新型离心式通风器的制作方法

本实用新型涉及一种油气分离装置，特别涉及一种新型离心式通风器。

背景技术：

工程机械、机床、减速机及发动机等整机系统中都离不开液压/滑油系统，液压/滑油系统在运行过程中会由于飞溅，碰撞，高温和气体带入而产生大量的悬浮油雾颗粒。由于液压/滑油系统在运行中需要连通大气，连通大气的地方一般在油箱及其带有空腔的壳体上，这些空腔的地方产生或被输送过来的油雾大量聚集，通风的过程中就会进入到大气环境中，一方面这些油雾颗粒对环境和人体都是有害的，另一方面随着油雾产生并被排往大气，油量不断的被消耗浪费造成机械的使用维护成本增加。

目前液压/滑油系统一般配备的是动压式、过滤式或离心式的油气分离通风器。

动压式油气分离通风器的原理是带有压力/速度的油雾混合空气通过其旋转的流道受迫做圆周运动或者转向，介质在旋转或者改变流动方向时会产生离心力，离心力就会造成介质颗粒向转弯外侧横向移动速度增加，从而介质贴靠最外壁流动，由于介质的粘性越靠近外壁介质的速度越低，贴壁处速度为零。在这个过程中介质中的颗粒越大，颗粒密度越大，离心力就越大，流动过程中它们贴壁的能力就越大，就越不容易被整个流场带着一起继续向前流动，和气体相比，这些颗粒本身质量和密度都较大，就会在这个运动过程中被从气体中分离出去并发生沉降，被壁面捕捉从而被分离出来留在空腔内，而气体则顺利排出。这种分离通风器要求介质须有较高的压力或者流速，对小颗粒油雾分离效果差，整体分离效率较低。

过滤式油气分离通风器的原理是通风的流道上布置有多孔隙的过滤材料，带油雾颗粒的气体通过滤材时，油雾颗粒与滤材碰撞被滤材截获捕捉，气体则由于分子颗粒小则可以顺利通过。被截获的油雾颗粒聚集增大由于重力就又回到空腔内，这种分离通风器的缺点是体积大效率才高，且容易堵塞，对于粘度大的介质适应性较差，长时间使用分离效率和箱体通风效果急剧下降。对于大颗粒油雾颗粒效果好，小颗粒油雾颗粒也可以分离，但同时需要很细小的滤材，容易堵塞，工程实用性很差。

离心式油雾分离通风器的原理是通过转动叶片式结构横扫介质通道，介质中一部分颗粒与叶片表面发生碰撞改变颗粒运动方向向周向运动从而被流道外壁或者周向运动到一个收集腔体而被收集，一部分颗粒在被叶片打到后由于粘性作用会吸附在叶片表面上，由于转动产生较大的离心力从而在叶片表面上移动汇集被甩向周向从而被收集。另一部分颗粒和气体被叶轮带动一起做螺旋运动，这里分离的原理同动压式油气分离通风器。离心式油气分离通风器的分离效率和效果比其他类型分离通风器要好很多，优点突出。但缺点也明显，其需要外部动力输入，存在运动部件，可靠性、寿命和使用成本较高，且效率高，效果好的分离通风器不是体积大就是转速高，例如航空发动机上所使用的离心通风器体积小转速大，多在10000-25000rpm左右，所需的驱动功率较大。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出一种效率高、功耗低且结构尺寸小的新型离心式通风器。

本实用新型提供一种新型离心式通风器，可用于分离油雾混合介质，包括壳体及转子系统，所述壳体内设有沿竖直方向延伸的流道，所述壳体设有与所述流道连通的位于所述壳体底侧的入口端和位于所述壳体顶侧的出口端，所述转子系统包括沿竖直方向设置的传动轴、套设于所述传动轴上的叶轮及用于驱动所述传动轴的驱动电机，所述流道的侧壁上设有若干纵向导流槽，若干所述纵向导流槽外覆盖有第一金属滤网复合层，所述油雾混合介质经所述入口端进入所述流道被所述叶轮甩向所述流道侧壁以使得油气分离，分离出的气体经所述出口端排出，分离出的油液透过所述第一金属滤网复合层进入所述纵向导流槽被回收。

在一实施例中，所述叶轮包括环设于所述传动轴外侧的环形部、自所述环形部顶端朝向径向内侧延伸的内延部、自所述环形部底端朝向径向外侧延伸的外延部及设置于所述外延部底部的若干叶片，若干所述叶片沿周向同轴间隔分布，所述内延部与所述传动轴固定连接以随所述传动轴转动，所述叶轮与所述传动轴之间具有间隔空间，所述环形部上设有若干导流孔，所述导流孔与所述间隔空间和所述流道连通。

在一实施例中，所述叶片上设有若干横向导流槽，若干所述横向导流槽外覆盖有第二金属滤网复合层，所述油雾混合介质经所述第二金属滤网复合层进入所述横向导流槽被甩向所述流道侧壁。

