采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法
【专利摘要】本发明涉及一种采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法，处理时，液压油依次通过第一回油管、磁化装置、旋流离心装置、第一吸附装置、旋转磁场装置、第二吸附装置、U型管、过滤箱、消泡板、永久磁铁、隔板以及吸油管进行处理，从而使回油中游离的气泡消融或析出，微米级颗粒吸附或消融。本发明将机械、电、磁等技术相结合，使固体颗粒聚集到管壁吸附，使空气析出或消融，其处理成本低，处理效果好，油液净化能力强，且不易造成二次污染。
【专利说明】采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法
[0001]
【技术领域】
本发明涉及一种液压油的处理方法，具体涉及一种采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法，属于液压油箱技术领域。
[0002]
【【背景技术】】
国内外的资料统计说明，液压系统的故障大约有70%?85%是由于油液污染引起的。因此液压系统污染控制已成为国内外液压行业和各工业部门普遍关注的问题。而固体污染、气体污染是液压污染的两种主要方式。
[0003]在大气压力和室温条件下油液中含有9%左右体积的空气，一部分空气溶入油液中，这种溶解状态的空气对液压系统的机械性能、油液的体积弹性系数和黏度也不会产生明显影响，一般可忽略不计；另一部分以0.05mm?0.5mm直径的气泡形式游离在油液中，形成空穴现象，是噪声、机体腐蚀和容积效率降低的主要原因。气泡被急剧压缩时产生热量会导致油温升高，加速油液氧化和密封件老化，使油液润滑性能下降。油液中掺杂气泡还会降低油液的刚度，导致自动控制失灵、工作机构间歇运动、定位不准确或定位漂移等不良后果O
[0004]固体颗粒是液压系统中最普遍、危害作用最大的污染物。据资料统计，由于固体颗粒污染物引起的液压系统故障占总污染故障的70%。在液压系统油液中的颗粒污染物中，金属磨肩占有一定的比率，根据不同的情况，一般在20%?70%之间，这部分金属磨肩主要来自于元件的磨损。因此，采取有效措施去除油液中的固体颗粒污染物，是液压系统污染控制的另一个重要方面。
[0005]工厂的生产设备、施工机械中使用的液压装置由液压回路和油箱构成。油箱储存向液压回路提供的液压油以及从液压回路回流的回油。流入油箱的液压系统回油中包含了各种金属和胶质颗粒污染物，同时还包括以气泡形态存在的空气，这些污染物的存在会导致液压系统性能下降甚至发生故障。
[0006]为解决上述颗粒消除问题，中国实用新型专利(授权公告号CN 203816790 U)公开了一种离心式净油机，其包括设备油箱及设备油箱引出的净化前油管，该净化前油管依次连接辅助油箱、自吸栗、离心转筒，该离心转筒连接净化后油管接于设备油箱，还包括真空栗与辅助油箱连接;其中在所述辅助油箱内设有强磁磁铁。因此，当在油液进入离心桶之前将油液中的金属杂质吸附，减少金属颗粒对设备的磨损，有效提高了设备的使用寿命。
[0007]然后，上述净油机存在以下几方面问题:
1.需加设整套离心装置，设备复杂，成本高，同时会给油液带来二次污染。
[0008]2.油箱体积较大，且油液的导磁性差，强磁磁铁对油液中微米级颗粒的作用力较小，造成吸附时间长，吸附效果差等问题。
[0009]3.部分磁化微粒进入液压回路，吸附在液压元件上造成元件故障且难以清洗去除。
[0010]而为解决上述气泡消除问题，常规的做法是在油箱中设置纵向隔板，延长油液在油箱中的停留时间，进、出油口应尽量设置得远些，并增大油箱的容积。但是，由于混到回油的气泡很小且油的粘度相对较高，因此存在以下问题:气泡上升至油面且散到空气中需要较长时间，在此期间液压装置无法进行工作。
[0011]中国实用发明专利申请(申请公布号CN102762874 A)公开了一种油箱，该油箱通过设置于油箱内的收纳部和整流翼来延长回油油液在液面的停留时间，达到消除气泡和避免吸油口吸入气泡的目的。然后，上述油箱的消泡机理是自然消泡，依旧存在消泡时间长，效率低等问题，特别是对于流量变化剧烈的工况效果不佳。
[0012]因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法，以克服现有技术中的所述缺陷。
