Фильтр для очистки жидкости Советский патент 1987 года по МПК B01D35/06 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к комбинированным фильтрам с магнитной ловушкой, и может быть использовано для очистки различного рода жидкостей, например масла в системах смазки машин, а также рабочей жидкости в гидросистемах.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки и увеличение рабочего ресурса фильтра.

На фиг. 1 показан фильтр, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I; на фиг. 3 - характер расположения магнитных силовых линий между зубьями полюсных наконечников магнита, разрез Б-Б на фиг. 2.

В корпусе 1 фильтра закреплена (ввинчена) крышка 2, снабженная входным 3 и выходным 4 отверстиями. По периметру крышки 2 выполнена канавка прямоугольного сечения, в которой установлено уплотняющее кольцо 5 из эластичного материала, например маслобензостойкой резины. На внутренней части крышки 2 выполнена кольцевая полость 6. В центральной части крышки 2 закреплен фильтроэлемент 7, выполненный в виде пакета фильтрующих дисков из латунной сетки, набранных на трубе 8.

Труба 8 с одного конца заглушена и снабжена продольными прорезями 9, соединяющими внутреннюю полость трубы 8 с внутренними полостями фильтрующих элементов. Труба 8 снабжена упорным буртиком 10 и ввинчена в центральное отверстие в крышке 2, сообшаюшееся с выходным отверстием 4. Пакет фильтрующих дисков сжат гайкой 11.

На заглушенном конце трубы 8 выполнено углубление 12 квадратной формы под .ключ. Вместо углубления 12 для упрощения изготовления может быть выполнен шлиц под отвертку. В корпусе I фильтра со стороны входа в него жидкости соосно фильтроэлементу 7 между крышкой 2 и фильтроэлементом 7 закреплена магнитная ловушка.

Магнитная ловушка содержит постоянный магнит 13 кольцеобразной формы, снабженный полюсными наконечниками 14 и 15, выполненными в форме шайб из магнито- мягкого .материала, например малоуглеродистой стали. Кольцевой магнит 13 одним полюсом обращен к наконечнику 14, а другим - к наконечнику 15. По наружному и внутреннему периметрам магнитных наконечников выполнены зубья 16 и 17, выступающие за наружный и внутренний диаметр кольцевого магнита 13. На наружных и внутренних зубьях 16 и 17 полюсных наконечников 14 и 15 выполнены сквозные отверстия (перфорация) 18 и 19. Полюсные наконечники 14 и 15 и расположенный между ними магнит 13 скреплены между собой при помощи щплинтов 20, выполненных из

0

немагнитного материала, например из медной или латунной проволоки.

Магнитная ловушка закреплена в корпусе фильтра с помощью упругого элемента,

в виде лепестковой шайбы 21, выполненной из немагнитного материала, например алюминия или латуни. Лепестковая шайба 21 своим центральным отверстием надета на трубу 8 и зажата между буртиком 10 и распорной втулкой 22, также выполненной из немагнитного материала.

Лепестки шайбы 21 прикреплены к нижнему полюсному наконечнику 15. Выполнение щплинтов 20, лепестковой шайбы 21 и распорной втулки 22 из немагнитных ма5 териалов устраняет шунтирование магнитного поля магнита 13 через указанные элементы.

Вместо магнита кольцеобразной формы в магнитной ловущке могут быть использованы постоянные магниты в виде пластин,

равномерно установленные по окружности между полюсными наконечниками 14 и 15, обращенные одноименными полюсами к одному из наконечников. При этом пластинчатые постоянные магниты удерживаются

5 между полюсными наконечниками 14 и 15 как за счет сил притяжения, так и за счет упругих сил прижатия полюсных наконечников при сжатии их с помощью шплип- тов 20. Для облегчения ориентировки магнитов во время сборки магнитной ловушки

0 полюса магнитов помечаются, например, цветным лаком или краской.

