Генератор масляного тумана Советский патент 1981 года по МПК F16N7/32 

1

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования в системах смазки узлов трения масляным туманом.

Известны генераторы масляного тумана, которые содержат маслораспылитель, резервуар для смазочного масла, соединенный с распылителем, и устройство для разделения взвешенных частиц масла по величине.

качестве разделительного устройства используется отражатель в виде плоской пэрегородки,помещенной в вер.ней части резервуара над уровнем масла.

Поток масляного аэрозоля из распылителя направляется перпендикулярно к поверхности отражателя для осаждения на ней крупных частиц масла. Выделеппое масло стекает вниз, а оставшийся аэрозоль направляется в , систему смазки как готовый масляный туман TI

Такое разделительное устройство имеет низкую эффективность.Во-первых при ударе об отражатель, наряду с относительно крупными частицами, на- пример более 2-3 мкм, осаждается значительное количество более мелких, которые считаются оптимальными для

масляного тумана. Причем мелкие частицы осаждаются как самостоятельно, взаимодействуя с поверхностью, так и захватываются крчпными частицами. Вовторых, вследствие неопределенности характера движения аэрозоля в резервуаре и других полостях генератора воникают местные завихрения, перепады давления и удары частиц о различные преграды, вызывающие неизбирательную коагуляцию частиц масла.Таким образом, недостатками известных генераторов являются низкая производительность по масляному туману: в готовом масляном тумане содержится значительное количество частиц диаметром более 2 мкм, которые преждевременно осаждаются в трубопроводе; содержание частиц оптимальной величины в масляном тумане понижено и недостаточно стабильно .

Известен генератор масляного тумана, в котором отражатель выполнен в виде криволинейного канала полукруглого поперечного сечения 12.