[0013]
【
【发明内容】
】
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法，将机械、电、磁等技术相结合，使固体颗粒聚集到管壁吸附，使空气析出或消融，其结构简单，成本低，且油液净化能力强。
[0014]为实现上述目的，本发明采取的技术方案为:采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法，其利用一种油箱进行处理，该油箱包括油箱体、过滤箱、第一回油管、第二回油管、U型管、磁化装置、旋流离心装置、第一吸附装置、旋转磁场装置、第二吸附装置、永久磁铁、隔板、加热器、吸油管以及ECU;其中，所述油箱体外的顶部设有空气滤清器，油箱体内依次设有所述过滤箱、永久磁铁、隔板和加热器;所述第一回油管插入油箱体内，并和U型管连接，其上设有冷却器和温度传感器;所述第二回油管一端连接至第一回油管，另一端延伸入过滤箱;所述第一回油管和第二回油的连接处设有一溢流阀;所述U型管位于过滤箱内，其上依次安装有所述磁化装置、旋流离心装置、第一吸附装置、旋转磁场装置和第二吸附装置;所述过滤箱底部设有隔磁支脚，顶部安装有向下倾斜设置的消泡板;所述消泡板表面铺设有一层磁性金属网;所述吸油管插入油箱体，其上设有滤油器、消磁器和剩磁传感器;所述ECU分别电性连接冷却器、温度传感器、磁化装置、步进电机、流量传感器、第一吸附装置、旋转磁场装置、第二吸附装置、加热器、消磁器和剩磁传感器;其包括如下工艺步骤:
1)，回流液压油通过第一回油管送至磁化装置，并通过第一回油管上的冷却器控制回油温度，使液压油温度在40-50°C ；
2)，通过磁化装置对回油进行磁化，使微米级的金属颗粒聚合成大颗粒，之后送至旋流离心装置；
3)，通过旋流离心装置使油液中的磁化微粒向管壁聚合，回油中的气泡则在离心力作用下移向管道的中心轴线处，之后回油送至第一吸附装置；
4)，通过第一吸附装置吸附回油中的磁性聚合微粒，之后回油送至旋转磁场装置；
5)，旋转磁场装置利用旋转磁场分离未吸附的磁化微粒，之后回油送至第二吸附装置；
6)，第二吸附装置二次吸附回油中的磁性聚合微粒，之后回油送至U型管；
7)，U型管通过其出口将回油排入过滤箱；
8)，过滤箱满溢的回油沿着消泡板的表面发生扩散，并与油箱体中的油液进行混合，使油液的气泡自然散发到空气中；且消泡板上的磁性金属网吸附油液中残存的颗粒物体；
9)，利用油箱体中的隔板和永久磁铁去除进油时的空气和颗粒；
10)，通过吸油管将油箱体的油液吸出，并利用吸油管上的消磁器消除磁性微粒磁性。
[0015]本发明的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法进一步为:所述旋流离心装置包括旋流管壁、第一导流片、第二导流片、步进电机以及流量传感器;其中，所述第一导流片设有3片，该3片第一导流片沿管壁内圆周隔120°均匀分布，其安放角设为18°;所述第二导流片和第一导流片结构相同，其设置在第一导流片后，并和第一导流片错开60°连接在管壁内，其安放角设为36°C;所述步进电机连接并驱动第一导流片和第二导流片，以调节安放角;所述流量传感器设置在管壁内的中央;所述ECU分别电性连接步进电机和流量传感器。
[0016]本发明的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法进一步为:所述第一导流片的长边与管壁相连，短边沿管壁的轴线延伸；其前缘挫成钝形，后缘加工成翼形，其高度为管壁直径的0.4倍，长度为管壁直径的1.8倍。
[0017]本发明的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法进一步为:所述磁化装造包括铝质管道、若干绕组、铁质外壳、法兰以及若干磁化电流输出模块;其中，所述若干绕组分别绕在铝质管道外，各绕组由正绕组和逆绕组组成;所述铁质外壳包覆于铝质管道上;所述法兰焊接在铝质管道的两端;每一磁化电流输出模块连接至一绕组，并由ECU控制。
[0018]本发明的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法进一步为:所述第一吸附装置采用环形永久磁铁，或同极相邻型吸附环，或带电击锤的同极相邻型吸附环；所述第二吸附装置和所述第一吸附装置结构相同。
