Устройство для очистки масла гидросистем

 

Использование: в гидравлической технике , в частности в системах для очистки масла гидроприводов. Сущность изобретения: устройство содержит вакуумную камеру , шестиполостной насос, две крайние полости которого сообщены с вакуумной камерой , верхние полости, смежные с крайними , - с приводным насосом, средние - с трубопроводом отвода масла из вакуумной камеры. Нагреватель выполнен в виде теплообменника и установлен в трубопроводе подвода масла. В вакуумной камере горизонтально установлены диски с зазором между собой. Устройство снабжено краном, конденсирующим устройством и фильтром. 1 ил. 1 табл

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

О

О

О

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4936229/29 (22) 12.05.91 (46) 07.09.93. Бюл. N. 33-36 (71) Санкт-Петербургский инженерно-строительный институт (72) Алексеенко П. Д,. Торопов А, Г., Плеханов Г. Н„Сидоренко И. П,. Васильев А. П. (73) Санкт-Петербургский инженерно-строительный институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ МАСЛА

ГИДРОСИСТЕМ (57) Использование: в гидравлической технике, в частности в системах для очистки

Изобретение относится к гидравлической технике, в частности к устройствам для очистки масла гидросистем гидропривода.

Предлагаемое устройство может быть использовано для обслуживания гидравлических систем мобильных машин, гидрооборудования, применяемого в различных областях техники, а также для очистки индустриальных. турбинных и электроиэоляционных масел.

Широко известна установка ПСМ 13000 и ее модификации, разработанная для очистки электроиэоляционных масел от воды и механических примесей. Эти установки используются также на пунктах технического обслуживания гидравлических систем мобильного оборудования, Очистка масла от загрязняющих примесей с помощью данной установки ведется центробежным способом. а также с использованием подогрева и дальнейшего вакуумирования масла, что позволяет ее эффективно использовать для

„RU, „2000489 С (я>s F 15 В 21/04, В 01 0 19/00 масла гидроприводов, Сущность изобретения: устройство содержит вакуумную камеру, шестиполостной насос, две крайние полости которого сообщены с вакуумной камерой, верхние полости, смежные с крайними, — с приводным насосом, средние — с трубопроводом отвода масла из вакуумной камеры, Нагреватель выполнен в виде теплообменника и установлен в трубопроводе подвода масла. В вакуумной камере горизонтально установлены диски с зазором между собой. Устройство снабжено краном, конденсирующим устройством и фильтром, 1 ил. 1 табл. очистки масла от механических примесей и свободной воды. Однако использование ее для очистки масел от эмульгированной и растворенной воды не зффективно.(см, П. И.

Шашкин и И, В. Брай "Регенерация отработанных нефтяных масел". М.: Химия, 1970 г,).

Специально для очистки масел от воды применяются устройства, содержащие нагреватель, установленный на вакуумной камере, и форсунки, подающие масло в вакуумную камеру, установленные на торцовых стенках камеры. (см. И. В. Брай. Регенерация трансформаторных масел.— М,:

Транспорт, 1972 г.).

Эти установки являются наиболее эффективными для очистки масел от растворенной и эмульгированной воды и растворенного воздуха. Они предназначены для очистки злектроизоляционных масел и используют способ обезвоживания и дегазации масла путем распыления его в вакууме при температуре 60"С. Энергетические

2000489 затраты этих установок в три — четыре раза ниже, чем при использовании центробежной очистки. Но их эффективность и производительность значительно снижаются при очистке масел со значительным содержанием свободной и эмульгированной воды, Известны центробежные очистители масел, содержащие корпус и ротор с соплами. (см. авт. св. СССР N 659168, 1979 г„авт. св. СССР N. 301162 СССР, 1969, авт. св, СССР N. 258272, 1967 r.).

