專利名稱：帶顆粒導(dǎo)向槽的離心式分離機(jī)的制作方法
帶顆粒導(dǎo)向槽的離心式分離機(jī)本發(fā)明涉及一個(gè)離心式分離機(jī)，用于從氣體流中分離出液態(tài)和/或固態(tài)的顆粒，離心式分離機(jī)具有一個(gè)分離機(jī)殼體和一個(gè)安裝在殼體里的可以旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，分離機(jī)殼體包括一個(gè)未處理氣體的進(jìn)口，一個(gè)凈氣體的出口和一個(gè)顆粒出口，以及一個(gè)環(huán)繞在轉(zhuǎn)子且位于轉(zhuǎn)子徑向外部一定距離的周壁，未處理的氣體流能夠軸向地導(dǎo)入轉(zhuǎn)子并且能夠在它的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，凈氣體流徑向地從轉(zhuǎn)子內(nèi)向外流出，然后能夠在轉(zhuǎn)子的外周和周壁的內(nèi)周之間排向凈氣體出口，轉(zhuǎn)子具有分離顆粒的部件，通過這些部件從氣體流中分離出來的顆粒經(jīng)離心力作用能夠被離心分離到周壁的內(nèi)周上，這些在周壁上的顆粒能夠被導(dǎo)向顆粒出口，并且在周壁的內(nèi)周上至少布置了一條與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸傾斜的顆粒導(dǎo)向槽。在W02010/051994A1中公開了上述方式的離心式分離機(jī)。這種分離機(jī)已經(jīng)在實(shí)踐中得到驗(yàn)證，但它相對(duì)高的生產(chǎn)成本被視為不利因素。帶有顆粒導(dǎo)向槽的周壁只有借助一個(gè)制作昂貴的帶有一個(gè)心軸的鑄造模才能作為澆注件或是壓鑄件一體式地加工生產(chǎn)。除此之外還發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)缺點(diǎn)，帶顆粒導(dǎo)向槽的周壁作為獨(dú)立的套筒安裝在分離機(jī)殼體內(nèi)，這樣導(dǎo)致裝配成本提高。此外，這個(gè)離心式分離機(jī)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)中證實(shí)，特別細(xì)小的顆粒仍然不能在預(yù)期的范圍內(nèi)按預(yù)期的效率被分離。在W02005/032723A1中公開了另一種離心式分離機(jī)。這種離心式分離機(jī)的周壁上設(shè)計(jì)了更多的，大部分是5到40條之間的顆粒導(dǎo)向槽，這些顆粒導(dǎo)向槽至少延伸到轉(zhuǎn)子的上半部分，由此產(chǎn)生一項(xiàng)高額的生產(chǎn)費(fèi)用。此處還特別設(shè)計(jì)有，周壁沿凈氣體流方向上錐形擴(kuò)大，使得轉(zhuǎn)子分離出顆粒的部分的外周和周壁內(nèi)周間距沿凈氣體流方向到凈氣體出口處變大。這樣的離心式分離機(jī)就像實(shí)驗(yàn)中得知的那樣，大多數(shù)較大的顆粒在轉(zhuǎn)子的下半部分被離心分離，同時(shí)較小的顆粒在轉(zhuǎn)子的上半部分被離心分離。眾所周知，小顆粒比大顆粒具有更小的慣性，由此在這個(gè)已知的離心式分離機(jī)上導(dǎo)致:在轉(zhuǎn)子上半部分分離出的小顆粒由于相對(duì)大的間距而不能到達(dá)周壁，而是以一種非期望的方式，和凈氣體流一起被帶到凈氣體出口。由此這個(gè)離心式分離機(jī)在小顆粒方面達(dá)不到理想的效率。