[0019]本发明的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法进一步为:所述同极相邻型吸附环包括铝质环形管道、正向螺线管、反向螺线管以及铁质导磁帽；所述正向螺线管和反向螺线管分别布置于铝质环形管道内并由ECU控制，两者通有方向相反的电流，使得正向螺线管和反向螺线管相邻处产生同性磁极;所述铁质导磁帽布置于铝质环形管道的内壁上，其位于正向螺线管和反向螺线管相邻处、以及正向螺线管和反向螺线管轴线的中间点。
[0020]本发明的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法进一步为:所述带电击锤的同极相邻型吸附环包括铝质环形管道、正向螺线管、反向螺线管、铁质导磁帽、隔板、电击锤以及电磁铁;所述正向螺线管和反向螺线管分别布置于铝质环形管道内，两者通有方向相反的电流，使得正向螺线管和反向螺线管相邻处产生同性磁极;所述铁质导磁帽布置于铝质环形管道的内壁上，其位于正向螺线管和反向螺线管相邻处、以及正向螺线管和反向螺线管轴线的中间点；所述隔板位于正向螺线管和反向螺线管之间；所述电击锤和电磁铁位于隔板之间；所述电磁铁连接并能推动电击锤，使电击锤敲击铝质环形管道内壁;所述ECU电性连接并控制正向螺线管、反向螺线管和电磁铁。
[0021]本发明的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法进一步为:所述旋转磁场装置包括铝质管道、铁质外壳、三相对称绕组、法兰以及三相对称电流模块;所述三相对称绕组绕在铝质管道外;所述铁质外壳包覆于铝质管道上;所述法兰焊接在铝质管道的两端;所述三相对称电流模块连接所述三相对称绕组，并由ECU控制。
[0022]本发明的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法进一步为:所述吸油管的底部管口插于最低液面以下，其离油箱体的底部要大于其管径的2-3倍，离油箱体的箱壁距离为管径的3倍;所述吸油管的底部管口截成45°斜角，并使斜角对着油箱体的箱壁。
[0023]本发明的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法还为:所述隔板上下留空，上部留空在最高油面位置以上;所述油箱体的底部设有放油装置。
[0024]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
1、通过控制液压油的温度和磁场强度，使油液中的颗粒强力磁化聚集成大颗粒，并促使胶质颗粒分解消融;旋流离心装置使质量较大的磁化颗粒被甩向腔壁;通过U形吸附装置的磁力、重力、离心力形成高效吸附；利用旋转磁场将油液中的微小颗粒“分离”并聚集到管壁附近，用吸附装置捕获微小颗粒;利用消泡板上的磁性金属网吸附尚未吸附的小颗粒，最后在吸油管内对残余颗粒消磁，避免危害液压元件的整体颗粒吸附。
[0025]2、通过控制液压油的温度和磁场强度，使油液中的气泡在磁力作用下部分消融，剩余气泡则在离心力作用下移向管道的中心轴线处;利用旋转磁场将油液中的微粒排成针状做螺旋外扩运动，从而达到刺破气泡消除气泡的目的;并通过U形管出口的设置强化气泡的自然上升散发效率，利用消泡板散发残余气泡的整体油液消泡。
[0026]3、处理成本低，具有颗粒吸附和消泡功能，且不会产生二次污染。
[0027]
【【附图说明】】
图1是本发明的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的油箱的结构示意图。
[0028]图2是图1中的磁化装置的结构示意图。
[0029]图3是图2中的绕组的结构示意图。
[0030]图4是图3中的磁化电流输出模块的电路图。
[0031]图5是图1中的旋流离心装置的横向示意图。
[0032]图6是图1中的旋流离心装置的径向示意图。
[0033]图7是图1中的吸附装置为同极相邻型吸附环的结构示意图。
[0034]图8是图1中的吸附装置为带电击锤的同极相邻型吸附环的结构示意图。
[0035]图9是图1中的旋转磁场装置的结构示意图。
[0036]图10是图1中E⑶的连接示意图。
[0037]
