Фильтр для очистки жидкости Советский патент 1989 года по МПК B01D35/06 

00 00

к

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к комбинированным фильтрам с магнитной ловушкой, и может быть использовано для очистки различного ряда жидкостей, например масла в системах смазки машин, а также рабочих жидкостей в гидросистемах и позволяет повысить эффективность очистки жидкости от немагнитных и ферромагнитных частиц, увеличить срок службы до очередного технического обслуживания и уменьшить трудоемкость при обслуживании фильтра. Фильтр содержит корпус с входным и выходным отверстиями, фильтроэлемент, установленный в центральной части корпуса, сообщающийся с выходным отверстием, крышку и магнитную ловушку, включающую постоянный магнит и полюсные наконечники из магнитомягкого материала. Крышка фильтра закреплена в нижней части корпуса, между крышкой и корпусом установлена перегородка в виде диска из диамагнитного материала, а магнит размещен в полости крышки и обращен полюсами к перегородке. По другую сторону перегородки против полюсов магнита установлены полюсные наконечники, один из которых выполнен в виде кольца с конической внутренней поверхностью, обращенной к фильтроэлементу, на которой выполнены радиальные пазы, а второй выполнен в форме цилиндра с вертикальными пазами на образующей поверхности и закреплен на перегородке в центральной части первого. При этом фильтроэлемент размещен в кожухе в виде трубы обращенным открытым концом вниз к полюсным наконечникам, а входное отверстие фильтра выполнено в верхней части корпуса по касательной к его внутренней цилиндрической поверхности. 2 ил.

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 рабочих жидкостей в гидросистемах.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки и сокращения трудоемкости при обслуживании.

На фиг. 1 изображен фильтр, разрез по высоте; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

В нижней части цилиндрического корпуса 1 закреплена (ввинчена на резьбе) крышка 2. Между крышкой 2 и корпусом 1 закреплена перегородка 3, выполненная в виде диска из диамагнитного материала, например алюминия или нержавеющей стали.

По периметру корпуса 1 выполнена прямоугольная канавка 4, в которой установлено уплотнительное кольцо 5 из эластичного материала, например маслобензостой- кой резины. В верхней части корпуса 1

по касательной к его внутренней поверхности выполнено входное отверстие 6, а в центральной части корпуса выполнено выходное отверстие 7.

Внутри корпуса 1 закреплен фильтро- элемент 8, выполненный в виде пакета фильтрующих дисков из латунной сетки, набранных на трубе 9. Последняя с одного конца заглушена и снабжена провнутрь корпуса 1 к полюсным наконечникам 18 и 19.

Вместо кольцеобразного постоянного маг- с нита 14 в фильтре может быть использован магнит и в виде цилиндра.

В этом случае он устанавливается на место магнитопровода 16, а ко 1ьцеобразный магнит 14 заменяется магнитопроводом из малоуглеродистой стали такой же формы и

кой 12.

На заглушенном конце трубы 9 выполнено углубление 13 квадратной формы под ключ. Вместо углубления 13 для упроше...J.1%..,- - ...U-..L.....J., ...b-V.- J- - - JДОЛЬНЫМИ прорезями 10, которыми внут-размеров,

ренняя полость трубы 9 соединена с внут-Однако магнит кольцеобразной формы

ренними полостями фильтрующих элемен- предпочтительнее, так как при этом более тов 8. Труба 9 снабжена упорным бурти- рационально используется объем крышки 2, ком 11 и ввинчена изнутри корпуса 1 в т. е. в ней может быть установлен бо- выходное отверстие 7.15 лее мощный магнит.

Пакет фильтрующих дисков сжат гай-Вместо фильтроэлемента 8, набранного из

фильтрующих дисков, в предлагаемом фильтре может быть использован и другой фильтроэлемент, например бумажный, вы„ .. ....,„ .... ..„ полненный в виде гофрированного цилиндния изготовления может быть выполнен шлиц ра или сетчатый из сетки с более мел- по отвертку.кими ячейками.

В полости крыши 2 установлен пос-Фильтр работает следующим образом,

тоянный магнит 14 кольцеобразной формы.При поступлении загрязненной жидкости,

снабженный магнитопроводом, состоящим например, из откачивающей секции насоса из шайбы 15 и запрессованного в нее ци- 25 входное отверстие 6, выполненное по ка- линдра 16, выполненных из магнитомягкого сательной к внутренней поверхности корпуса 1, жидкость в корпусе 1 приводится во вращательное движение в пространстве между внутренней поверхностью корпуса 1 и кожухом 23.

П ри вращении жидкости содержащиеся в ней ферромагнитные и немагнитные частицы, удельный вес которых больше, че.м удельный вес жидкости, под действием центробежных сил отбрасываются к внутренней поверхности (стенке) корпуса 1. Пронита 14 установлены полюсные наконечники 35 должая вращаться, они вместе с жид- 18 и 19, выполненные из магнитомягкого костью вдоль стенки корпуса 1 перемещаются в нижнюю часть фильтра.

