МАСЛЯНЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ФИЛЬТР

Полезная модель относится к двигателестроению в частности, к центробежным фильтрам, и может быть использована для очистки масла двигателей внутреннего сгорания.
Известна центрифуга для очистки масла в двигателях внутреннего сгорания, содержащая корпус с каналами для подвода и отвода масла, полую ось, установленный на ней ротор, имеющий внутренний гидропривод, внешние разгонные сопла с каналами для подвода в них масла и устройство их отключения при достижении рабочего режима, состоящее из подпружиненных шаровых клапанов, которые расположены радиально относительно оси ротора с возможностью перемещения под действием центробежных сил для перекрывания каналов подвода масла в сопла [Патент РФ №2127638, МПК: В04В 9/06, В04В 1/00, опубл. 20.03.1999., БИ №8, автор Русаков Б.А. «Центрифуга для очистки масла»].
Недостатком данной центрифуги является низкая степень качества очистки масла, сложность контроля его работоспособности.
Известен масляный центробежный фильтр, содержащий станину, внешний цилиндрический корпус, подшипники скольжения и качения, полую ось с выступом, на которой вращается цилиндрический ротор, отличающийся тем, что в него дополнительно установлен датчик веса на выступе полой оси между подшипником качения и подшипником скольжения цилиндрического ротора, выход которого проходит через боковое отверстие станины фильтра к регистратору степени работоспособности фильтра [Патент РФ №146244, МПК F01M 1/10, B01D 45/12, В04В 3/00, опубл. 10.10.2014 Бюл. №28, авторы Носырев Д.Я., Чеканов Н.А. «Центробежный масляный фильтр»].
Недостатком данного масляного центробежного фильтра является низкая степень качества очистки масла, отсутствие возможности контролировать его работоспособность при работающем двигателе.
Данное техническое решение выбрано автором в качестве прототипа.
Техническим результатом изобретения является повышение качества очистки масла, за счет центрифугирования и контроля работоспособности масляного центробежного фильтра.
Технический результат достигается тем, что масляный центробежный фильтр, содержащий станину, внешний цилиндрический корпус, подшипники скольжения и качения, неподвижную полую ось с выступом, на которой вращается цилиндрический ротор, отбойник, который установлен на нижней части ротора, датчик веса установленный на выступе неподвижной полой оси между подшипником качения и подшипником скольжения цилиндрического ротора, выход которого проходит через боковое отверстие станины фильтра к регистратору степени работоспособности фильтра, согласно полезной модели в полой неподвижной оси фильтра выполнены 4 подающих отверстия под углом не менее 35°, на крышке ротора выполнены две бобышки, которые расположены симметрично оси ротора, а на полую неподвижную ось установлена и закреплена к нижней части ротора труба с множеством отверстий по всей ее длине, на верхней ее части жестко закреплен дополнительно установленный цилиндрический направляющий стакан, верхняя часть которого выполнена с отворотом, днище его выполнено на конус, образуя в его центре отверстие, охватывающее полую ось, а между отбойником и дополнительно установленным цилиндрическим направляющем стаканом установлены друг за другом две конусные и цилиндрическая турбины, в каждой, из которых выполнены лопасти начиная с первой конусной турбины -8 лопастей, а в последующих -6 и -А, причем на внешнем цилиндрическом корпусе дополнительно установлен индуктивный датчик, который считывает информацию с бобышек ротора и передает ее в регистратор степени работоспособности фильтра.
Выполнение в полой неподвижной оси фильтра 4-х подающих отверстий под углом не менее 35°, на крышке ротора двух бобышек, установка трубы с множеством отверстий, цилиндрического направляющего стакана, верхняя часть которого выполнена с отворотом, а днище его выполнено на конус, образуя в центре отверстие, двух конусных и цилиндрической турбин, причем в каждой, из которых выполнены лопасти начиная с первой конусной турбины -8 лопастей, а в последующих -6 и -4, дополнительная установка на внешнем цилиндрическом корпусе индуктивного датчика, который считывает информацию с бобышек и передает ее в регистратор работоспособности фильтра, позволяет достичь повышение качества очистки масла, за счет центрифугирования и контроля работоспособности масляного центробежного фильтра.
На фиг. 1 общий вид центрифуги для очистки масла.
На фиг. 2 разрезы А-А, Б-Б, В-В центрифуги для очистки масла.