【【具体实施方式】】
请参阅说明书附图1至附图10所示，其为一种采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的油箱，其由油箱体1、过滤箱17、第一回油管12、第二回油管14、U型管20、磁化装置19、旋流离心装置26、第一吸附装置21、旋转磁场装置27、第二吸附装置28、永久磁铁9、隔板8、加热器7、吸油管2以及E⑶3等几部分组成。
[0038]其中，所述油箱体I外的顶部设有空气滤清器10，油箱体I内依次设有所述过滤箱17、永久磁铁9、隔板8和加热器7。所述油箱体I的底部设有放油装置11，换油时将其打开放走油污。进一步的，所述加热器7为电加热器，其采用本身带温度检测的重庆金鸿的润滑油加热器。所述隔板用于将吸、回油隔开，迫使油液循环流动，利于散热和沉淀，其上下留空，上部留空在最高油面位置以上，用以空气流通和控制走线；而下部留空用以吸油，减少空气和颗粒的吸入。所述永久磁铁9用于吸附金属颗粒。所述空气滤清器10使油箱体I与大气相通，其能滤除空气中的灰尘杂物，有时兼作加油口，其具体可选用规格为EF4—50EF型空气过滤器，其空气过滤精度为0.105mm2，加油流量和空气流量分别为32L/min和265L/min。
[0039]所述第一回油管12插入油箱体I内，并和U型管20连接，其上设有冷却器15和温度传感器16。由于液压介质正常油温一般应控制在15-65°C(40-50°C最佳)范围内。油温过高，将使油液迅速老化变质，同时使油液的粘度降低，造成元件内泄露量增加，系统效率降低；油温过低，将使油液的粘度过大，造成液压油栗吸油困难。所述冷却器15能够降低回油温度，为后续的磁化装置19提供最佳的磁化温度，同时还兼具油液降粘、油箱中电控设备散热、使油箱安全工作等作用，其可选用表面蒸发式空冷器，兼有水冷和空冷的优点，散热效果好，采用光管，流体阻力小；空冷器的翅片类型需为高翅，翅片管选KLM型翅片管，传热性能好，接触热阻小，翅片与管子接触面积大，贴合紧密，牢固，承受冷热急变能力佳，翅片根部抗大气腐蚀性能高；空冷器的管排数为8。所述温度传感器16采用铂电阻温度传感器，ECU3根据温度传感器16检测到的温度数据去控制冷却器15内的风扇转速，以此调节回油液温度。
[0040]所述第二回油管14一端连接至第一回油管12，另一端延伸入过滤箱17。所述第一回油管12和第二回油管14的连接处设有一溢流阀13。所述溢流阀13在第一回油管12淤积堵塞时打开，使液压系统回油从第二回油管14流回过滤箱17，其可选择YUKEN日本油研型号为EBG-O3-C-T-50的EBG型电一液比例溢流阀。该比例溢流阀的最高使用工作压力为25 MPa，最大流量为100L/rain，最小流量为3 L/rain，压力调节范围为0.4?16 MPa，额定电流为770mA，线圈电阻为10欧姆。
[0041]所述U型管20位于过滤箱17内，其上依次安装有所述磁化装置19、旋流离心装置26、第一吸附装置21、旋转磁场装置27和第二吸附装置28。所述U型管20的出口位于靠近液面处的下方，目的是缩短气泡上浮距离，加快油液内气泡的自然散发速度。
[0042]所述过滤箱17底部设有隔磁支脚18，顶部安装有向下倾斜设置的消泡板23。所述消泡板23表面铺设有一层磁性金属网24。为了避免过滤箱17液面低于回油出口而造成飞溅起泡，在过滤箱17靠近液面处设有止回阀25，该阀的位置位于最低液面以下，保证了过滤箱17内油液的高度不低于外部油箱。U型管20出口的油液从过滤箱17溢流，并沿着消泡板23的表面发生扩散并与油箱体I中的油液进行混合，消泡板23的最低端要在最低液位以下，以防止飞溅起泡。所述磁性金属网24用于吸附油液中残存的颗粒物体，使得回油携带的气泡只在过滤箱17的液面聚集，气泡自然散发的距离短，速度快;经消泡板23和油箱内的液压油也是在液面混合，避免了油箱底部的吸油口吸入这些气泡。