В криволинейном канале поток аэро« золя из распылителя подвергается действию центробежных сил, способствуюш.их выделению относительно крупных частиц масла. Оставшиеся крупные частицы выделяются затем в предусмотрен ных для этой цели диффузоре и дополнительной камере. Благодаря этим спо собностям конструкции повышается эффективность устройства по сравнению fc ранее упомянутыми, что выражается главным образом, в значительном снич ении содержания крупных частиц в готовом масляном тумане. Однако в известном устройстве дей .ствия центробежных сил слишком кратковременно, чтобы играть существенную роль в процессе разделения, поскольку криволинейный канал выполнен в виде дуги, составляющей не более 90°. Выходя из этого канала, поток аэрозоля ударяется в стенку резервуара под прямым углом. Характер дви жения аэрозоля в полостях генератора остается неопределенным.Поэтому невозможно применить -к данной конструк ции существующие методы расчета для определения конструктивных параметро которые обуславливают процесс разделения. Этот процесс не регулируется. Как и в других известных устройствах турбулентное движение аэрозоля сопро вождается коагуляцией частиц оптимал ной крупности, что существенно снижа ет производительность генератора. Вследствие изложенного известный генератор имеет пониженную производительность и недостаточно стабильное содержание частиц оптимальной ве личины в масляном тумане. Цель изобретения - увеличение про изводительности генератора масляного тумана,повышение и стабилизация с держания частиц оптимальной величины Для достижения поставленной дели в известном генераторе маслянного тумана, имеющем маслораспылитель, ре зервуар для смазочного масла,соедине ный с распылителем, и устройство для разделения взвешенных частиц масла по величине, это устройство выполнен в виде циклона с входным патрубком, нижним выходным, отверстием и выхлопной трубой, при этом входной патрубо соединен с распылителем, нижнее выходное отверстие - с резервуаром, а выхлопная труба установлена с возможностью вертикального перемещения. За счет такого выполнения аэродин мический процесс в генераторе становится более упорядоченным.Конструктив ные параметры разделительного устрой ства могут определяться .расчетом в зависимости от условий работы и предъявляемых требований к масляному туману. Создается возможность регулирования размера частиц масляного тумана во время работы генератора. В результате,разделение взвешенных частиц происходит более эффективно, уменьшается коагуляция к осаждение частиц оптимальной величины в полостях генератора. Это приводит к увели чению выхода масляного тумана при тех ке характеристиках распылительного устройства, а также к повышению содержания частиц оптимальной величины в готовом масляном тумане. На фиг. 1 представлен предлагаемый генератор масляного тумана,, вид сбоку (частично в разрезе) ; на фиг. 2 го же,вид сверху. Основу конструкции генератора составляет корпус 1 циклона. Патрубок 2, направленный по касательной к окружности цилиндрической поверхности корпуса 1, соединяет циклон с распылительной головкой 3. (Патрубок 2 может быть направлен по касательной к винтовой линии на цилиндрической поверхности). Коническая .нижняя часть корпуса 1 входит своим концом с выпускным отверстием 4 в резервуар 5 для смазочного масла. Распылительная головка 3 содержит сопло 6, например т-ипа трубки Вентури, канал 7 для подвода, масла к соплу и капельницу 8,размещенную в прозрачном колпачке 9.Капельница соединена с резервуаром 4 маслопроводом 10. Фланец 11 служит для подсоединения распылительной го.- ловки к трубопроводу вжатого воздуха. На корпусе 1 циклона с помощью стоек 12 установлен патрубок 13 с фланцем 14 для соединелия генератора с трубопроводом масляного тумана. В нижней части патрубка 13 имеется кольцо 15 с уплотнением, охватывающем выхлопную трубу 16 циклона. Аналогичное кольцо 17 укреплено на корпусе 1. Снаружи к выхлопной трубе 16 присоединен , поводок 18, входящий в прорезь 19 одной из стоек 12 и снабженный резьбой под фиксирующую гайку 20. Повоцок служит для регулирования положения края 21 трубы 16 в корпусе 1. Резервуар 5 имеет штуцер 22 для выпуска масла, сливное отверстие с пробкой 23 и снабжен регулятором уровня, который содержит поплавок 24 с иглой 25,, перекрывающей отверстие игольчатого клапана 26. Сжатый воздух через входное отверстие 11 поступает в распылительную головку 3 и, проходя через сопло б, создает в его узкой части разрежение. Вследствие перепада давления между резервуаром 5 и полостью колпачка 9 масло поднимается по маслопроводу 10, вытекает из капельныцы в канал 7, втягивается в сопло 6,диспергируется и интенсивно перемешивается с воздухом. Образующийся аэрозоль через патрубок 2 вводится в верхнюю часть корпуса 1 циклона по касательной к его цилиндрической поверхности, -риобретает вращательное движение и одновременно перемещается вниз. В образовавшемся таким образом внешн.-;.; аихре частицы масла под действием .нтробежных сил инерции устрем;:яюгс я к стенке циклона тем интенсивнее, чем больше их масса. При движении аэрозоля по винтовой линии наиболее крупные его частицы оседают на стенке в виде слоя масла, стекающего в резервуар 5. Этот, процесс продолжается в конической части корпуса 1 до нижнего отверстия 4, где взвешенных частиц масла размером более 2-3 мкм практически не остается. Аэрозоль, содержеедий более мелкие частицы, продолжает вращаться и начинает подниматься к выхлопной трубе 16, образуя вну ренний вихрь. К этому восходящему по ку присоединяется некоторая часть аэрозоля из внутренних слоев с внешнег вихря, обогащенных тонкими частицами В выхлопной трубе вращение потока замедляется, в то же время значитель но возрастает осевая составляющая ег скорости. Ввиде готового масляного тумана аэрозоль через патрубок 13 по ступает в трубопровод системы смазки Уплотнения в кольцах 15 и 17 предотвращают утечку аэрозоля в окружакяцую среду. Чем ниже расположен край 21 выхлопной трубы 16, тем позже аэрозоль из внешнего вихря начинает присоединяться к восходящему потоку, и следовательно, тем меньше размер частиц, поступающих в масляный туман Установка выхлопной трубы по высоте производится при наладке системы сма ки. В выбранном положении труба фикс руется с помощью гайки 20. Такая рег 1ировка способствует получению желаемой характеристики масляного тумана и при изменениях условий работы сист мы. Поступление масла в резервуар через штуцер 22 автоматически регулиру ется игольчатым клапаном 26, связанHfcjM с поплавком 24. При опускании поплавка с иглой 25 немедленно открывается отверстие клапана 26. Тем самым обеспечивается постоянный уровень масла в резервуаре, что способствует стабилизации режима работы циклона и подачи масла к распылитель ной головке 3. Перед поступлением в генератор воздуха в специальных аппаратах очищается от пыли и влаги, а его температура поддерживается постоянной. Применение предлагаемой конструкции позволяет повысить производитель ность генератора масляного тумана не менее, чем на 50% при том же рас1ыливающем устройстве. В масляном тумане соответственно повышается и стабилизируется coдepжaниJ частиц размеоом менее 2 мкм, а частицы крупнее -5 мкм устраняются почти полностью. В этих экспериментах используются циклоны диаметром от 30 до 80 мм, а скорость струи аэрозоля на выходе в циклон изменяется в пределах от 5 до 16 м/с. При использовании предлагаемого устройства в системах смазки, вопервых увеличивается примерно в 1,5 раза количество генерируемого масляного тумана и, во-вторых, уменьшается в 1,5-2 раза количество масла, осаждающегося в трубопроводе. Таким образом, количество масляного тумана, достигающего смазываемых узлов (что характеризует производительность всей системы смазки) возрастает примерно в два раза. Это означает, что количество генераторов с относящимся к ним оборудованием может быть уменьшено вдвое.Получаемый экономический эффект тем выше, чем больше объектов смазки и длина трубопроводов для масляного тумана. Формула изобретения Генератор масляного тумана, содержащий маслораспылитель, резервуар цля смазочного масла, соединенный с распылителем, и устройство для разделения, взвешенных частиц масла по величине, отличающийся тем, что, с целью увеличения произ- водительности, повьш1ения и стабилизации содержания частиц оптимальной величины в масляном тумане, устройство для разделения выполнено в виде циклона с входным патрубком, нижним выходным отверстием и выхлопной трубой, при этом входной патрубок соединен с маслораспылителем, нижнее выходное отверстие - с резервуаром, а выхлопная труба установлена с возможностью вертикального перемещения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент СЫА № 3680661, кл. 184-55А, опублик.1972. 2.Патент Великобритании №1496979, кл. Р 2 А, опублик. 1978.

20П

22

л

П