Центрифуга для очистки масла в двигателях внутреннего сгорания Советский патент 1981 года по МПК B04B3/00 

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к центробежным устройствам для очистки смазочного масла в двигателях В1гутреннего сгора ния . HsBecTFbi центрифуги для очистки смазочного масла в двигателях внутреннего сгорания, которые содержат корпус с каналами для подвода и отво да Macjta, полую ось с отверстиями в верхней и нижней частях, ротор с цилиндрч.ческой колонкой, приводимы во вращение реакцией струй, истекающих из сопел ротора. Сопла выполнены в колонке ротора с отклонением от радиального направления (тангенциальными) и включены последовательно с отводным каналом .1 . Недостатком этих центрифуг являет ся то, что за счет повышенных гидрав лическнх сопротивлений на выходе мас ла из ротора имеют место потери давлef ия, что приводит к снижению часто ты вращения ротора и, как следствиек ухудшению очистки масла. Известны центробежные фильтры, у которых в зоне отверстий канала для отвода очищенного масла установлен направляющий насадок 2 3Однако эта центрифуга не обеспечивает очистки масла, поступающего к подшипникам двигателя в первоначальный момент, когда ротор не вращается или имеет малое число оборотов. Наиболее близкой к предлагаемой является центрифуга, включающая укрепленный на оси ротор с колонкой, установленный концентрично колонке фильтр, состоящий из каркаса и закрепленной на нем сетки и разделяющий полость ротора на две зоны, одна из которых сообщена с каналами для подвода масла в ротор, а вторая - с каналами для отвода масла. Назначение фильтра - очистка иасла, поступающего к подшипникам двигателя, когда ротор центрифуги не вра3щается itnH имеет малое число оборотов 3 , Обычно при пуске двигателя масло, имеет б-ольшую вязкость, поэтому и поверхность фильтра должна быть значительной, чтобы обеспечить бесперебойное поступление масла к подшипникам двигателя. Увеличить фильтруклдую поверхность фильтра можно за счет увеличения диаметра последнего. Однако увеличенный диаметр фильтра обуславливает уменьшение зазора между его наружной поверхностью и цилиндрической стенкой ротора. Следствием этого является повышенная скорость масла в зазоре, поток которого захватывает и уносит отложения с цилиндрической стенки ротора, Во избежание этого- явления применен фильтр малого диаметра и усложнена конструкция центрифуги, содержащая специальный клапан, который перепускает часть неочищенного масла к подшипникам двигателя в режиме пуска. Таким образом, фильтр с цилиндрической наружной поверхностью обладает повьпденным гидро опротивлением, а центрифуга не обеспечивает эффективной очистки масла на разных режимах работы двигателя. Кроме того, каркас цилиндрического фштьтра в известной центрифуге не обладает достаточной жасткостью. Из-за деформации каркас воз1ткает дисбаланс ротора центрифу Цель изобретения - повышение эффективности очистки за счет исключекия захвата и уноса с потоком масла отложений со стенки ротора. Поставленная цель достигается те что в центрифуге, включаюшей укрепл ный на оси ротор с колонкой, устано концентрично колонке фильтр, состоящий из каркаса и закрепленной на нем сетки и разделяклций полость ротора на две зоны, одна из которых сообщена с каналами для подвода мае ла в ротор, а вторая - с каналами для отвода масла, каркас фильтра имеет форму усеченного конуса, боль шее основание которого расположено в зоне каналов для отвода масла. На фиг.1 изображена центрифуга, разрез; на фиг.2 - каркас фильтра. Центрифуга для очистки масла в двигателях внутреннего сгорания содержит ротор 1 с центральной колонкой 2. Концентрично колонке ротора установлен внутри последнего фильтр 3, сетка 4, которого закреплена на каркасе, состоящем из продольных 5 и кольцевых 6 ребер. Полость внутри фильтра 3 сообщена с каналами 7 для отвода из ротора 1 масла. Полость, образованная наружной поверхностью фильтра 3 и стенкой ротора, сообщена с каналами 8 для подвода в ротор 1 масла. Каркас фильтра 3 имеет форму усеченного конуса, большее основание которого расположено в зоне каналов 7 для отвода масла из ротора 1. Продольные ребра 5 каркаса выполнены сплошными и контактируют с центральной колонкой 2. Каркас может быть изготовлен из пластмассы на высокопроизводительных термопластавтоматах. Для обеспечения жесткости пластмассового каркаса его продольные ребра 5 соединены между собой кольцом 9, охватывающим колонку 2 ротора 1. Центрифуга работает следующим образом. При запуске двигателя его масляный насос (не показан ) создает давление в системе смазки и подает масло в ротор 1 по каналам 8. В этот период ротор еще не вращается, а фильтр 3 обеспечивает очистку масла. После того, как ротор 1 наберет обороты, механические примеси в масле, задержанные фильтром 3, под действием центробежных сил отбрасываются на цилиндрическую стенку ротора 1 , где и остаются в виде отложе1шй. Вследствие того, что каркас фильтра 3 имеет форму усеченного конуса, меньшее основание которого расположено в зоне каналов 8 для подвода масла, величина зазора между наружной поверхностью фильтра 3 и цилиндрической стенкой ротора 1 здесь имеет наибольшее значение. Скорость потока неочищенного масла в указанном зазоре имеет такую величину, при которой не происходит захвата и уноса грязевых отложений с цилиндрической стенки ротора 1 и остается постоянной по всей высоте зазора между фильтром и стенкой ротора, хотя величина последнего уменьшается, достигая минимального значения в зоне каналов 7 для отвода масла из ротора 1. Постоянство скорости потока неочищенного масла обусловлено уменьшением количества масла, перемещающегося в указанном зазоре (часть масла проходит через сетку фильтра 3 ).