Эти устройства с большим эффектом применяются для очистки масла гидросистем мобильного оборудования от свободной воды и прежде всего механических примесей, но они не предназначены для очистки масла от эмульгированной и растворенной воды.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является устройство для очистки рабочей жидкости, содержащее вакуумную камеру с установленным в ней на подшипниках цилиндрическим барабаном с гидравлическим приводом, шестиполостной поршневой насос, две крайние полости которого связаны через обратные клапаны с вакуумной камерой, приводной насос, связанный через распределитель с полостями шестиполостного насоса, причем распределитель связан входной гидролинией с верхней частью вакуумной камеры, причем гидравлический привод барабана выполнен в виде гидромотора, вал которого соединен с нижней частью вала барабана, система снабжена гидроаккумулятором и нагревателем, последовательно установленными на входной гидролинии, подвод входной гидролинии в вакуумную камеру выlloëнен в виде форсунки, вакуумная камера выполнена с двумя сообщающимися полостями, барабан выполнен с нарезкой на внутренней поверхности, его наружные верхняя и нижняя торцовые части снабжены крыльчатками, причем внутренние торцовые поверхности крайних полостей шестиполостного насоса выполнены коническими и снабжены упругими прокладками, полости, смежные с крайними, соединены с реверсивным распределителем, а средние полости шестиполостного насоса соединены с гидролиниями отвода вакуумной камеры (см, авт, св. СССР N.1663251,,кл. F 15 В

21/04, 1988).

Недостатком устройства для очистки масла гидросистем является низкая эффективность очистки масла от воды, обусловленная необходимостью откачивания паров воды, а также всасыванием частиц распыленного масла вместе с воздухом и парами воды при увеличении производительности

Целью изобретения является повышение эффективности очистки масла от воды.

Указанная цель достигается тем, что устройство для очистки масла гидросистем, содержащее вакуумную камеру, шестиполостной поршневой насос, две крайние полости которого связаны через обратные клапаны с вакуумной камерой, полости, смежные с крайними, соединены с реверсивным распределителем, а средние полости шестиполостного насоса соединены с трубопроводами отвода масла вакуумной камеры, причем внутренние торцевые поверхности крайних полостей шестиполостного насоса выполнены коническими и имеют упругие прокладки, приводной насос, связанный через реверсивный распределитель с полостями шестиполостного насоса и нагреватель, установленный на трубопроводе подвода масла, снабжено дисками, установленными в вакуумной камере, составленными с зазором между собой, кранпм, установленным на трубопроводе подвода масга, конденсирующим устройством, установленным на трубопроводе отвода паров воды, и фильтром, установленным на трубопроводе отвода масла, причем нагреватель выполнен в виде теплообменника.

Предложенное устройство для очистки масла гидросистем отличается от прототипа, тем, что оно снабжено дисками, установленными в вакуумной камере. составленными с зазором между собой, краном, установленным на трубопроводе подвода масла, конденсирующим устройством, установленным на трубопроводе отвода паров воды, и фильтром, установленным на трубопроводе отвода масла, причем нагреватель выполнен в виде теплообменника.

Известен ряд установок большой производительности, в которых очистка масел от механических примесей производится путем фильтрации, а очистка от воды и воздуха осуществляется, как правило, в вакуумных дегидраторах — тарельчатых аппаратах, которые обеспечивают удаление воды без коксообразования и местных перегревов благодаря созданию тонкой пленки масла на тарелках при температуре 70 С. Например, автоматизированная установка для очистки отработанных индустриальных масел, разработанная е НИИТавтопром (см.

"Автомобильная промышленность", N 6, 1989 г.). Эффективной является установка фирмы Aquanetics Jnc., в которой масло попадает в систему из резервуара через фильтр грубой очистки, теплообменник, фильтр сверхтонкой очистки, затем в вакуумной колонне со специальной насадкой от2000489 деляется вода, газы и другие летучие примеси, происходит разрушение эмульсий. Низкая температура процесса обеспечивает восстановление качества масла без разложения и удаления присадок. Значительно более совершенную систему представляет собой мобильная установка HVAC западногерманской фирмы "Pail", e которой загрязненное масло поступает на фильтр, откуда насосом подается в вакуумный сепаратор, заполненный специальной насадкой. Стекая вниз, масло образует на насадке тонкий слой с большой поверхностью. Противоток сухого воздуха, осуществляемый с помощью вакуумного насоса, способствует удалению иэ масла воды и выделяющихся пузырьков газа. Недостатком подобных устройств являются их значительные размеры. (см. А. Ю. Евдокимов и И, Г. Фукс.