所以對(duì)本發(fā)明提出一個(gè)任務(wù)，研發(fā)一種按最初提及方式的離心式分離機(jī)，這個(gè)離心式分離機(jī)要避免已闡述過的缺點(diǎn)，并且它要達(dá)到高的分離效率，尤其對(duì)于更細(xì)小顆粒，同時(shí)這個(gè)離心式分離機(jī)要加工簡單且生產(chǎn)成本低。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)按最初提及方式的離心式分離機(jī)找到了解決問題的方法，其特征在于，每條顆粒導(dǎo)向槽被設(shè)計(jì)為一個(gè)圓錐形的空間螺旋部分，每條顆粒導(dǎo)向槽走向上的半徑沿著凈氣體流的方向到凈氣體出口處減小，轉(zhuǎn)子的外周和周壁的內(nèi)周的間距沿著凈氣體流的方向到凈氣體出口處變小。本發(fā)明有利地實(shí)現(xiàn)，在從轉(zhuǎn)子分離出細(xì)小顆粒的離心式分離機(jī)區(qū)域上，轉(zhuǎn)子分離出顆粒部分的外周和周壁內(nèi)周的間距是最小的。由此這些細(xì)小顆粒從轉(zhuǎn)子的外周到達(dá)周壁的內(nèi)周只須要經(jīng)過一段相對(duì)短的路程。這樣的話，盡管細(xì)小顆粒比大顆粒的慣性小，仍然可以碰在周壁上，細(xì)小顆粒被周壁攔截并在周壁的表面通過一條或多條顆粒導(dǎo)向槽排走。慣性較大的大顆粒經(jīng)過轉(zhuǎn)子外周到周壁內(nèi)周之間較大的距離也能可靠地碰在周壁上，然后通過和小顆粒相同的方法被排出。通過根據(jù)本發(fā)明的這些條顆粒導(dǎo)向槽的幾何形狀，一方面實(shí)現(xiàn)了所期望的轉(zhuǎn)子外周和周壁內(nèi)周的間距變化和一個(gè)簡單的柱形轉(zhuǎn)子配合在一起，另一方面利于并促進(jìn)碰在周壁上的液體和/或固態(tài)顆粒的排出。如果在分離出顆粒部分轉(zhuǎn)子的直徑是個(gè)常數(shù)，那么維持轉(zhuǎn)子簡易的加工。在轉(zhuǎn)子的高度部分，通過改變轉(zhuǎn)子的外徑能夠附加地影響轉(zhuǎn)子外周和周壁內(nèi)周的間距變化。根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步建議，半徑的減小數(shù)值依據(jù)顆粒導(dǎo)向槽的寬度和顆粒導(dǎo)向槽的數(shù)量來設(shè)定，使得至少帶有一條顆粒導(dǎo)向槽的周壁的分離機(jī)殼體作為澆鑄件或者壓鑄件在加工時(shí)能夠在軸向上無縫脫模。每條導(dǎo)向槽的幾何形狀，導(dǎo)向槽的數(shù)量和每條顆粒導(dǎo)向槽在徑向上測得的寬度要互相調(diào)整，使得從軸向上看不存在顆粒導(dǎo)向槽之間的徑向重疊。由此能夠使在離心式分離機(jī)上帶有這些顆粒導(dǎo)向槽部分的加工在制模技術(shù)上簡化從而使得加工成本合理化，因?yàn)橹鼙谠谧鳛闈茶T件或者壓鑄件生產(chǎn)時(shí)能夠使用一個(gè)簡單的，在軸向上進(jìn)行的，自由旋轉(zhuǎn)的脫模。從此不再需要一個(gè)帶有一個(gè)心軸的復(fù)雜的鑄造模。離心式分離機(jī)進(jìn)一步優(yōu)化，每條顆粒導(dǎo)向槽在小于轉(zhuǎn)子分離出顆粒部分的總高度上延伸。依據(jù)本發(fā)明的離心式分離機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，只在一部分分離出顆粒部分的高度上布置一條或者多條顆粒導(dǎo)向槽也能夠完全實(shí)現(xiàn)所期望的功能。由此周壁的幾何外形進(jìn)一步簡化，這樣也相應(yīng)地簡化了周壁的生產(chǎn)加工。