют днище и корпус через штуцер 6.

В инварианте на фиг. 2 нижний конец стержневого штуцера 5 выполнен с фланцем 29, а верхняя оконечность сужена проставышем 31, в котором сделана внутренняя резьба для навинчивания комбинированного крышечного гнезда 25. Сверху на проставыш 31 уложена алюминиевая перфорированная крышка 33, а на ней монтирован постоянный магнит с напряженностью до 700 эрстед. Магнит 12 сверху зафиксирован многолопастным диспергатором 22 и комбинированным крышечным гнездом 25. Во всех случаях деталь 22 устанавливается только лишь для форсированных ДВС. С целью повышения эффекта диспергирования продуктов загрязнения масла в инварианте (фиг. 2) на входном потоке масла на фланце 29 в виде каскада установлено два многолопастных диспергатора 13 через проставочное стальное кольцо 30. Все детали, реагенты и галлоидный дозатор предлагаемого устройства в инварианте фиг. 2 в виде кассетного блока центрально собирают на стержневом выпускном штуцере 5, а затем вместе с корпусом 1 через соединительный болт 32 и зажимают (с уплотнительными прокладками в разъемах) через резьбу в выпускном гнезде днища 2. Такая сборка готова для подключения к впускному и выпускному патрубкам системы смазки двигателя.

Регламентные работы по зарядке, пополнению и подзарядке во время эксплуатации проводят по специальной инструкции поставщика химреагентов и галлоидов.

Устройство работает следующим образом.

При запуске двигателя масло из картера подается через входной штуцер 3, отверстия 4 и невозвратный клапан 7 и отверстия 10 в предлагаемое устройство. В зоне "А" работающее моторное масло с загрязнениями омагничивают в постоянном магнитном поле деталью 12 и одновременно диспергируют продукты загрязнения до ультрадисперсной фазы с помощью острых кромок многолопастного диспергатора 13. При этом винтовыми поверхностями лопастей масляный поток закручивают, тем самым создают дополнительный барботаж для размельчения продуктов загрязнения масла. В результате получают весьма активированную мелкодисперсную масляную среду, при этом ее одновременно и насыщают необходимыми микроэлементами, выделяемыми из продуктов загрязнения. Из зоны "А" полученную масляную среду направляют к химреагентам 16 через проницаемую кассету 15, где одновременно осуществляют химосорбционные процессы с реагентами, а на металлических поверхностях конусной кассеты каталитические реакции по восстановлению и улучшению физико-химических свойств в обрабатываемой масляной среде. После конусного объема кассеты 15 поток масла раздваивают: одну часть направляют через защитный кожух к тканевому фильтрующему элементу 17 и через перфорацию 20 диспергируют в стержневой выпускной штуцер 5, а вторую часть потока пропускают через тканевый галлоидный дозатор 18 и диспергируют через перфорированную крышку 21 в объем корпуса "Б". Здесь мелкодисперсные частицы масляной среды, проконтактировав с йодом (галлоидом), приобретают свойства модификаторов трения, а углеводородные молекулы ографичиваются продуктами сажистых загрязнений, тем самым повышают термостойкость работающего моторного масла. Из зоны "Б" масло направляют в комбинированное гнездо 25 и в эжекционную щель перепускного клапана 23 (щель на фиг. 1 не показана) и в тканевый атрибут 19 галлоидного дозатора 18. Отсюда масло поступает в стержневой выпускной штуцер 5 и перемешивается с первым потоком, диспергируемым из конусной кассеты 15. Полученную смесь направляют в выпускной штуцер 6 и в масляную систему двигателя. Таким образом работающее моторное масло в системе смазки постоянно циркулирует через предлагаемое устройство.

В инвариантном решении (фиг. 2) работа предложенного устройства подобна первому решению (фиг. 1). Разница состоит лишь в том, что предкассетную обработку загрязнений масла в инварианте в начале производят каскадно двумя многолопастными диспергаторами 13. При этом магнитное поле в зону "А" передают от магнита 12 через стальные детали 5, 31, 14, 29 и 30. Одновременно с этим магнитное поле в зоне "Б" является более сильным для йодистого дозатора 18 и всей верхней части масляных потоков.