Фильтр работает следующим образом. Загрязненная жидкость через входное отверстие 3 поступает в кольцевую полость 6, выполненную в крышке 2, и верхнюю часть корпуса 1, где установлена магнитная ловушка. Проходное сечение для жидкости на этом участке резко увеличивается, что вызывает снижение скорости движения жид0 кости и способствует выпаданию в осадок содержащихся в ней загрязнений.

Жидкость проходит через кольцевой зазор между магнитной ловушкой и корпусом 1 с наружной стороны ловушки и через

, кольцевой зазор между внутренним диаметром ловушки и распорной втулкой 22. Значительная часть жидкости при этом проходит через впадины между наружны.ми 16 и внутренними 17 зубьями магнитных наконечников 14 и 15, а также через отверстия 18

0 и 19, выполненные в зубьях. Затем жидкость проходит через диски фильтроэлемента 7 и подвергается окончательной очистке.

Из внутренних полостей фильтрующих дисков очищенная жидкость через продольные прорези 9 поступает в трубу 8, а из нее

5 в выходное отверстие 4 фильтра.

При прохождении жидкости мимо магнитной ловушки ферромагнитные частицы, содержащиеся в жидкости, притягиваются

5

к полюсным наконечникам 14 и 15 магнитной ловушки. Вместе с ферромагнитными частицами на полюсных наконечниках ловушки откладывается и значительное количество немагнитных частиц, которые были захвачены острыми кромк ами ферромагнитных частиц или прилипли к ним. Удерживаются магнитными наконечниками также и сгустки жидкости в виде смолистых включений, насышенные ферромагнитными частицами.

В результате этого поступаюшая к филь- троэлементу 7 жидкость после прохождения через магнитную ловушку становится более чистой и в меньшей степени забивает осадком сетки фильтруюших дисков. Благодаря этому фильтр более длительное время может работать без промывки или замены филь- троэлемента 7. Кроме того, благодаря наличию магнитной ловушки фильтр удерживает даже самые мельчайшие (до десятых долей микрона) ферромагнитные и сопутствующие им немагнитные частицы, что невозможно достичь при использовании только ше- левого, сетчатого и тканевого фильтроэле- мента.

Такая эффективная очистка жидкости в предложенном фильтре достигается тем, что его магнитная ловушка расположена на входе жидкости в фильтр, т. е. перед его фильтрующим элементом 7. В результате этого весь поток жидкости проходит через магнитную ловушку и равномерно омывает ее со всех сторон. Снабжение магнита 13 полюсными наконечниками 14 и 15 в форме шайб из магнитомягкого материала обеспечивает концентрацию магнитного поля магнита именно в месте прохождения жидкости, что обеспечивает наиболее благоприятные условия для притягивания и удержания ферромагнитных частиц, содержащихся в жидкости.

Выполнение выступающих за наружный и внутренний диаметр магнита полюсных наконечников в виде зубьев, а также сквозных отверстий в зубьях уменьшает гидравлическое сопротивление магнитной ловушки и увеличивает ее грязеемкость. При этом достигается большая эффективность улавливания и удержания ферромагнитных частиц и связанных с ними всякого рода немагнитных включений.

Выполнение конечных частей полюсных наконечников в виде зубьев увеличивает длину наружного и внутреннего периметров полюсных наконечников в 4-5 раз, а это, как следствие, увеличивает грязеемкость ловушки, поскольку к периметру большей длины может быть притянуто и больше загрязнений. Грязеемкость ловушки повышается и благодаря тому, что между полюсными наконечниками 14 и 15 имеется некоторое расстояние, обусловленное высотой кольцевого магнита 13. В результате этого загрязнения, содержащие ферромагнитные частицы, имеют возможность размещаться и удерживаться по кольцевому пространству между полюсными наконечниками как с наружной, так и внутренней стороны магни- та 13. Способствует этому и то обстоятельство, что ловушка установлена в той части фильтра, где скорость движения жидкости минимальна, а это уменьшает вероятность смывания отлагающегося в магнитной ло

вушке осадка (загрязнений) потоком жидкости.

Магнитная ловушка имеет простую конструкцию и занимает объем в корпусе фильтра практически не превышающий объем, занимаемый одним фильтрующим диском.

