Полнопоточная центрифуга Советский патент 1979 года по МПК B04B1/02 

1

Изобретение относится к центробежной очистке жидкостей, а именно к полнопоточны.м центрифугам с гидрореактивным приводом для очистки масла в автотракторных двигателях внутреннего сгорания.

В большинстве известных полнопоточных центрифуг, применяемых в автомобильных и тракторных двигателях, при всем разнообразии их конкретного исполнения, используется, в основном, одинаковая схема организации потока очищаемой жидкости: масло подается в ротор центрифуги, где очищается от загрязняющих частиц, затем общий поток масла раз дваивается, большая часть потока по отводящему каналу поступает к агрегатам двигателя, а меньшая часть - к форсункам гидрореактивного привода 1.

Необходимость повышения производительности и стремление сохранить при этом по возможности наименьшие габариты привели к Г1оявлению центрифуг, у которых отвод части потока к форсункам гидрореактивного привода осуществляется еще до выхода потока очищаемого масла в полость ротора 2.

Однако традиционная конструктивная схема такях центрифуг, при которой ротор вращается вокруг закрепленной в корпусе ЛОЛОЙ оси и центральная колонка ротора

занн.мает значительную часть его объема, ограничивает пропускную способность центрифуги. Кроме того, в связи с тем, что к форсункам привода поступает неочищенное масло, отверстия форсунок забиваются крупными грязевыми чгстнцами, что приводит к серьезным неудобствам в эксплуатации.

Наиболее близко по технической сущности к предлагаемой центрифуге является полнопоточная центрифуга, выполненная по так называемой «безосной .конструктивной схеме 3.

В этой центрифуге неподвижная ось заменена двумя короткими шнпамз, на которых вращается ротор. В основании ротора имеется короткий центральный канал, в который через сверление в нижнем шипе корпуса подается картерное масло.

Центральный канал разветвляется на каналы, ведущие к форсункам привода, и каналы, ведущие в полость ротора. Применение безосной конструктивной схемы позволило увеличить полезный объем ротора

и тем самым пропускную способность центрифуги: дпаметр колонки в этом случае может быть уменьшен до минимума, необходимого для того, чтобы обеспечить жесткость ротора. Однако в этой центрифуге,

как и в упомянутых ранее других известных центрифугах с разделением потока перед выу.одом в полость ротора, каналы, вед}щие к форсункам, и каналы, ведущие в полость ротора, ответвляются от центрального канала под прямым углом. В связи с этим крупные грязевые частицы, содержащиеся в масле, в одинаковой пропорции поступают как в зону очистки, так п к форсункам привода.

Цель настоящего изобретения - предотвратить попадание в форсунки привода крупных грязевых частиц.

Эта цель достигается тем, что в известной полнопоточной центрифуге с гидрореактивным приводом, содержащей корпус с верхним и нижним опорными шипами н вращающийся на щипах ротор с основание.м, в котором выполнен центральный канал для подБ01П.а. .загрязненного масла, разветвл.чю щийся на каналы, ведущие к форсункам привода, и каналы, ведущие в полость ротора, эти каналы в месте ответвления их от центрального канала выполнены не горизонтально, а с наклоном. Каналы, ведущие к форсуака.м, выполнены под острым углом, а каналы, ведущие в полость ротора, - П01Д тупым углом к оси центрифуги.

Как показывают расчеты, желаемый эффект по.лучается, когда оси этих каналов наклонены к плоскости, перпендикулярной осп центрифуги, на угол не менее 10°.

Благодаря такому выполнению каналов крупные частицы грязи увлекаются основным потоком в полость ротора, а попадание их в каналы, ведущие к форсункам, практически исключено, так как поток масла, поступающего в эти каналы, ответвляясь от основного потока под острым углом, не может захватить с собой крупные частицы.

С технологической точки зрения упомянутые каналы, ответвляющиеся от центрального канала, целесообразно выполнить попарно соосными: каждая пара каналов при этом может быть выполнена за один проход инструмента.

