Патент на изобретение №2349801

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ МАСЛА ГИДРОСИСТЕМ

(57) Реферат:

Изобретение относится к гидравлической технике, в частности к устройствам для очистки масла гидросистем гидропривода. Предлагаемое устройство может быть использовано для обслуживания гидравлических систем наземно-транспортных машин, гидрооборудования, применяемого в различных областях техники, а также для очистки индустриальных турбинных и электроизоляционных масел. Устройство для очистки масла гидросистем содержит трубопроводы подвода и отвода, нагреватель, установленные на трубопроводе подвода масла, центробежный насос, выполненный в виде двух дисков с размещенными на них концентрическими кольцами, при этом оно снабжено турбинным колесом, размещенным в нижней части вала центробежного насоса, регулировочным устройством, размещенным в верхней части вала центробежного насоса, причем вал выполнен с каналами для подвода масла, насосом, размещенным на трубопроводе подвода масла в полость турбинного колеса. Технический результат – регулирование производительности работы и частоты вращения устройства в зависимости от дисперсного состава и количества механических примесей или от необходимого качества очистки масла. 1 ил.

Изобретение относится к гидравлической технике, в частности к устройствам для очистки масла гидросистем гидропривода. Предлагаемое устройство может быть использовано для обслуживания гидравлических систем наземно-транспортных машин, гидрооборудования, применяемого в различных областях техники, а также для очистки индустриальных турбинных и электроизоляционных масел.

Для очистки масел от механических примесей и воды значительное распространение получили методы воздействия силовых полей с применением пористых перегородок и с использованием теплофизических и массообменных явлений. Использование центробежных сил, ускоряющих процесс очистки гидравлических масел, положено в основу центрифуг, сепараторов и гидроциклонов различных конструкций. Известны, например, установка ПСМ 1-3000 и ее модификации для очистки электроизоляционных масел от воды и механических примесей (см. П.И.Шишкин и И.В.Брай «Регенерация отработанных нефтяных масел» М.: Химия, 1970 г.). Известны центробежные очистители масел, содержащие корпус и ротор с соплами (см. авт.св. СССР №659168, 1979 г., авт.св. СССР №301162, 1969 г., авт. св. СССР №258272, 1967 г.). Широко применяются центробежные очистители производства ФРГ, Швеции, Японии, России (стенды СОГ) и других стран.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для очистки масла гидросистем, содержащее вакуумную камеру, трубопроводы подвода и отвода, нагреватель, выполненный в виде теплообменника, дроссель, установленный на трубопроводе подвода масла, горизонтальные диски, установленные с зазором между собой, конденсирующее устройство, установленное на трубопроводе отвода паров воды, насос, размещенный в верхней части вакуумной камеры на одном валу с центробежным насосом, размещенным в ее нижней части, центробежный насос, выполненный в виде двух дисков с размещенными на них концентрическими кольцами, причем кольца нижнего диска выполнены эластичными и прижимаются отогнутыми краями к кольцам верхнего диска, выполненным жесткими, образуя во внутренней части центробежного насоса замкнутые полости, насос выполнен в виде кольцевого мембранного насоса с ротором, на котором размещены эластичные ролики, а мембрана пережата пластиной между всасывающим и нагнетательным клапанами (см. патент RU 2285826 С1, F15В 21/04, F04D 29/22, В01D 33/00, С10G 31/00).

Недостатком устройства для очистки масла гидросистем является сложность регулирования качества очистки масла от механических примесей в зависимости от производительности. При значительном содержании механических примесей малого дисперсного состава необходимо уменьшать толщину центрифугируемого потока масла или снижать скорость потока и увеличивать центробежные силы за счет повышения частоты вращения устройства.

Технический результат – регулирование производительности работы и частоты вращения устройства в зависимости от дисперсного состава и количества механических примесей или от необходимого качества очистки масла.

Технический результат достигается тем, что устройство для очистки масла гидросистем содержит трубопроводы подвода и отвода, нагреватель, установленные на трубопроводе подвода масла, центробежный насос, выполненный в виде двух дисков с размещенными на них концентрическими кольцами, турбинное колесо, размещенное в нижней части вала центробежного насоса, регулировочное устройство, размещенное в верхней части вала центробежного насоса, причем вал выполнен с каналами для подвода масла, насос, размещенный на трубопроводе подвода масла в полость турбинного колеса.

Заявляемое устройство для очистки масла гидросистем отличается от прототипа, описанного в патенте RU 2285826 С1, кл.7 F15В 21/04, F04D 29/22, В01D 33/00, С10G 31/00, тем, что оно снабжено турбинным колесом, размещенным в нижней части вала центробежного насоса, регулировочным устройством, размещенным в верхней части вала центробежного насоса, причем вал выполнен с каналами для подвода масла, насосом, размещенным на трубопроводе подвода масла в полость турбинного колеса.