Использование отработанных смазочных материалов в капиталистических странах.—

М.: ЦНИИТЭИМС. Выпуск 17, 1989 г.).

Использование дисков в предлагаемом устройстве необходимо прежде всего для увеличения времени нахождения масла, очищаемого от воды и воздуха в вакуумной камере и получения максимально большой площади поверхности этого масла беэ увеличения при этом размеров самой вакуумной камеры. Это, в свою очередь, позволяет производить очистку масел со значительным содержанием воды, летучих примесей и воздуха, обеспечивая необходимое качество очистки и производительность.

Применение конденсирующего устройства, размещенного на трубопроводе отвода паров воды и воздуха, необходимо для конденсации паров воды, летучих примесей и сбора получаемого конденсата, что позволит исключить попадание паров воды в крайние полости шестиполостного насоса и уменьшить интенсивность работы этого насоса даже при очень значительном содержании воды и летучих примесей в масле, которое поступает в вакуумную камеру на очистку.

Использование крана, размещенного на трубопроводе подвода загрязненного масла в вакуумную камеру. позволяет регулировать производительность устройства в зависимости от степени загрязненности этого масла водой и легкими углеводородными фракциями.

Применение теплообменника вместо нагревателя позволит использовать часть тепла нагретого масла, прошедшего очистку в вакуумной камере.

На чертеже изображена схема устройства.

Р

Устройство содержит вакуумную камеру 1, внутри которой поочередно установлены с зазором диски 2 с отверстием в центре и с загнутыми краями и диски 3, Вакуумная камера 1 соединена трубопроводом отвода паров воды 4 с полостями А и Б шестиполостного насоса 5, расположенного горизонталbHo и имеющего три поршня 6 на одном штоке 7, трубопроводом отвода масла 8 — с полостями Д и Е, а входным трубопроводом

9 — с гидробаком 10. при этом входной трубопровод 9 проходит через теплообменник

11 и снабжен краном 12, трубопровод отвода паров воды 4 проходит через конденсирующее устройство 13, а трубопровод отвода масла 8 проходит через фильтр 14 и теплообменник 11, Внутренние торцовые поверхности стенок шестиполостного насоса 5 выполнены коническими, а на торцевых поверхностях крайних поршней 6 расположены упругие прокладки l5. Кроме того, устройство имеет трубопроводы 16 и 17, насос

18, распределитель 19. дроссель 20, гидробаки 21 и 22 и обратные клапаны 23, Устройство работает следующим образом, При открытии дросселя 20 насос 18 подает рабочую жидкость из бака 21 по трубопроводу 16 через распределитель 19 в полость В шестиполостного насоса 5, вследствие чего поршень 6, перемещаясь в крайнее левое положение. создает полостью Б вакуум в камере 1, связанную с ней трубопроводом 4. Одновременно из полости Г по трубопроводу 17 рабочая жидкость вытесняется в бак 21, а из полости А — в атмосферу по трубопроводу 4, вытесняя воздух, При этом упругие прокладки 15, установленные на торцевой поверхности крайних поршней

6 насоса 5, способствуют наиболее полному вытеснению воздуха при сжатии их от краев к центру, В крайнем левом положении поршня 6 происходит реверсирование с помощью распределителя 19 и рабочая жидкость от насоса 18 поступает в полость Г, поршень 6 перемещается в крайнее правое положение, вытесняет рабочую жидкость из полости В в бак 21 по трубопроводу 17, вытесняет обеэвоженное масло иэ полости

Е по трубопроводу 8 через теплообменник

11 и фильтр 14 в бак 22, откачивает выделившийся в вакуумной камере 1 воздух полостью А по трубопроводу 4 и вытесняет воздух иэ полости Б в атмосферу. При работе полостей А и Б шестиполостного насоса

5 в вакуумной камере 1 создается пониженное давление, в связи с чем при открытии коана 12 загрязненное масло, находящееся в баке 10. под действием атмосферного дав2000489

30

55 ления начинает поступать по трубопроводу

9 через теплообменник 11 в верхнюю часть вакуумной камеры 1 на поочередно расположенные диски 2 и 3. При этом масло, стекая в центр диска 3, растекается тонкой пленкой к его краям и стекает с них на края диска 2 и далее устремляется в центральное отверстие этого диска, после чего вновь стекает в центр расположенного ниже диска 3.