為了在使用離心式分離機(jī)時(shí)能充分利用地球重力，按此目的設(shè)計(jì)有，凈氣體出口安排在轉(zhuǎn)子的上方，在轉(zhuǎn)子外周和周壁內(nèi)周之間的凈氣體流能夠向上從凈氣體出口排出，并且每條顆粒導(dǎo)向槽從轉(zhuǎn)子分離出顆粒部分上端的等高處或者上方向下延伸。顆粒的排出是地球重力和由轉(zhuǎn)子產(chǎn)生并由顆粒導(dǎo)向槽導(dǎo)向的氣體流動(dòng)共同作用的結(jié)果，所有這些因素使得碰在周壁內(nèi)周上的顆粒可靠地排出，缺少這些因素的話，顆粒又會(huì)混入氣體流中。上文已經(jīng)提到，轉(zhuǎn)子外周和周壁內(nèi)周的間距在遠(yuǎn)離凈氣體出口的轉(zhuǎn)子區(qū)域較大。由此在這個(gè)區(qū)域上提供了較大的流動(dòng)橫截面積，從而導(dǎo)致氣體流速相對(duì)較小。碰在周壁上的顆粒在這個(gè)區(qū)域內(nèi)相對(duì)不可能甚至完全不可能被夾帶走。出于這個(gè)理由本發(fā)明的一個(gè)方案建議，每條顆粒導(dǎo)向槽向下延伸到在軸向上繼續(xù)向下的顆粒排出槽。顆粒排出槽在軸向上的路徑使已分離的顆粒經(jīng)過距離盡可能短的路程排出，并且簡化了周壁的加工。一個(gè)優(yōu)化的設(shè)計(jì)是，具有沿軸向的顆粒排出槽的周壁的高度范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)子外周和周壁內(nèi)周的間距不變。這個(gè)設(shè)計(jì)使得分離機(jī)殼體的造型堅(jiān)固，因?yàn)樵诜蛛x機(jī)殼體下面的區(qū)域上分離機(jī)殼體的外直徑不再隨著轉(zhuǎn)子和周壁間距的增加而增大。為了使從轉(zhuǎn)子中分離出來并碰在周壁上的顆粒不再混入氣體流中并被可靠地排出，根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)有，每條顆粒導(dǎo)向槽和/或顆粒排出槽從橫截面看下凹的并且逆著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向是開口的，并且在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向連續(xù)穩(wěn)定地加工在周壁的內(nèi)周。顆粒落入下凹處，然后從流向凈氣體出口的凈氣體流中充分地篩選出來。這些顆粒導(dǎo)向槽連續(xù)穩(wěn)定地加工在周壁的內(nèi)周，避免在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生干擾的氣體渦流，這樣的氣體渦流可能會(huì)導(dǎo)致周壁上顆粒的掉落以及顆粒再次混入凈氣體流中。為了簡化符合本發(fā)明的離心式分離機(jī)的加工，進(jìn)一步的措施是，至少帶有一條顆粒導(dǎo)向槽的周壁是分離機(jī)殼體的一個(gè)不可分割的部分。由此一個(gè)優(yōu)化的設(shè)計(jì)是，至少帶有一條顆粒導(dǎo)向槽的分離機(jī)殼體的部分是剩下的分離機(jī)殼體可拆卸的殼體頂蓋。離心式分離機(jī)的方案是，與剩下的分離機(jī)殼體相連的頂蓋環(huán)繞著轉(zhuǎn)子或者至少環(huán)繞著轉(zhuǎn)子分離顆粒的部分。這樣有利地提供可能的途徑，由此帶有顆粒導(dǎo)向槽或者不帶有顆粒導(dǎo)向槽的離心式分離機(jī)簡單的實(shí)現(xiàn)了，在加工兩種不同頂蓋的同時(shí)，能夠保持離心式分離機(jī)的其他部件相同。本發(fā)明提出的另一可選的方式是，這個(gè)至少帶有一條顆粒導(dǎo)向槽的周壁是一個(gè)插入分離機(jī)殼體的套筒。