[0043]所述吸油管2插入油箱体I，其上设有滤油器6、消磁器5和剩磁传感器4，其与第一回油管12、第二回油管14之间的距离尽可能远。该吸油管2的底部管口插于最低液面以下，其离油箱体I的底部要大于其管径的2-3倍，以免吸空和飞溅起泡;离油箱体I的箱壁距离为管径的3倍，以便四面进油。进一步的，所述吸油管2的底部管口截成45°斜角，并使斜角对着油箱体I的箱壁，以增大油口通流面积，并使斜面对着箱壁，以利散热和沉淀杂质。所述滤油器6用来保护与油箱连接的齿轮栗，使其不致吸入较大的固体杂质，其具体采用过滤精度为180um、压力损失彡0.01MPa、流量为250L/min、通径为50mm、采用法兰联接的型号为WU-250XlS0F的网式过滤器。所述消磁器5能防止残余磁性微粒进入液压回路，对敏感液压元件造成损伤;且ECU3根据剩磁传感器4的检测值控制消磁器5的消磁强度。所述消磁器5的消磁方法为电磁退磁，方法是通过加一适当的反向磁场，使得材料中的磁感应强度重新回到零点，且磁场强度或电流必须按顺序反转和逐步降低，避免由于磁滞现象的存在，当铁磁材料磁化到饱和状态后，即使撤消外加磁场，材料中的磁感应强度仍回不到零点的问题产生。
[0044]请参阅说明书附图2至附图4所示，所述磁化装置19能实现金属颗粒的强力磁化，并使微米级的金属颗粒聚合成大颗粒，便于后续吸附分离。同时磁化装置19还需要提供非均匀磁场，对经过冷却器15的合适油温的液压油中的胶质颗粒进行磁化分解，并促使游离的气泡缩小或消融。
[0045]所述磁化装置19由铝质管道191、若干绕组192、铁质外壳193、法兰194以及若干磁化电流输出模块195组成。其中，所述铝质管道191使油液从其中流过而受到磁化处理，且铝的磁导率很低，可以使管道191中获得较高的磁场强度。
[0046]所述若干绕组192分别绕在铝质管道191外，由直径为1.0mm左右的铜丝涂覆绝缘漆制成。各绕组19 2都是相互独立设置的，分别由相应的磁化电流输出模块195控制，其中电流根据系统需要各不相同。由于每圈绕组192相互独立，其引出端会造成该线圈组成的电流环不是真正的“圆”，而是有个缺口，这会造成铝质管道191内磁场的径向分布不均匀，从而影响磁化效果。为解决此问题，本创作的每圈绕组192都由正绕组196和逆绕组197组成，目的是为了产生同极性方向的磁场并同时弥补缺口造成的磁场不均衡。正绕组和逆绕组内的电流大小相等。在铝质管道191轴线方向上排列有多对正逆绕组，通过不同的电流，用以形成前述要求的非均匀磁场。
[0047]所述铁质外壳193包覆于铝质管道191上，铁质的材料会屏蔽掉大部分的磁通。所述法兰194焊接在铝质管道191的两端，并通过法兰法兰194在U型管20中。
[0048]每一磁化电流输出模块195连接至一绕组192，并由ECU3控制，其利用数字电位计具有和ECU3实时通讯并实时修改阻值的特点，实现非均匀磁场的实时控制。所述磁化电流输出模块195的电路原理图可参见附图4，其使用的数字电位计为AD5206，具有6通道的输出，可以和ECU之间实现单总线数据传输。ECU通过单总线实现对磁化绕组的多块磁化电流输出模块的电流设定和恒定输出。运放AD8601和MOS管2N7002通过负反馈实现了高精度的电压跟随输出。恒定大电流输出采用了德州仪器(TI)的高电压、大电流的运放OPA 549。
[0049]请参阅说明书附图5至附图6所示，所述旋流离心装置26使油液在离心作用下，质量较大的磁化颗粒被甩向腔壁，而油液中的气泡则在离心力作用下移向管道的中心轴线处，其采用沿程起旋的方式，其设计原理如下:在管道中设置一定高度和长度的扭曲的导流片，并使叶面切线与轴线成一定角度，因管流边界发生改变可使流体产生圆管螺旋流，该螺旋流可分解为绕管轴的周向流动和轴向平直流动，流体中携带的颗粒物产生偏轴线向心螺旋运动。该旋流离心装置26由旋流管壁261、第一导流片262、第二导流片263、步进电机264以及流量传感器265等几部分组成。
[0050]其中，所述第一导流片262设有3片，该3片第一导流片262沿管壁261内圆周隔120°均匀分布，其安放角(第一导流片262和旋流管壁261之间的夹角)设为18°，以保证最佳切向流动。所述第二导流片263和第一导流片262结构相同，其设置在第一导流片262后，并和第一导流片262错开60°连接在管壁261内，其安放角设为36°C，用于减少阻力并加大周向流动的强度。另外，可根据实际分离效果同样再设置第三或更多的导流片，安放角逐次增加。所述步进电机264连接并驱动第一导流片262和第二导流片263，以调节安放角，从而可获得更好的离心效果，获知使导流片262、263适应不同的工况。所述流量传感器265设置在管壁261内的中央，ECU3通过读取流量传感器265的数值分析旋流分离效果，并据此控制步进电机264，步进电机264调节各导流片262、263的安放角，以获得更加分离效果。