Таким образом, стекающее масло образует на всех дисках 2 и 3 тонкую пленку, что создает благоприятные условия для испарения с поверхности этой пленки воды и выделения воздуха. Затем очищенное от воды и воздуха масло. стекающее в нижнюю часть вакуумной камеры 1, откачивается полостями Д и Е шестиполостного насоса 5 по трубопроводу 8 и подается через теплообменник 11 на фильтр 14, который обеспечивает очистку масла от механических примесей, и далее в бак 22.

В конденсирующем устройстве 13, расположенном на трубопроводе 4, по которому отводятся воздух и пары воды, происходит охлаждение, конденсация и накопление паров воды.

Теплообменник 11 необходим для подогрева масла перед его подачей в вакуумную камеру 1 и отбора части тепла масла, прошедшего дегазацию и обезвоживание.

Обратные клапаны 23 открывают при каждом цикле соответствующие трубопроводы. Дроссель 20 предназначен для регулирования скорости поршня 6, После определенного количества циклов в вакуумной камере 1 создается низкий вакуум. способствующий удалению из масла смешанного и растворенного воздуха и смешанной, эмульгированной и растворенной воды. Функции насоса 18 можно реализовать, подключая предлагаемое устройство трубопроводом 16 к сливной магистрали гидравлической системы, например, экскаватора.

Расчет конструкции предлагаемого устройства, определяющий его производительность, осуществляется с учетом области применения, состава и количества загрязнений в маслах. предназначенных для очистки, а также согласно требованиям, предъявляемым к качеству очистки.

В таблице приведены сравнительные характеристики эффективности очистки масла. загрязненного водой, в зависимости от производительности для устройства, взятого в качестве прототипа. и предлагаемого устройства для очистки масла гидросистем при одинаковых размерах вакуумной камеры, Предлагаемое устройство по сравнению с ранее известным позволяет увеличить эффективность очистки по сравнению с прототипом по параметрам загрязненности водой. Эффективность очистки от воды достигается. во-первых, за счет использования дисков, установленных в вакуумной камере, которые позволяют увеличить время нахождения масла, загрязненного водой, в области пониженного давления и обеспечить минимальную толщину масляной пленки при вакуумировании, во-вторых, использованием конденсирующего устройства, которое позволяет ускорить отвод паров воды из вакуумной камеры без увеличения интенсивности работы шестиполостного насоса. Кроме того, в предлагаемом устройстве исключается вероятность выноса частиц очищаемого масла вместе с откачиваемым воздухом и парами воды, Использование теплообменника в предлагаемом устройстве позволит уменьшить расход энергии на подогрев очищаемого масла.

В предлагаемом устройстве фактически исключен контакт загрязненного масла с гидроаппаратурой, что значительно уменьшает ее износ.

Формула изобретения

Устройство для очистки масла гидросистем, содержащее вакуумную камеру, шестиполостной поршневой насос, две крайние полости которой связаны через обратные клапаны с вакуумной камерой, полости. смежные с крайними, соединены через реверсивный распределитель с приводным насосом, а средние полости шестиполостного насоса соединены с трубопроводом отвода масла иэ вакуумной камеры, причем внутренние торцевые поверхности крайних полостей шестиполостного насоса выполнены коническими и имеют упругие прокладки, и нагреватель, установленный в трубопроводе подвода масла, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки масла от воды, оно снабжено дисками, установленными горизонтально в вакуумной камере с зазором между собой. краном, установленным в трубопроводе подвода масла между входом в вакуумную камеру и нагревателем, конденсирующим устройством, установленным в трубопроводе отвода паров воды, и фильтром, установленным в труб проводе отвода масла, причем нагреватель выполнеH о виде теплообменникз.

20004S9

Составитель П.Алексеенко

Техред М.Моргентал Корректор Н.Король

Редактор А.Бер

Тираж Подписное

ЛО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, !,-35. Раушская нао.. 475—

Заказ 3023

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101