Масляный центробежный фильтр содержит станину 1 с входным патрубком 2 и выходным патрубком 3, внешний цилиндрический корпус 4 с индуктивным датчиком 5, полою неподвижную ось 6 с подающими отверстиями 7 и установленный на ней цилиндрический направляющий стакан 8, цилиндрический ротор 9, с соплами 10 и двумя бобышками 11, отбойник 12, конусные турбины 13, цилиндрическая турбина 14, отводящая труба с отверстиями 15 и отводящим каналом 16, подшипники скольжения 17, 18, подшипник качения 19, датчик веса 20, выступ полой неподвижной оси 21, соединительные провода 22, 23, регистратор степени работоспособности 24, боковое отверстие станины фильтра 25, крышка ротора 26.
Масляный центробежный фильтр работает следующим образом.
Под давлением масло через входной патрубок 2 станины 1, поступает через полую неподвижную ось 6 и подающие отверстия 7 в направляющий цилиндрический стакан 8, который равномерно распределяет поток поступающего масла ближе к стенкам цилиндрического ротора 9, который установлен на подшипники скольжения 17, 18 и опирающийся через датчик веса 20 на подшипник качения 19 и выступ полой неподвижной оси 21.
Выполнение 4-х подающих отверстий 7 в полой неподвижной оси фильтра позволяет обеспечить прохождение масла с требуемым расходом. Изменение количества подающих отверстий, как в меньшую, так и в большую сторону приведет к снижению качества очистки масла.
Выполнение отверстий под углом не менее 35° позволяет повысить качество очистки масла за счет увеличения скорости потока масла, так как масло будет направлено сразу в верхнюю часть направляющего стакана 8.
Под действием центробежных сил загрязнения отбрасываются на стенку цилиндрического ротора 9, после поток очищенного масла проходит через межлопастное пространство конусных 13 и цилиндрической 14 трубин, через отверстия в отводящей трубе 15, в отводящий канал 16, через отбойник 12 и выбрасывается через сопла 10, создающие вращающий момент, раскручивающий цилиндрический ротор 9 до 5000-6000 оборотов в минуту.
Конусные 13 и цилиндрическая 14 турбины передают энергию вращения жидкости, при ее прохождении через межлопастное пространство, к оси вращения на привод ротора, суммируя ее к энергии реактивного привода.
В верхней части фильтра, куда поступает масло после направляющего стакана скорость потока изначально высокая, поэтому достаточно иметь цилиндрическую турбину 14 с 4-мя лопастями.
По мере приближения масла к конусным турбинам 13 скорость потока снижается, поэтому две турбины 13 в нижней части фильтра выполнены конусными с увеличенным количеством лопастей n+2.
Выполнение цилиндрической и конических турбин таким образом позволяет поддержать высокую скорость потока масла равномерно во всем объеме фильтра, в результате частицы эмульсии будут находиться во взвешенном состоянии, вследствие чего повысится качество очистки масла.
Далее очищенное масло стекает по внутренним стенкам внешнего цилиндрического корпуса 4 и по выходному патрубку 3 поступает в картер двигателя внутреннего сгорания.
Измерение веса цилиндрического ротора 9 с загрязнениями датчиком веса 20 происходит перед запуском двигателя внутреннего сгорания, когда цилиндрический ротор 9 не заполнен маслом и опирается через подшипник скольжения 18 на датчик веса 20 и после окончания работы двигателя. Выход датчика веса 20 проходит через боковое отверстие станины фильтра 25 к регистратору степени работоспособности 24. Данные от датчика веса 20 по соединительным проводам 22 через боковое отверстие станины фильтра 25 поступают на регистратор степени работоспособности 24. В качестве датчика веса может быть применен тензорезисторный датчик.
При вращении ротора 9 центробежного масляного фильтра, вращаются бобышки 11. При прохождении бобышек 11 под индуктивным датчиком 5, закрепленном в верхней части внешнего цилиндрического корпуса 4 масляного центробежного масляного фильтра, возникает сигнал, фиксируемый регистратор степени работоспособности 24, производящим при этом счет оборотов ротора 9 масляного центробежного фильтра.
При снижении частоты вращения ротора 9 до определенного уровня, включается контрольная лампа на панели прибора, предупреждающая о том, что необходимо осуществить очистку центробежного масляного фильтра.
Предлагаемое устройство позволяет повысить качество очистки моторного масла на 20-25% и улучшить контроль за его работоспособностью.