[0051 ]进一步的，所述第一导流片262的长边与管壁261相连，短边263沿管壁261的轴线延伸;为减小阻力，其前缘挫成钝形;为避免绕流，后缘加工成翼形;其高度为管壁261直径的0.4倍，使形成的螺旋流具有较大的强度;长度为管壁261直径的1.8倍，以保证较大的对油液的作用范围。
[0052]请参阅说明书附图7至附图8所示，所述第一吸附装置21用于吸附经旋流离心装置26后的磁性聚合大微粒，其可以采用环形永久磁铁，或同极相邻型吸附环，或带电击锤的同极相邻型吸附环。
[0053]进一步的，所述第一吸附装置21采用同极相邻型吸附环时，该同极相邻型吸附环由铝质环形管道211、正向螺线管212、反向螺线管213以及铁质导磁帽214等部件组成。其中，所述正向螺线管212和反向螺线管213分别布置于铝质环形管道211内并由ECU3控制，两者通有方向相反的电流，使得正向螺线管212和反向螺线管213相邻处产生同性磁极。所述铁质导磁帽214布置于铝质环形管道211的内壁上，其位于正向螺线管212和反向螺线管213相邻处、以及正向螺线管212和反向螺线管213轴线的中间点。
[0054]所述同极相邻型吸附环的设计原理如下:通电正向螺线管212、反向螺线管213，相邻的正向螺线管212、反向螺线管213通有方向相反的电流，使得正向螺线管212、反向螺线管213相邻处产生同性磁极;同时，铝质环形管道211能够改善磁路，加大管道内壁处的磁场强度，增强铁质导磁帽214对颗粒的捕获吸附能力。各正向螺线管212、反向螺线管213电流由ECU3直接控制，可根据颗粒的粒径大小和浓度不同而变化，以获得最佳吸附性能。
[0055]进一步的，所述第一吸附装置21也可采用带电击锤的同极相邻型吸附环时，该带电击锤的同极相邻型吸附环由铝质环形管道211、正向螺线管212、反向螺线管213、铁质导磁帽214、隔板215、电击锤216以及电磁铁217等部件组成。其中，所述正向螺线管212和反向螺线管213分别布置于铝质环形管道211内并由ECU3控制，两者通有方向相反的电流，使得正向螺线管212和反向螺线管213相邻处产生同性磁极。所述铁质导磁帽214布置于铝质环形管道211的内壁上，其位于正向螺线管212和反向螺线管213相邻处、以及正向螺线管212和反向螺线管213轴线的中间点。所述电击锤216和电磁铁217位于隔板215之间。所述电磁铁217连接并能推动电击锤216，使电击锤216敲击铝质环形管道212内壁。所述ECU3电性连接并控制正向螺线管212、反向螺线管213和电磁铁217。
[0056]所述带电击锤的同极相邻型吸附环的设计原理如下:通电正向螺线管212、反向螺线管213，相邻的正向螺线管212、反向螺线管213通有方向相反的电流，使得正向螺线管212、反向螺线管213相邻处产生同性磁极;同时，铝质环形管道211能够改善磁路，加大管道内壁处的磁场强度，增强铁质导磁帽214对颗粒的捕获吸附能力。各正向螺线管212、反向螺线管213电流由ECU3直接控制，可根据颗粒的粒径大小和浓度不同而变化，以获得最佳吸附性能。而通过电击锤216的设置，防止颗粒在铁质导磁帽214处大量堆积，影响吸附效果。此时，通过电磁铁217控制电击锤216敲击管道211的内壁，使得被吸附的颗粒向两侧分散开。同时，在清洗管道211时，电击锤216的敲击还可以提高清洗效果。
[0057]请参阅说明书附图9所示，所述旋转磁场装置27利用旋转磁场离心未被第一吸附装置21吸附的微小磁化颗粒，其由铝质管道271、铁质外壳272、三相对称绕组273、法兰274以及三相对称电流模块275组成。所述三相对称绕组273绕在铝质管道271外。所述铁质外壳272包覆于铝质管道271上。所述法兰274焊接在铝质管道271的两端。所述三相对称电流模块275连接所述三相对称绕组273，并由E⑶3控制。
[0058]所述旋转磁场装置27的工作原理如下:未被吸附的微小磁化颗粒进入旋转磁场装置27，ECU3控制三相对称电流模块275，使三相对称绕组273中流过三相对称电流，该电流在铝质管道271内产生旋转磁场，磁化颗粒在旋转磁场作用下受到磁场力的作用，并在该力的作用下以螺旋状前进，同时向管壁运动。因此，调节磁场强度即可使油液中的颗粒从油液中“分离”出来，聚集在铝质管道271管壁附近，便于后续吸附捕获。
