УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ Российский патент 1997 года по МПК B04B1/06 

Изобретение относится к средствам очистки жидкости, которые могут применяться, например, в сельскохозяйственном машиностроении.

Известны устройства для очистки жидкости, включающие ротор с колонкой, установленной на неподвижной оси с помощью подшипников скольжения. Неподвижная ось укреплена в корпусе консольно и диаметр подшипников обусловлен прочностными характеристиками оси в основном сопротивлению изгибающего момента сил дисбаланса вращающегося ротора. Повышая частоту вращения ротора или его высоту, что улучшает качество очистки, необходимо также увеличивать диаметр подшипника скольжения, но это приводит к резкому увеличению сопротивления вращению и требует значительной энергии на преодоление этого сопротивления [1] Кроме того, возникающие автоколебания при высоких частотах вращения ротора в подшипниках скольжения приводят к потере устойчивости масляного слоя, что также ведет к увеличению сил трения.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является устройство для очистки жидкости, содержащее корпус с крышкой, в котором установлен ротор, включающий барабан, колонку, размещенную на его оси, имеющую входной осевой канал, который посредством соответствующих радиальных каналов сообщен с внутренней центральной частью барабана, примыкающей к его основанию, с дефлектором, а нижняя часть барабана гидравлическим каналом сообщена по крайней мере с одним реактивным соплом, установленным с внешней стороны барабана [2]
Такое выполнение устройства имеет аналогичные недостатки в плане установки подшипников скольжения, однако наличие высокого гидравлического сопротивления при перемещении жидкости от входного канала к соплам также вносит значительное сопротивление при вращении ротора.

Целью изобретения является повышение качества очистки жидкости и увеличения эксплуатационных параметров устройства за счет упрощения снятия барабана.

Указанная цель достигается тем, что дефлектор размещен в верхней внутренней центральной части барабана и его поверхность выполнена в виде поверхности для разворота входного потока жидкости к нижней части барабана, а вертикальная проекция кромки дефлектора на противоположное основание барабана пересекает площадь упомянутого гидравлического канала, причем, барабан жестко укреплен на колонке, установленной в корпусе на подшипниках качения с зазором между внутренним кольцом подшипника и шейкой колонки, а концевая часть колонки со стороны входного осевого канала также сообщена с корпусом посредством бесконтактного уплотнения, кроме того, радиальные каналы могут быть выполнены под углом к оси симметрии колонки.

Поиск, проведенный по патентной и технической литературе показал, что заявленная совокупность неизвестна, т.е. заявленное соответствует критерию "новизна". Поскольку устройство выполнено из известных узлов, то заявленное соответствует критерию "промышленная применимость".

А так как в результате использования устройства существенно повышается качество очистки и улучшаются эксплуатационные параметры, то заявленное соответствует критерию "изобретательский уровень".

На чертеже представлено устройство в разрезе.

Устройство содержит корпус 1 с крышкой 2, в котором на подшипниках качения 3 и 4 установлен ротор, включающий барабан 5, колонку 6 и расположенный в верхней части ротора дефлектор 7, который в частном случае может быть выполнен в виде соответствующего профиля верхнего основания барабана 5. В колонке 6 выполнен радиальный канал 8, который сообщается с дефлектором 7 либо непосредственно, либо посредством канала 9, который может отсутствовать. Радиальный канал 9 сообщен с осевым входным каналом 10. Гидравлический канал 11 сообщен с реактивным соплом 12, при этом диаметр канала 11 превышает диаметр сопла 12 в несколько раз, что помогает получить постоянную величину давления на входе в сопло 12. Корпус имеет отверстие 13 для вывода очищенной жидкости. Бесконтактное уплотнение 14, расположенное на конце колонки 6 с внешней стороны от подшипника качения 4, который установлен с зазором между его кольцом и поверхностью колонки 6. Это обеспечивает возможность свободного снятия барабана 5 с колонкой 6 из корпуса 1 и при вращении вследствие наличия естественного дебаланса и прецессии. Входной патрубок 15 служит для подачи жидкости в колонку 6.

Конструкция работает следующим образом.

Жидкость под давлением по патрубку 15 поступает во входной канал 10 и далее в радиальный канал 8 /в случае наличия канала 9, если это предусмотрено конструкцией, жидкость поступает и в него/. Поток жидкости разворачивается на дефлекторе 7 и начинает перемещаться параллельно оси колонки 6 в сторону канала 11. При этом жидкость под давлением, выходя из сопла 12, раскручивает ротор и более тяжелые частицы, т.е. загрязнения перемещаются к стенкам барабана 5. Очищенная жидкость из сопла 12 по отверстию 13 поступает далее для использования. Поскольку конструкция дефлектора 7 выполнена таким образом, что развернутый поток жидкости попадает в раствор канала 11, то потери на гидравлическое сопротивление в данном случае минимальны. Это возможно при попадании проекции кромки дефлектора 7 в площадь канала 11. При разборе устройства барабан 5 легко снимается с подшипников 3, 4, поскольку имеется зазор между его внешними поверхностями и внутренними поверхностями кольца каждого из подшипников 3, 4. Уплотнение 14 выполняется в виде подшипника скольжения, который ненагружен, что позволяет не учитывать его диаметр при расчетах на прочность.

Использование устройства позволяет более эффективно очищать жидкость и просто осуществлять его разборку для удаления отложений на стенках барабана 5.

Используемая литература
1. Патент ФРГ N 3213084, 1983 г.

2. А.М.Гуревич, А.К.Болотов, В.И.Судницын Конструкция тракторов и автомобилей, М. Агропромиздат, 1989 г. с. 97 99.

Использование: средства для очистки жидкости, применяемые преимущественно в сельскохозяйственном машиностроении. Сущность изобретения: барабан установлен в корпусе на колонке, имеющей в нижней части входной канал для жидкости. Более плотные частицы жидкости при вращении барабана, которое обеспечивается реактивной струей, выходящей из реактивного сопла, расположенного в нижней части барабана, перемещаются к его стенкам. Очищенной частью жидкости при этом является та часть, которая выходит из реактивного сопла. При этом жидкость поступает в сопло из слоев, прилегающих к центральной части колонки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для очистки жидкости, содержащее корпус с крышкой, в котором установлен ротор, включающий барабан, колонку, размещенную на его оси, имеющую входной осевой канал, который посредством соответствующих радиальных каналов сообщен с внутренней центральной частью барабана, примыкающей к его основанию с дефлектором, а нижняя часть барабана гидравлическим каналом сообщена по крайней мере с одним реактивным соплом, установленным с внешней стороны барабана, отличающееся тем, что дефлектор размещен в верхней внутренней центральной части барабана и его поверхность выполнена в виде поверхности для разворота входного потока жидкости к нижней части барабана, а вертикальная проекция кромки дефлектора на противоположное основание барабана пересекает площадь упомянутого гидравлического канала, причем барабан жестко укреплен на колонке, установленной в корпусе на подшипниках качения с зазором между внутренним кольцом подшипника и шейкой колонки, а концевая часть колонки со стороны входного осевого канала также сообщена с корпусом посредством бесконтактного уплотнения. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что радиальные каналы выполнены под углом к оси симметрии колонки.