Наличие кожуха 23 позволяет всю проходящую через фильтр жидкость направить верхностью, обращенной к фильтроэле- дд вниз и сообщить ей при этом большую менту 8, на которой выполнены радиальные скорость движения.

В нижней части корпуса 1 жидкость проходит вблизи полюсных наконечников 18 и 19 и, огибая край кожуха 23, резко меняет направление движения и направляетродке 3 в центральной части полюсного 45 ся вверх к фильтроэлементу 8. При этом наконечника 18 (против полюса магнита, содержащиеся в жидкости тяжелые ферро- выведенного с помощью магнитопровода, магнитные и немагнитные частицы по инер- 15 и 16 к средней части перегородки 3). ции движутся вниз и осаждаются на по- Фильтроэлемент 8 заключен в цилиндричес- люсных наконечниках 18 и 19. кий кожух 23, обращенный своим открытымЗдесь ферромагнитные частицы (продукконцом вниз к полюсным наконечникам 18 50 ты износа аеталей) притягиваются полюсматериала, например малоуглеродистой стали.

С помощью магнитопровода 15 и 16 полюс, например, на нижнем торце магните 14 выведен в среднюю часть перегородки 3. 30

Под шайбой 15 установлено кольцо 17 из эластичного материала, например резины, с помощью которого обеспечивается плотное прижатие магнита 14 к перегородке 3.

На перегородке 3 против полюсов магматериала (малоуглеродистой стали).

Полюсный наконечник 18 выполнен в виде кольца с конической внутренней попазы 20. Полюсный наконечник 19 выполнен в виде цилиндра с вертикальными пазами 21 на его образующей поверхности и. с помощью винта 22 закреплен на перегои 19.

Кожух 23 изготовлен из магнитомягкого или диамагнитного материала, например малоуглеродистой стали или алюминия.

Перегородка 3 обеспечивает герметиза- ...„.. ..„„...

цию внутренней полости корпуса 1, а пос- - магнитных частиц, захваченных острыми кольку она выполнена из диамагнитного кромками ферромагнитных частиц или при- материала, то она не препятствует распро- липщих к ним. Удерживаются на высту- странению магнитного поля от магнита 14 пах полюсных наконечников 18 и 19 и

ными наконечниками 18 и 19 и сосредотачиваются на иХ выступах между пазами 20 и 21.

Вместе с ферромагнитными частицами удерживается и значительное количество невнутрь корпуса 1 к полюсным наконечникам 18 и 19.

Вместо кольцеобразного постоянного маг- нита 14 в фильтре может быть использован магнит и в виде цилиндра.

В этом случае он устанавливается на место магнитопровода 16, а ко 1ьцеобразный магнит 14 заменяется магнитопроводом из малоуглеродистой стали такой же формы и

...b-V.- J- - - J „ ...„.. ..„„...

магнитных частиц, захваченных острыми кромками ферромагнитных частиц или при- липщих к ним. Удерживаются на высту- пах полюсных наконечников 18 и 19 и

ными наконечниками 18 и 19 и сосредотачиваются на иХ выступах между пазами 20 и 21.

Вместе с ферромагнитными частицами удерживается и значительное количество неразного рода сгустки жидкости, насыщенные ферромагнитными и немагнитными частицами.

Немагнитные частицы, которые не были захвачены вместе с ферромагнитными части- цами, онустившись в нижнюю часть фильтра, размещаются в пазах 20 и 21, выполненных на магнитных наконечниках 18 и 19, и в пространстве между наконечниками.

Скорость вращения жидкости в районе полюсных наконечников 18 и 19 снижается, так как пазы 20 и 21 и чередующиеся с ними выступы на полюсных наконечниках 18 и 19 оказывают на жидкость тормозящее действие.

Благодаря этому выпавшие в осадок тяжелые частицы в дальнейшем не смываются жидкостью и не поступают к филь- троэлементу 8.

Способствует этому и то, что осадок на полюсных наконечниках 18 и 19 в зна- чительной мере насыщен (перемешан) с ферромагнитными частицами, а последние надежно удерживаются в магнитном поле полюсных наконечников 18 и 19.

Таким образом, ферромагнитные частицы помогают удерживать в районе полюсных наконечников 18 и 19 выпавшие в осадок немагнитные частицы.

Выполненные на полюсных наконечниках 18 и 19 пазы 20 и 21 увеличивают грязеемкость фильтра и способствуют более эффективному удержанию осадка.

Более чистая жидкость, движущаяся вдоль поверхности кожуха 23, огибая край кожуха, поступает к фильтроэлементу 8, проходит через его фильтрующие диски и подвергается окончательной очистке.

Благодаря тому, что из жидкости предварительно за счет действия центробежных сил, сил инерции и магнитного поля удалены тяжелые как ферромагнитные, так и немагнитные частицы, а также различ- ного рода сгустки жидкости, насыщенные гяжелыми частицами, поступающая к фильтроэлементу 8 жидкость становится более чистой и в меньшей степени забивает осадком сетки фильтрующих дисков.

В результате этого фильтр более дли- тельное время может работать без обслуживания, т. е. промывки или замены филь- гроэлемента 8, поскольку основаная масса осадка в фильтре осаждается не на фильтро- элементе, а н( полюсных наконечниках 18 и 19 и в пространстве между ними.

