一种离心净油机的碟形分离盘的制作方法

1.本发明涉及的是一种离心净油机的碟形分离盘，属于清洁设备技术领域。


背景技术：

2.润滑油和液压油在长期使用过程中均会出现污染情况，含有一定量的水分和污染物，当水分和污染物含量超过规定时，需要进行净油处理，以保证设备正常运行。离心净油机是以分离水分为主、分离污染物为副的一种净油设备，其基本原理是借助油液中污染物、水、清净油液三者密度顺次降低的区别，使其在密闭的离心装置中高速回转，由于不同密度的物质所受离心力的不同，自然将三种介质分成三层，其中污染物密度最大，贴近容器内壁；中间密度的水分贴近污染物；密度最小的清净油液贴近水分处于最内层。当油液连续供送时，因水与油液间的摩擦力很小，清净油液在外动力的推动和向心泵的抽吸下排出，污染物和水分保留在回转筒内，这样就形成了连续分离过程。
3.离心净油机的内部结构如图1所示，其组成元件主要包括其中碟形分离盘是离心净油机最重要的元件之一，多个碟形分离盘上下叠装安装于回转筒内导流柱上，导流柱、碟形分离盘、回转筒三者围绕中心轴等角速度高速回转，碟形分离盘上下叠装起均匀分流作用，高速旋转起分离作用。
4.离心分离分为两个过程，主要分离过程发生在上下碟形分离盘最外沿形成的圆环形窄缝隙处，该处速度最大，水分和绝大部分污染物分离在该处完成；次要分离过程发生在上下碟形分离盘形成的圆锥筒台段，该处速度偏小，是残余污染物和油液因密度差较大分离的区域。
5.目前，市场上的净油机产品使用两种型式的碟形分离盘。从结构方面看，其宏观结构由三段构成：盘顶和盘底都为圆环，盘体为圆锥筒台。从材料方面看，两种碟形分离盘一种是以注塑成型的非金属碟形分离盘，如图2
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1和2
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2所示；另一种是以冲压成型的金属碟形分离盘，如图3
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1和3
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2所示。从型线设置看，两种碟形分离盘的共同点是盘顶和盘底都为平面圆环，圆锥筒台都具有多条右旋型线；对非金属碟形分离盘而言，其型线突起在等厚圆锥筒台的内侧即安装状态的上面，其外侧为光滑平面；对金属碟形分离盘而言，其圆锥筒台实则是由8 段小圆锥筒台以阶梯式排列构成，型线凸起在圆柱筒台的内外面。
6.然而实际使用时，含水分和污染物的被污染油液在导流器的作用下产生与成组碟形分离盘等同的旋转角速度，由于导流器外沿直径比碟形分离盘外沿直径小，因此导流器出口油液的回转速度比碟形分离盘外沿的线速度小15％左右，离心加速度小30％左右，当油液进入圆环形窄缝隙时必然受到其加速作用，圆环形窄缝隙展开后相当于一对平行平板，也就是说油液是在两个平行平板之间进行加速，根据流体力学剪切流(也称库埃特流)的理论，两平行板间只有接触板面的油液的速度等同于碟形分离盘外沿的线速度，两板中间的液体速度几乎接近或略高于导流器出口的回转速度。按照理论计算，油液的平均回转速度比碟形分离盘外沿的线速度小7.5％左右，其离心加速度小16％左右。这种离心加速度的差异，就是分离效果欠佳的主要原因。
7.现有的碟形分离盘结构在上盘的下面和下盘的上面通过凹陷的型线结构形成数个独立流体通道，该通道强制使流体产生旋转和向心流动，次要分离过程发生在该区域。不论型线的旋向如何，该型线同污染物所受离心力(圆锥筒台的母线方向)相干涉，同时型线处于安装位置上面，污染物受到型线侧面和圆锥筒台面两个方向的摩擦，二者都是影响污染物甩出的重要因数。因此，次要过程分离出的污染物相当多部分残留于型线的根部，尤其在金属碟形分离盘的多段小圆锥筒台形成的阶梯式凹坑中更容易存储污染物。同时，旋转型线使油液在型线间产生涡流，增加了油液的内摩擦力，进而导致离心净油机的功耗增加，提高了净油成本。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于克服现有离心净油机采用的碟形分离盘结构存在的上述缺陷，提出一种新型结构的离心净油机碟形分离盘，解决现有分离盘结构容易残留污染物导致净油效果下降和功耗增加的问题。
9.本发明的技术解决方案：一种离心净油机的碟形分离盘，其结构包括圆锥筒台、盘顶圆环、导流型线；其中圆锥筒台整体为倒置的圆台形结构，水平的盘顶圆环设于圆锥筒台的顶部边缘外侧，若干根直线型的导流型线以圆锥筒台的轴心为中心呈辐射状等距离地排列于圆锥筒台的外表面，其末端延伸至盘顶圆环的下表面；相邻2根导流型线位于盘顶圆环的末端之间还设有2个异形的导流条，2 个导流条将相邻2根导流型线之间的盘顶圆环下表面分为三等份。
10.进一步的，所述的圆锥筒台的上表面为光滑面，圆锥筒台的底部设有圆形的安装孔，安装孔的内侧对称设有2组凸起的定位点，安装孔的直径为65～150mm。
11.进一步的，所述的盘顶圆环的外径为155～250mm，外沿厚度为2～2.5mm。
12.进一步的，所述的导流型线的横截面为圆弧形，呈凸起状，略高于圆锥筒台的外表面，导流型线位于盘顶圆环的末端形状也为弧形。导流型线的数量n按照 n＝πd/13.5设置并圆整，d为盘顶圆环的外径。
13.进一步的，所述的导流条的横截面为矩形，其高度与导流型线相同，当2 片碟形分离盘互相叠装时，2根相邻的导流型线之间的2个导流条共同形成3组异形小孔。
14.与现有技术相比，本发明的优点在于：
15.1)多片碟形分离盘叠装后，在分离盘的边缘自上而下能形成多组密集等间距排列的小孔，不仅能均匀分流，而且不会产生剪切流，进入小孔的油液能达到碟形分离盘外沿的线速度，大大提高分离效率；同时设置异形导流条增加与油液的接触面，进一步增强分离效果；
16.2)成组碟形分离盘上面为光滑面，圆锥筒台上的导流型线顶端是弧形，二者装配后构成近似线接触，分离出的污染物会沿着回转中心辐射线方向甩出，避免污染物堆积现象；
17.3)导流型线为辐射状设置，油液进入锥筒台区域后不会产生涡流现象，摩擦力大大减小，有效节约净油机的运行能源消耗；
18.4)导流型线和异形导流条按照回转中心辐射方向设置，对正反时针旋转离心装置均可使用，不仅可以满足不同用户的安装需求，还可适用市面上各种品牌净油机，适合大面
积推广使用，进一步提高工作效率。
附图说明
19.附图1是离心净油机的内部结构示意图。
20.附图2