Направления поток масла в обоих технических решениях подобны и на обоих рисунках показаны стрелками.

Таким образом, на основании изложенного описания предполагаемого изобретения сформулированы основные отличительные признаки.

Использование: для кондиционирования и регенерации отработанных смазочных масел. Сущность изобретения: устройство для создания трибохимического режима в масляной системе механизма, содержащее корпус, дно, входной и выходной штуцера, предкассетный фильтрующий элемент с полостями, заполненными щелочными химическими реагентами и галлоидом, дополнительно снабжено постоянным магнитом на входном и выходном потоках масла, установленным внутри корпуса соосно на нижней опорной крышке, многолопастным алюминиевым диспергатором, причем магнит и диспергатор совместно жестко соединены и зафиксированы центрально на резьбе стержневого выпускного штуцера с помощью опорно-упорного гнезда кассетного блока, в упомянутом гнезде размещен единый проницаемый конусный пакет с химическими реагентами и закрытый со стороны основания конуса тканевым галлоидным элементом с атрибутом, пропитанным 10%-ным раствором йода в этиловом спирте, при этом вся упаковка сверху закреплена общей перфорированной крышкой и зафиксирована комбинированным пружинным гнездом с перепускным клапаном и таким образом получен единый подпружиненный блок со стержневым выпускным штуцером. 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для создания трибохимического режима в масляной системе механизма, содержащее корпус, дно, входной и выходной штуцеры, предкассетный фильтрующий элемент с полостями, заполненными щелочными химическими реагентами и галоидом, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено постоянным магнитом на входном и выходном потоках масла, установленном внутри корпуса соосно на нижней опорной крышке, многолопастным алюминиевым диспергатором, причем магнит и диспергатор совместно жестко соединены и зафиксированы центрально на резьбе стержневого выпускного штуцера с помощью опорно-упорного гнезда кассетного блока, в упомянутом гнезде размещен единый проницаемый конусный пакет с химическими реагентами и закрытый со стороны основания конуса тканевым галоидным элементом с атрибутом, пропитанными 10% -ным раствором йода в этиловом спирте, при этом вся упаковка сверху закреплена общей перфорированной крышкой и зафиксирована комбинированным пружинным гнездом с перепускным клапаном и таким образом получен единый подпружиненный блок со стержневым выпускным штуцером. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на проницаемый корпус перепускного клапана установлен тканевый атрибут галоидного дозатора. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в гнезде перепускного клапана выполнена щель для эжектирования потока масла из верхнего послекассетного объема "Б" в стержневой выпускной штуцер. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в стержневом выпускном штуцере на участке конусной кассеты перфорировано живое сечение не менее площади живого сечения самого штуцера. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что многолопастной диспергатор изготовлен преимущественно из алюминия, и/или дюралюминия, и/или оцинкованного железа. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что конусная кассета изготовлена преимущественно из алюминия, и/или дюралюминия, и/или оцинкованного железа, и/или пищевого железа. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что элементы галоидного дозатора упакованы преимущественно бескассетно путем покрытия гранул щелочных химических реагентов элементами ткани со стороны основания конусной кассеты и/или междукрышечной упаковки тканевых элементов с прослойками металлических перфорированных сепараторов, преимущественно алюминиевыми. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что многолопастной диспергатор выполнен из листового материала, при этом все лопасти выгнуты по винтовой линии, а входные кромки лопастей заострены. 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что магнитная масса устройства увеличена за счет изготовления из мягкой стали опорно-упорного кассетного гнезда, стержневого выпускного штуцера, комбинированного пружинного гнезда. 10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крышка, закрывающая реагенты в конусной кассете, выполнена преимущественно из алюминия, а в зоне галоидного дозатора перфорирована. 11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что защитный кожух тканевого покрытия перфорированной зоны стержневого выпускного штуцера выполнен проницаемым и преимущественно из пищевой жести. 12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительные многолопастные диспергаторы установлены над и/или перед кассетной упаковкой, преимущественно на фильтрах форсированных двигателей внутреннего сгорания. 13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что постоянный магнит установлен над кассетной упаковкой, преимущественно на конструкциях фильтров удлиненной формы.