[0059]所述第二吸附装置28和所述第一吸附装置21结构相同，功能和作用机理亦相同，其能进一步吸附未被旋转磁场装置27吸附的颗粒。
[0060]请参阅说明书附图10所示，所述ECU3可选择Microchip公司的PIC16F877，其分别电性连接冷却器15、温度传感器16、磁化装置19、步进电机264、流量传感器265、第一吸附装置21、旋转磁场装置27、第二吸附装置28、加热器7、消磁器5和剩磁传感器4等部件。
[0061 ] 采用上述油箱对回流液压油处理的工艺步骤如下:
1)，回流液压油通过第一回油管12送至磁化装置，并通过第一回油管上的冷却器控制回油温度，使液压油温度在40-50 °C ；
2)，通过磁化装置19对回油进行磁化，使微米级的金属颗粒聚合成大颗粒，之后送至旋流离心装置26;
3)，通过旋流离心装置26使油液中的磁化微粒向管道261的管壁聚合，回油中的气泡则在离心力作用下移向管道261的中心轴线处，之后回油送至第一吸附装置21;
4)，通过第一吸附装置21吸附回油中的磁性聚合微粒，之后回油送至旋转磁场装置27;
5)，旋转磁场装置27利用旋转磁场分离未吸附的磁化微粒，之后回油送至第二吸附装置28;
6)，第二吸附装置28二次吸附回油中的磁性聚合微粒，之后回油送至U型管20;
7)，U型管20通过其出口将回油排入过滤箱17;
8)，过滤箱17满溢的回油沿着消泡板23的表面发生扩散，并与油箱体I中的油液进行混合，使油液的气泡自然散发到空气中；且消泡板上23的磁性金属网24吸附油液中残存的颗粒物体；
9)，利用油箱体I中的隔板8和永久磁铁9去除进油时的空气和颗粒；
10)，通过吸油管2将油箱体I的油液吸出，以供液压系统再次使用，并利用吸油管2上的消磁器5消除磁性微粒磁性，防止残余磁性微粒进入液压回路，对敏感液压元件造成损伤。
[0062]以上的【具体实施方式】仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。
【主权项】
1.采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法，其特征在于:其利用一种油箱进行处理，该油箱包括油箱体、过滤箱、第一回油管、第二回油管、U型管、磁化装置、旋流离心装置、第吸附装置、旋转磁场装置、第二吸附装置、永久磁铁、隔板、加热器、吸油管以及ECU;其中，所述油箱体外的顶部设有空气滤清器，油箱体内依次设有所述过滤箱、永久磁铁、隔板和加热器;所述第一回油管插入油箱体内，并和U型管连接，其上设有冷却器和温度传感器;所述第二回油管一端连接至第一回油管，另一端延伸入过滤箱;所述第一回油管和第二回油的连接处设有一溢流阀；所述U型管位于过滤箱内，其上依次安装有所述磁化装置、旋流离心装置、第一吸附装置、旋转磁场装置和第二吸附装置;所述过滤箱底部设有隔磁支脚，顶部安装有向下倾斜设置的消泡板;所述消泡板表面铺设有一层磁性金属网;所述吸油管插入油箱体，其上设有滤油器、消磁器和剩磁传感器;所述ECU分别电性连接冷却器、温度传感器、磁化装置、旋流离心装置、第一吸附装置、旋转磁场装置、第二吸附装置、加热器、消磁器和剩磁传感器；；其包括如下工艺步骤: 1)，回流液压油通过第一回油管送至磁化装置，并通过第一回油管上的冷却器控制回油温度，使液压油温度在40-50°C ； 2)，通过磁化装置对回油进行磁化，使微米级的金属颗粒聚合成大颗粒，之后送至旋流离心装置； 3)，通过旋流离心装置使油液中的磁化微粒向管壁聚合，回油中的气泡则在离心力作用下移向管道的中心轴线处，之后回油送至第一吸附装置； 4)，通过第一吸附装置吸附回油中的磁性聚合微粒，之后回油送至旋转磁场装置； 5)，旋转磁场装置利用旋转磁场分离未吸附的磁化微粒，之后回油送至第二吸附装置； 6)，第二吸附装置二次吸附回油中的磁性聚合微粒，之后回油送至U型管； 7)，U型管通过其出口将回油排入过滤箱； 8)，过滤箱满溢的回油沿着消泡板的表面发生扩散，并与油箱体中的油液进行混合，使油液的气泡自然散发到空气中；且消泡板上的磁性金属网吸附油液中残存的颗粒物体； 9)，利用油箱体中的隔板和永久磁铁去除进油时的空气和颗粒； 10)，通过吸油管将油箱体的油液吸出，并利用吸油管上的消磁器消除磁性微粒磁性。2.