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1是现有非金属碟形分离盘的结构仰视图。
21.附图2
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2是现有非金属碟形分离盘的侧面结构剖视图。
22.附图3
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1是现有金属碟形分离盘的结构仰视图。
23.附图3
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2是现有金属碟形分离盘的侧面结构剖视图。
24.附图4
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1是本发明离心净油机的碟形分离盘的结构仰视图。
25.附图4
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2是本发明离心净油机的碟形分离盘的侧面结构剖视图。
26.附图4
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3是附图4
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1中i部分的局部放大图。
27.附图4
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4是附图4
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3中a
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a部分的局部放大剖面图。
28.附图4
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5是附图4
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3中b
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b部分的剖面展开图。
29.图中1是圆锥筒台、2是盘顶圆环、3是导流型线、4是导流条。
具体实施方式
30.下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
31.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”“第二”等表次序的词语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”“某些实施方式”“示意性实施方式”“示例”“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征结构材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征结构材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
35.如图4
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1所示的离心净油机的碟形分离盘，其结构包括圆锥筒台1、盘顶圆环2、导流型线3；其中圆锥筒台1整体为倒置的圆台形结构，水平的盘顶圆环 2设于圆锥筒台1的顶部边缘外侧，若干根直线型的导流型线3以圆锥筒台1的轴心为中心呈辐射状等距离地排列于圆锥筒台1的外表面，其末端延伸至盘顶圆环2的下表面。导流型线3的数量n按照n＝πd/13.5(d为碟形分离盘最大外径，即盘顶圆环的外径)设置并圆整，本实施例中共设有36根。
36.如图4
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1和图4
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3所示，相邻2根导流型线3位于盘顶圆环2的末端之间还设有2个异形导流条4，2个异形导流条4将相邻2根导流型线3之间的盘顶圆环2下表面分为三等份；两导流线间再设两个导流条，这样在叠装两片间的流道就形成了3n个近似φ2.5mm小孔。
37.本实施例中共设有36组，即72个导流条4亦以圆锥筒台1的轴心为中心呈辐射状设置，将盘顶圆环2的下表面分成108个小区域，增加与油液的接触面，进一步增强分离效果。
38.如图4
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2所示，所述圆锥筒台1的上表面内侧为光滑面，能够有效减少污染物与分离盘表面之间的摩擦力；圆锥筒台1的底部设有圆形的安装孔，安装孔的内侧对称设有2组凸起的定位点，用于安装时将碟形分离盘在离心净油机的导流柱上进行统一定位。圆锥筒台1的规格根据不同型号离心净油机所需流量大小来形成系列产品，(安装孔)内径系列φ65～150mm、(边缘)外径系列φ155～250mm、外沿厚度2～2.5mm。
39.如图4
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4所示，所述的导流型线3的横截面为圆弧形，呈凸起状，略高于圆锥筒台1的外表面，使相邻的碟形分离盘之间产生空隙，将液压油导出。直线型的导流型线3不会产生剪切流，增加油液流速，提高分离效率；同时导流型线3 位于盘顶圆环2的末端形状也为弧形，构成近似线接触，分离出的污染物会沿着回转中心辐射线方向甩出，避免污染物堆积现象。
40.如图4
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5所示，所述的导流条4的横截面为矩形，其高度与导流型线3相同，当2片碟形分离盘互相叠装时，2根相邻的导流型线3之间的2个导流条4共同形成3组异形小孔。
41.实际使用时，将多个碟形分离盘依次叠装后，相邻两件碟形分离盘上盘的下面和下盘的上面就形成了108个异形小孔，这些异形小孔可近似看做直径2.5mm 的圆形小孔。经过试验数据分析表明，本发明实际分离效果比市场上现有的碟形分离盘高30％左右，试验数据如下表所示。
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以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。