在一实施例中，若干所述纵向导流槽沿竖直方向延伸，并沿周向间隔排布；若干所述横向导流槽沿水平方向延伸，并沿竖直方向间隔排布。

在一实施例中，所述传动轴上套设有金属滤网，所述金属滤网位于所述叶轮顶侧，且所述金属滤网相对所述传动轴固定，以随所述传动轴转动。

在一实施例中，所述传动轴上还设有调整垫环和垫圈，所述调整垫环位于所述金属滤网的顶侧，所述垫圈位于所述叶轮的底侧，所述传动轴的底部设有螺栓。

在一实施例中，所述壳体包括沿竖直方向排布的上法兰座和下法兰座，所述上法兰座与所述下法兰座通过快卸法兰连接固定，所述入口端设置于所述下法兰座的底端，所述出口端设置于所述上法兰座的顶端侧边，且所述出口端设有排气法兰，分离出的气体经所述出口端从所述排气法兰排出。

在一实施例中，所述叶轮位于所述上法兰座与所述下法兰座的连接区域附近，所述纵向导流槽及所述第一金属滤网复合层对应设置于所述上法兰座与所述下法兰座的连接区域。

在一实施例中，所述上法兰座与所述下法兰座的连接处设有o型密封圈。

在一实施例中，所述驱动电机设置于所述壳体的顶部，所述传动轴一端与所述驱动电机驱动连接，另一端穿过所述壳体顶部并伸入所述壳体内。

综上所述，本实用新型有效解决了现有油气分离通风器的缺点，并综合了它们的优点，开发出一种新型离心式通风器。通过在流道侧壁设置纵向导流槽及覆盖纵向导流槽的第一金属滤网复合层，在叶轮上方设置金属滤网，在叶片上设置横向导流槽及覆盖横向导流槽的第二金属滤网复合层，并在叶轮的环形部上设置导流孔，使得整个离心分离通风器的流动很顺畅，通过多级过滤、离心作用实现油雾的高效分离，并将分离出的油液回收至液压/滑油系统的油箱或空腔。本实用新型技术方案扬长避短，结合了动压式、过滤式、离心式的油气分离通风器的优点，避免了他们的缺点，效率高，流阻低，寿命长，功耗低，效果好，适应性好。

附图说明

图1为本实用新型新型离心式通风器的立体剖视图。

图2为上法兰座的立体剖视图。

图3为上法兰座未安装第一金属滤网复合层的立体剖视图。

图4为下法兰座的立体剖视图。

图5为转子系统未安装驱动电机的立体剖视图。

具体实施方式

在详细描述实施例之前，应该理解的是，本实用新型不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本实用新型可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本实用新型并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。

如图1-5所示，本实用新型提供一种新型离心式通风器10，该新型离心式通风器10可用于高效分离工程机械、机床、减速机及发动机等整机系统中液压/滑油系统在运行过程中由于飞溅，碰撞，高温和气体带入而产生的大量油雾混合介质，并将分离出的油液回收至液压/滑油系统的油箱或空腔。

该新型离心式通风器10沿竖直方向布置，包括壳体12及转子系统，壳体12内设有沿竖直方向延伸的流道14，也即壳体12的内壁围合形成流道14。壳体12上设有与流道14连通的位于壳体12底侧的入口端16和位于壳体12顶侧的出口端18。更具体地，壳体12包括沿竖直方向排布的上法兰座20和下法兰座22，上法兰座20与下法兰座22通过快卸法兰24连接固定。入口端16设置于下法兰座22的底端，出口端18设置于上法兰座20的顶端侧边，且出口端还设有排气法兰26，分离出的气体经出口端18从排气法兰26排出。排气法兰26与出口端18的连接处可以设置o型密封圈32，以保证连接处的密封性。

上法兰座20的底端设有第一连接端28，下法兰座22的顶端设有第二连接端30，第一连接端28与第二连接端30对接，然后通过快卸法兰24固定。优选地，第一连接端28与第二连接端30之间设有o型密封圈32，用于增强壳体12的密封性能。

下法兰座22可与液压/滑油系统的油箱或空腔连接，例如，下法兰座22的外侧壁底侧通过法兰与液压/滑油系统的油箱或空腔结构连接，连接处也可以设置o型密封圈32，以保证连接处的密封性。

转子系统设置于壳体12上，具体来说，转子系统包括沿竖直方向设置的传动轴34、套设于传动轴34上的金属滤网36和叶轮38及用于驱动传动轴34转动的驱动电机40。在所示的实施例中，驱动电机40安装在上法兰座20的顶部，传动轴34一端与驱动电机40驱动连接，另一端穿过上法兰座20的顶部并伸入流道14内。

在所示的实施例中，叶轮38位于上法兰座20与下法兰座22的连接区域附近，流道14的侧壁，也即壳体12的内壁上对应叶轮38设有若干纵向导流槽42，优选地，若干纵向导流槽42沿竖直方向延伸，并沿周向均匀地间隔排布。若干纵向导流槽42外覆盖有第一金属滤网复合层44，油雾混合介质经入口端16进入流道14被叶轮38甩向流道14侧壁以使得油气分离，分离出的气体，例如空气经出口端18排出，分离出的油液透过第一金属滤网复合层进入纵向导流槽42被回收，例如被回收至液压/滑油系统的油箱或空腔内。在所示的实施例中，若干纵向导流槽42及第一金属滤网复合层44对应设置于上法兰座20与下法兰座22的连接区域，例如，若干纵向导流槽42的上半部分位于上法兰座20的内壁上，下半部分位于下法兰座22的内壁上。