В процессе эксапуатации центрифуг на цили адрнческой стенке ротора 1 образуется слой грязевых отложений. Толщина слоя грязевых отложений в зоне каналов 8 для подвода неочищенного масла имеет наибольшую величину которая уменьшается до минимального значения в зоне каналов 7 для отвода масла из ротора 1 . Клагодаря соотвествию сочетания каркаса фильтра 3 с переменной по высоте на цилиндрической стенке ротора 1 толщиной слоя грязевых отложений обеспечивается оптимальная величина зазора между наружной поверхностью фильтра 3 и поверхностью грязевых отложений. Указанная оптимальная величина зазора обеспечивает движение потока неочищенного масла в этом зазоре ( на каждом участке по высоте ротора 1) с такой скоростью, при которой не происходит захвата и у.носа отложений. Сгшош}1ые, контактирукщие с центральной колонкой 2 продольные ребра 5 каркаса фильтра обеспечивают уменьшение гидросопротивлений на выходе из ротора 1. Конструкция продольных ребер 5 и их размещение в роторе 1 обеспечивает жесткость каркаса фильтра при минимальных затратах материала.

По сравнению с известными центрифугами, у которых в роторе установлен

цилиндрический сетчатый фипьтр, предлагаемая обеспечивает повышение эффективности очистки масла от механических примесей в 1,2-1,А раза.

5Формула изобретения

Центрифуга для очистки масла в двигателях В1гутреннего сгорания, включающая укрепленный на оси ротор О с колонкой, установленный концентрично колонке фильтр, состоящий из каркаса и закрепленной на нем сетки и разделяющий полость ротора на две зоны, одна из которых сообщена с каналами для подвода масла в ротор,

s а вторая - с каналами для отвода масла, отличающ.аяся тем, что, с целью повьш1ения эффективности очистки за счет исключения захвата и уноса с потоком масла отложений

0 со стенки ротора, каркас фильтра имеет форму усеченного конуса, больщее основание которого расположено в зоне каналов для отвода масла.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельствоСССР № 2V2727, кл. В 04 В 1/U2, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР № 506433, кл. В 04 В 1/02., 1У76.

3.Патент ЧССР № 119989,

кл. 46 , опублик. 1У66 (прототип).

,