На фиг. 1 пока.зан общий вид центрифуги в разрезе; на фиг. 2 - взаимное расположение каналов.

Центрифуга содержит корпус / с колпако.м 2 к ротор 3 с основанием 4 и колонкой 5.

Ротор .вращается на щарикоподшипниках 6 и 7, установленных на щипах 8 и 9. шип 8 закреплен в нижней части корпуса и имеет осевое сверление 10 для входа масла, сообщающееся с входным каналом //, выполненным в корпусе. Верхний шип 9 закреплен в колпаке 2 и имеет сверление 12, сообщающееся с выходным трубопроводом /.

В основании ротора выполнены центральный канал 14 и наклонные каналы /5 и 15, 16 и 16.

Каналы 15 и 15 соединяют центральный канал 14 с форсунками 17 и 17 гидрореактивного привода, а каналы 16 и 16 с полостью 18 ротора.

Оси каналов 15 и 15 наклонены к оси центрифуги под острым утлом а, а оси каналов 16 и 16 - под тупым углом р. С перпендикулярной к оси центрифуги плоскостью «А оси этих каналов составляьэт

соответственно углы у и ф (фиг. 2).

Каждая пара каналов: 15 rs 16 и, соответственно, 15 и 16 выполнены соосными. На нижней части колонки 5 установлен маслоотражатель 19.

В верхней части колонки имеются короткий центральный канал 20 и радиальные каналы 2} и 21 для выхода масла из полости 18.

Центрифуга работает следующим образом.

Масло под давлением подается во входной каиал 11 и затем в центральный канал 14. Далее поток масла раздваивается: основная часть по каналам 16 и 16 идет в

полость 18 ротора, где происходит его центробел :ная очистка, а часть потока - по каналам 15 и 15 поступает к форсункам 17 и 17 и, выходя из них, создает крутящий момент, вращающий ротор. При этом, благодаря тому, что основной поток на входе в каналы 16 и 16 отклоняется от осевого направления под тупым углом, а поток, идущий на привод, - под острым углом, крупные грязевые частицы увлекаются основным потоком и не попадают в каналы, ведущие к форсункам.

Очищенное масло из иолости /8 ротора по каналам 2}, 20 и 12 поступает в трубопровод 13 и далее к агрегатам двигателя.

Выполнение каналов, разделяющих поток неочищенного масла, наклонными, с углом наклона относительно горизонтальной

.плоскости не менее 10°, практически исключает возможность попадания в форсунки привода крупных частиц грязи. Испытания опытного образца предлагаемой центрифуги подтверждают получение желаемого эффекта.

Формула изобретения

1. Полнопоточная центрифуга с гидрореактивным приводом для очистки масла в двигателе внутреннего сгорания, содержащая корпус с верхним и опорными шипами и вращающийся на шипах ротор с основанием, в котором выполнен центральный канал для подвода загрязненного масла, разветвляющийся на каналы, к форсункам привода, и каналы, ведущие в полость ротора, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения попадания в форсунки крупных частиц грязи, каналы,

ведущие к форсункам, выполнены в месте их ответвления от центрального канала под острым углом к оси центрифуги, а каналы, в полость ротора - под тупым углом, причем оси этих каналов наклонены к плоскости, перпендикулярной оси центрифуги, на угол не менее, чем 10°.

2. Центрифуга по п. 1, о т л и ч а ю щ а Rс я тем, что каналы, ведущие к форсункам привода, и каналы, ведущие в полость ротора, выполнены попарно соосными.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР До 250608, кл. 46 С 14, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР JVo 242599, кл. 46 С , 14, 1967.

3.Отчет АЧИМСХ «Разработка и испытания полнопоточного центробел ного фильтра для очистки картерного масла в двигателях ЯМЗ-238НБ, Зерноград, Ростовской обл., 1972.