如图2所示，位于下法兰座22内壁上的纵向导流槽42仅有上侧区域覆盖有第一金属滤网复合层44，如此设置，当油液累积后经纵向导流槽42向下流动时，由于纵向导流槽42下侧区域没有覆盖第一金属滤网复合层44，油液可快速向下流动，提高回收效率。

叶轮38包括环设于传动轴34外侧的环形部46、自环形部46顶端朝向径向内侧延伸的内延部48、自环形部46底端朝向径向外侧延伸的外延部50及设置于外延部50底部的若干叶片52，若干叶片52沿竖直方向延伸，并沿周向同轴均匀地间隔分布。内延部48与传动轴34固定连接以随传动轴34转动，叶轮38与传动轴34之间具有间隔空间54，环形部46上设有沿周向均匀间隔排布的若干导流孔56，导流孔56与间隔空间54和流道14连通。

在所示的实施例中，每一叶片52的两侧面上分别设有若干横向导流槽58，若干横向导流槽58外覆盖有第二金属滤网复合层60，油雾混合介质经第二金属滤网复合层60进入横向导流槽58被甩向流道14侧壁。优选地，若干横向导流槽58设置在叶片52的整个侧面上，且若干横向导流槽58沿水平方向延伸，并沿竖直方向均匀地间隔排布。

金属滤网36设置于叶轮38的顶侧，且金属滤网36与转动轴34固定连接，以随传动轴34的转动而转动。传动轴34上还套设有调整垫环62和垫圈64，调整垫环62位于金属滤网36的顶侧，垫圈64位于叶轮38的底侧，传动轴34的底部还设有螺栓66，垫圈64位于螺栓66上方，且垫圈64的底部与螺栓66抵接，叶片52的底部内缘抵接在垫圈64的顶部外缘上。而且垫圈64还具有导流作用，使得油雾混合介质进入流道14后，垫圈64可将油雾混合介质导流到叶片52的横向导流槽58里，防止油雾混合介质直接从叶轮38底部进入间隔空间54。换句话说，调整垫环62用于顶部限位，螺栓66用于底部限位，使得金属滤网36和叶轮38压持在调整垫环62与垫圈64之间，使其一起固定在传动轴34上。

下面以油雾混合介质实施为油雾混合空气为例进行详细说明。

工作时，液压/滑油系统的空腔或油箱内的油雾混合空气经过下法兰座22的入口端16进入流道14并作用于流道14内的转子系统，转子系统可以5000-6000rpm的速度旋转。首先叶轮38上的叶片52和第二金属滤网复合层60会搅动油雾混合空气旋转做离心运动，油雾大部分颗粒在离心力作用下运动至流道14侧壁上，流道14侧壁上的第一金属滤网复合层44会很好的捕捉油雾颗粒，减小甚至消除油雾颗粒的碰撞飞溅作用，将油雾保留在滤网内，随着油液积累汇聚以及离心力的持续作用，油液会透过第一金属滤网复合层44进入纵向导流槽42内向下流动，返回至空腔或者油箱里。同时叶轮38的叶片52和第二金属滤网复合层60也会很好的捕捉收集油雾混合空气中的颗粒汇集到叶片52上的横向导流槽58后被甩到流道14侧壁上而被收集回收。油雾混合空气从叶轮38底侧进入间隔空间54，继而穿过环形部46上的导流孔56被转向加速然后再向上转向，经过这两个过程实际上是两个离心运动，前一步逃逸的油雾颗粒在这被分离一次，然后油雾混合空气此时携带的是极小的油雾颗粒，再通过金属滤网36的过滤捕捉，排出的空气就很洁净了。因为金属滤网36是和轴一起转动的，在离心力的作用下，金属滤网36上捕捉的油雾颗粒会不断的被甩向流道14的侧壁上被收集回收，金属滤网36同时做了自清洁，大大降低金属滤网36的流动阻力，且叶轮38和导流孔56对油雾混合空气还起到了一个推动作用，从而使整个新型离心式通风器10的流动很顺畅。

综上所述，本实用新型有效解决了现有油气分离通风器的缺点，并综合了它们的优点，开发出一种新型离心式通风器。通过在流道侧壁设置纵向导流槽及覆盖纵向导流槽的第一金属滤网复合层，在叶轮上方设置金属滤网，在叶片上设置横向导流槽及覆盖横向导流槽的第二金属滤网复合层，并在叶轮的环形部上设置导流孔，使得整个离心分离通风器的流动很顺畅，通过多级过滤、离心作用实现油雾的高效分离，并将分离出的油液回收至液压/滑油系统的油箱或空腔。本实用新型技术方案扬长避短，结合了动压式、过滤式、离心式的油气分离通风器的优点，避免了他们的缺点，效率高，流阻低，寿命长，功耗低，效果好，适应性好。

本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本实用新型的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。