Таким образом, заявляемое устройство для очистки масла гидросистем соответствует критерию «новизна».

Сравнение заявляемого технического решения (устройство для очистки масла гидросистем) не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежной областях позволило выявить технические решения, содержащие признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое техническое решение от прототипа. Известно использование гидродинамических трансмиссий, в которых элементы механических трансмиссий сочетаются с гидродинамическим звеном (гидромуфтой или гидродинамическим трансформатором). Гидродинамические трансформаторы обеспечивают гидродинамической трансмиссии непрерывную характеристику с автоматическим регулированием. В заявляемом техническом решении турбинное колесо при работе совместно с регулятором обеспечивает автоматическое регулирование частоты вращения устройства для очистки масла и производительность устройства в зависимости от необходимого качества очистки масла или количественного содержания и дисперсного состава механических примесей.

На основании изложенного можно сделать вывод, что предлагаемая совокупность отличительных признаков отвечает критерию «существенные отличия», т.к. она приобрела новое свойство, заключающееся в регулировании производительности работы и частоты вращения устройства в зависимости от дисперсного состава и количества механических примесей или от необходимого качества очистки масла.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема устройства.

Заявляемое устройство содержит корпус 1, в верхней полости корпуса 1 размещен центробежный насос, рабочее колесо которого состоит из нижнего диска 2 с концентрическими кольцами и лопастями 3 по краям и верхнего диска 4 с концентрическими кольцами. В нижней полости корпуса 1, на одном валу с центробежным насосом, расположено турбинное колесо 5, причем вал выполнен с каналом для подвода масла 6 и регулятором 7. Кроме того, устройство имеет трубопровод подвода масла 8 с последовательно расположенным на нем нагревателем 9 и насосом 11, трубопровод повода масла 10 от насоса 11 к нижней полости корпуса 1, трубопровод отвода масла 12 из полости турбинного колеса 5 к трубопроводу подвода масла 8.

Заявляемое устройство для очистки масла гидросистем работает следующим образом.

При вращении насоса 11 поток масла подается по трубопроводу подвода масла 10 к нижней полости корпуса 1, вращает турбинное колесо 5 и отводится из нижней полости корпуса 1 по трубопроводу 12 к входу насоса 11. При этом регулятор 7, находясь в нижнем положении, перекрывает канал подвода масла 6. Турбинное колесо 5 приводит во вращение находящийся на одном валу с ним центробежный насос, рабочее колесо которого состоит из нижнего диска 2 с концентрическими кольцами и лопастями 3 по краям и верхнего диска 4 с концентрическими кольцами, при этом давление в верхней полости корпуса 1 понижается. После разгона турбинного колеса 5 регулятором 7 открывается канал подвода масла 6, при этом часть потока масла из нижней полости корпуса 1 по каналу подвода масла 6 поступает в зигзагообразные каналы, образуемые концентрическими кольцами нижнего диска 2 и верхнего диска 4. При прохождении зигзагообразных каналов механические примеси под действием центробежных сил будут осаждаться по краям концентрических колец нижнего диска 2 и верхнего диска 4.

Частота вращения центробежного насоса, состоящего из нижнего 2 и верхнего 4 дисков с концентрическими кольцами, зависит от скорости и величины потока масла, подаваемого на турбинное колесо 5 насосом 11 по трубопроводу подвода масла 10, а также от диаметра турбинного колеса 5, размеров лопастей 3 и количества масла, проходящего через канал 6.

Качество очистки увеличивается при снижении скорости движения масла по зигзагообразным каналам нижнего диска 2 и верхнего диска 4, т.е. при уменьшении потока масла, проходящего через канал 6, а следовательно, зависит от положения регулятора 7.

Насос 11 и турбинное колесо 5 образуют гидродинамическое звено, которое может работать как мультипликатор. Регулятор 7, при совместной работе с гидродинамическим звеном, позволяет изменять производительность работы и частоту вращения устройства в зависимости от качества очистки масла.

Трубопровод отвода масла 12 необходим для возвращения части потока масла, подаваемого по трубопроводу 10, но не прошедшего по каналу 6.

Таким образом, использование заявляемого технического устройства позволяет регулировать производительность работы и частоту вращения устройства в зависимости от дисперсного состава и количества механических примесей или от необходимого качества очистки масла.

Формула изобретения

Устройство для очистки масла гидросистем, содержащее трубопроводы подвода и отвода, нагреватель, установленные на трубопроводе подвода масла, центробежный насос, выполненный в виде двух дисков с размещенными на них концентрическими кольцами, отличающееся тем, что оно снабжено турбинным колесом, размещенным в нижней части вала центробежного насоса, регулировочным устройством, размещенным в верхней части вала центробежного насоса, причем вал выполнен с каналами для подвода масла, насосом, размещенным на трубопроводе подвода масла в полость турбинного колеса.

РИСУНКИ