При этом накапливаемый здесь осадок не препятствует прохождению жидкости и не повышает гидравлического сопротивления фильтра.

Благодаря этому фильтр может длительное время работать без обслуживания (промывки или замены фильтроэлемента).

Фильтр может работать и без кожуха 23, но эффективность очистки жидкости от мелких ферромагнитных и немагнитных частиц при этом будет более низкой.

Это объясняется тем, что при отсутствии кожуха 23 жидкость, содержащая ферромагнитные частицы малых размеров, может поступать к верхней части фильтроэлемента 8, минуя полюсные наконечники 18 и 19 магнита 14.

При наличии в фильтре кожуха 23 немагнитных частиц скорость движения жидкости в пространстве между кожухом 23 и стенкой корпуса 1 увеличивается и за счет этого улучщается как центробежная, так и инерционная очистка жидкости.

Кроме того, немагнитные частицы, попадая в зону действия полюсных наконечников, лучще там удерживаются среди ферромагнитных частиц.

При наличии кожуха 23 повыщение качества очистки жидкости от мелких частиц достигается и тем, что после нижней кромки кожуха 23 проходное сечение для жидкости резко увеличивается, скорость движения жидкости при этом уменьшается, а это способствует выпадению частиц в осадок.

При загрязнении фильтра крыщка 2 вместе с установленным в нем магнитом 14 вывинчивается из корпуса 1.

Затем из фильтра извлекается перегородка 3 с установленными на ней полюсными наконечниками 18 и 19. Поскольку полюсные наконечники 18 и 19 выполнены из магнитомягкого материала, то после удаления от них магнита 14 они теряют способность удерживать отложившийся на низ осадок, насыщенный ферромагнитными частицами.

В результате этого промывка полюсных наконечников 18 и 19 и перегородки 3 в моющей жидкости осуществляется легко и каких-либо затруднений не вызывает.

Фильтроэлемент 8 д„1я промывки вывинчивается из корпуса 1. Вместе с филь- троэлементом 8 из корпуса 1 извлекается и кожух 23. Поскольку кожух 23 изготовлен из магнитомягкого материала, то промывка его осуществляется простым ополаскиванием в моющей жидкости. Фильтроэлемент 8 промывается без разборки его на отдельные фильтроэлементы.

Благодаря наличию перегородки 3 из диамагнитного материала магнит 14 в данном фильтре от его полюсных наконечников 18 и 19 и не контактирует с осадком.

В результате в процессе эксплуатации магнит остается чистым и промывать его при обслуживании фильтра нет необходимости. Это сокращает трудоемкость при обслуживании фильтра, поскольку при этом отпадает весьма трудоемкая операция по удалению с магнита осадка, насыщенного ферромагнитными частицами, которые в про

цессе промывки жидкость с магнита не удаляются, а могут быть удалены только при тщательной протирке магнита ветошью.

Таким образом, благодаря предварительной центробежной и инерционной очистке жидкости, а также воздействию на нее магнитного поля жидкость в фильтре эффективно очищается от тяжелых и твердых частиц, вызывающих наиболее интенсивный износ деталей мащин. При этом в магнитном поле полюсных наконечников у„1авливаются как крупные, так и весьма мелкие ферромагнитнью частицы, размеры которых могут составлять доли микрона, что недостижимо даже при использовании фильтров тонкой очистки.

В известных фильтрах в случае повышения тонкости очистки за счет использования сетки с более мелкими ячейками при прочих равных условиях увеличивается гидравлическое сопротивление фильтра.

Основная масса выделенного из жидкости осадка откладывается в фильтре не на пути движения жидкости, а в нижней части корпуса фильтра, в районе полюсных наконечников магнита, где грязеем- кость в десятки раз больше, чем у лю- бого из известных фильтроэлементов. Это позволяет существенно увеличить время работы фильтра до его очередного технического обслуживания и вследствие этого сократить затраты на обслуживание и связанные с этим простои машины.

0

5

0

Формула изобретения

Фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, фильтроэлемент, установленный в центральной части корпуса и сообщающийся с выходным отверстием в корпусе, крышку и магнитную ловушку, включающую магнит и полюсные наконечники из магнитомягкого материала, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности и сокращения трудоемкости при обслуживании фильтра, крышка фильтра закреплена в нижней части корпуса, причем между крышкой и корпусом установлена перегородка в виде диска из диамагнитного материала, магнит размещен в полости крышки, полюсные наконечники, один из которых выполнен в виде кольца с конической внутренней поверхностью, обращенной к фильтроэлементу, на которой выполнены радиальные пазы, а другой наконечник - в форме цилиндра с вертикальными пазами на образующей поверхности, установлены над перегородкой, вплотную к ней, причем один по ее периферии, а другой - в центральной части, при этом фильтроэлемент снабжен цилиндрическим кожухом, обращенным открытым концом к полюсным наконечникам, а входное отверстие фильтра выполнено по касательной к его внутренней цилиндрической поверхности.

А-А

15

.г