Крепление магнитной ловушки с помощью упругого элемента в виде лепестковой шайбы уменьшает вибрационные и ударные нагрузки, которые могут воздействовать на магнит ловушки и вызвать его размагничи0 вание, особенно при использовании фильтра на транспортном средстве.

Предлагаемый фильтр легко промывается, в результате чего его фильтроэлемент может использоваться многократно. При загрязнении фильтра крышка 2 вывинчивается из корпуса 1, а труба 8 вывинчивается из крышки 2. После этого магнитная ловушка свободно снимается с трубы 8. После снятия шплинтов 20 полюсные наконечники 14 и 15 отделяются от магнита 13 и про0 мываются в моюшей жидкости, например керосине. Благодаря тому, что полюсные наконечники изготовлены из магнитомягкого материала, при отнятии от магнита 13 они немедленно теряют способность удерживать уловленные ферромагнитные частицы. В ре5 зультате этого промывка наконечников в моющей жидкости каких-либо затруднений не вызывает. Магнит 13 также подвергается промывке, но дополнительно для снятия с него ферромагнитных частиц протирается

о ветошью. Фильтроэлемент 7 при этом так.же подвергается промывке.

Таким образом, предлагаемый фильтр обеспечивает более тонкую очистку жидкости, более длительное время не требует обслуживания и обладает повышенным рабо5 чим ресурсом.

Формула изобретения

1. Фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус, крышку с в.ходным и выходным отверстием, фильтроэлемент, закрепленный в центральной части крышки, и магнитную ловушку, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки и увеличения рабочего ресурса фильтра, маг- нитная ловушка выполнена в виде постоянного кольцевого магнита с установленными по его торцам полюсными наконечниками в виде шайб из магнитомягкого материала.

при этом полюсные наконечники выполнены с зубьями на наружном и внутреннем диаметре, а ловушка укреплена в корпусе между крышкой и фильтроэлементом соосно фильт- роэлементу.

2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что с целью уменьшения гидравлического сопротивления лрвушки, наружные и внутренние зубья полюсных наконечников выполнены со сквозными отверстиями.

А -А

9ц,г.1

W

15

9иг.г

9UZ.5

Составитель О. Симоненко

Редактор П. ГерешиТехред И. ВересКорректор Л. Пата и

Заказ 2450/5Тираж 656Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к комбинированным фильтрам с магнитной ловушкой, может быть использовано для очистки различного рода жидкостей, например масла в системах смазки машин, а также рабочей жидкости в гидросистемах, и позволяет повысить эффективность очистки и увеличить рабочий ресурс фильтра.- Фильтр содержит корпус, крышку с входным и выходным отверстиями, фильтроэлемент, закрепленный в центральной части крышки, и магнитную ловушку. Магнитная ловушка в нем выполнена в виде постоянного магнита кольцеобразной формы, снабженного по торцовым поверхностям полюсными наконечниками в форме шайб из магнитомягкого материала, лапример малоуглеродистой стали. На наружном и внутреннем диаметрах шайб выполнены зубья, выступающие за наружный и внутренний диаметры магнита. При этом ловушка установлена в корпусе фильтра и закреплена с помошью упругого элемента, например лепестковой шайбы из немагнитного материала, между крышкой и фильтроэлементом соосно с филь- троэлементом. На наружных и внутренних зубьях полюсных наконечников могут быть выполнены сквозные отверстия. Благодаря этому жидкость поступает к фильтроэле- менту уже в значительной мере очищенной и в меньшей мере забивает осадком его фильтрующие поверхности. В результате этого фильтр более длительное время может работать без обслуживания. Магнитная ловущка фильтра способна улавливать из жидкости ферромагнитные частицы и сопутствующие им немагнитные частицы весьма малых размеров (доли микрона), что недостижимо при использовании только сетчатых, щелевых или тканевых филь- троэлементов. При этом сам фильтр и его магнитная ловушка имеют малое гидравлическое сопротивление. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. i СЛ оо оо СП 00