如权利要求1所述的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法，其特征在于:所述旋流离心装置包括旋流管壁、第一导流片、第二导流片、步进电机以及流量传感器;其中，所述第一导流片设有3片，该3片第一导流片沿管壁内圆周隔120°均匀分布，其安放角设为18°;所述第二导流片和第一导流片结构相同，其设置在第一导流片后，并和第一导流片错开60°连接在管壁内，其安放角设为36°C ;所述步进电机连接并驱动第一导流片和第二导流片，以调节安放角;所述流量传感器设置在管壁内的中央;所述ECU分别电性连接步进电机和流量传感器。3.如权利要求1所述的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法，其特征在于:所述第一导流片的长边与管壁相连，短边沿管壁的轴线延伸；其前缘挫成钝形，后缘加工成翼形，其高度为管壁直径的0.4倍，长度为管壁直径的1.8倍。4.如权利要求1所述的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法，其特征在于:所述磁化装造包括铝质管道、若干绕组、铁质外壳、法兰以及若干磁化电流输出模块;其中，所述若干绕组分别绕在铝质管道外，各绕组由正绕组和逆绕组组成;所述铁质外壳包覆于铝质管道上;所述法兰焊接在铝质管道的两端;每一磁化电流输出模块连接至一绕组，并由E⑶控制。5.如权利要求1所述的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法，其特征在于:所述第一吸附装置采用环形永久磁铁，或同极相邻型吸附环，或带电击锤的同极相邻型吸附环;所述第二吸附装置和所述第一吸附装置结构相同。6.如权利要求5所述的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法，其特征在于:所述同极相邻型吸附环包括铝质环形管道、正向螺线管、反向螺线管以及铁质导磁帽;所述正向螺线管和反向螺线管分别布置于铝质环形管道内并由ECU控制，两者通有方向相反的电流，使得正向螺线管和反向螺线管相邻处产生同性磁极;所述铁质导磁帽布置于铝质环形管道的内壁上，其位于正向螺线管和反向螺线管相邻处、以及正向螺线管和反向螺线管轴线的中间点。7.如权利要求5所述的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法，其特征在于:所述带电击锤的同极相邻型吸附环包括铝质环形管道、正向螺线管、反向螺线管、铁质导磁帽、隔板、电击锤以及电磁铁;所述正向螺线管和反向螺线管分别布置于铝质环形管道内，两者通有方向相反的电流，使得正向螺线管和反向螺线管相邻处产生同性磁极;所述铁质导磁帽布置于铝质环形管道的内壁上，其位于正向螺线管和反向螺线管相邻处、以及正向螺线管和反向螺线管轴线的中间点；所述隔板位于正向螺线管和反向螺线管之间；所述电击锤和电磁铁位于隔板之间；所述电磁铁连接并能推动电击锤，使电击锤敲击铝质环形管道内壁;所述ECU电性连接并控制正向螺线管、反向螺线管和电磁铁。8.如权利要求1所述的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法，其特征在于:所述旋转磁场装置包括铝质管道、铁质外壳、三相对称绕组、法兰以及三相对称电流模块;所述三相对称绕组绕在铝质管道外;所述铁质外壳包覆于铝质管道上;所述法兰焊接在铝质管道的两端;所述三相对称电流模块连接所述三相对称绕组，并由ECU控制。9.如权利要求1所述的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法，其特征在于:所述吸油管的底部管口插于最低液面以下，其离油箱体的底部要大于其管径的2-3倍，离油箱体的箱壁距离为管径的3倍;所述吸油管的底部管口截成45°斜角，并使斜角对着油箱体的箱壁。10.如权利要求1所述的采用磁化、旋流离心、吸附和旋转磁场处理液压油的方法，其特征在于:所述隔板上下留空，上部留空在最高油面位置以上;所述油箱体的底部设有放油装置。
【文档编号】F15B1/26GK105889151SQ201610313342
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】张华芳
【申请人】张华芳