這樣的布置能夠使不同樣式的套筒安裝在其他相同的分離機(jī)殼體內(nèi)，盡可能簡單地實(shí)現(xiàn)不同種方式，例如關(guān)于顆粒導(dǎo)向槽的排列和/或朝向和/或數(shù)量。在一個(gè)優(yōu)選的方案中，在周壁的內(nèi)周上僅布置一條在切線方向上延伸的，經(jīng)過360°上大部分角度的顆粒導(dǎo)向槽。由此利于簡化周壁的幾何外形，并且能夠使錐度的尺寸維持在一個(gè)有限的范圍內(nèi)，這樣可以使得結(jié)構(gòu)緊湊。另一個(gè)可以選擇的方法是，在周壁的內(nèi)周上布置η條在切線方向上延伸的，經(jīng)過各自360° /n上大部分角度的互不重疊的顆粒導(dǎo)向槽，并且η>2?；ゲ恢丿B的導(dǎo)向槽可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)非常緊湊的結(jié)構(gòu)。在實(shí)際的實(shí)施例中數(shù)字η的優(yōu)選值在2到8之間。為了達(dá)到一個(gè)高的分離效率最佳分離器轉(zhuǎn)子是碟式的，這已經(jīng)在傳統(tǒng)的熟知的離心式分離機(jī)上得到證實(shí)。為了使分離出來的顆粒能夠有序地并且集中地排出，優(yōu)選的設(shè)計(jì)是，在分離機(jī)殼體內(nèi)在每條的顆粒導(dǎo)向槽或顆粒排出槽軸向下端的下方布置一個(gè)環(huán)形的與顆粒出口相連的顆粒收集槽。上述的離心式分離機(jī)能投入到不同的應(yīng)用中。當(dāng)這個(gè)離心式分離機(jī)用于一個(gè)內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱通風(fēng)氣體的，特別是機(jī)動(dòng)車的油霧分離機(jī)時(shí)，能起到特別好的效果。下面參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例，圖如下:

圖1是一個(gè)離心式分離機(jī)的剖視圖，圖2是圖1所示的分離機(jī)的殼體頂蓋的剖視圖，圖3是圖2的殼體頂蓋從斜下方看得的視圖，圖4是圖3的殼體頂蓋的仰視圖，圖5是另一種樣式的殼體頂蓋從斜下方看得的視圖，圖6是圖5的殼體頂蓋的仰視圖，圖7是作為離心式分離機(jī)部件的套筒的正視圖，圖8是圖7的套筒從斜下方看得的視圖，圖9是在柱坐標(biāo)中錐形的空間螺旋線的導(dǎo)向槽的幾何走向，圖10是導(dǎo)向槽的幾何變化，圖11是帶有切線方向上四個(gè)緊接的導(dǎo)向槽的分離機(jī)殼體的正視圖，圖12是圖11的分離機(jī)殼體剖視圖，和圖13是帶有切線方向上四個(gè)互相重疊的導(dǎo)向槽的分離機(jī)殼體的正視圖。圖1是顯示了離心式分離機(jī)I的剖面的原理圖。這個(gè)離心式分離機(jī)I是有一個(gè)分離機(jī)殼體10，這里只顯示了一部分。殼體頂蓋11構(gòu)成分離機(jī)殼體10的上部分，它和剩余的分離機(jī)殼體10通過密封圈11’可拆卸地相連。在分離機(jī)殼體10的內(nèi)部，這里是在殼體頂蓋的里面布置了轉(zhuǎn)子3，例如通常情況下是一疊旋轉(zhuǎn)碟。通過安裝在分離機(jī)殼體10內(nèi)的轉(zhuǎn)子3的下方的傳動(dòng)裝置使轉(zhuǎn)子3能夠繞著旋轉(zhuǎn)軸31按旋轉(zhuǎn)方向32轉(zhuǎn)動(dòng)。含有待分離顆粒的未處理氣體流13，例如包含油霧的內(nèi)燃機(jī)曲軸箱通風(fēng)氣體，沿軸向由下方導(dǎo)入轉(zhuǎn)子3。在轉(zhuǎn)子3內(nèi)氣體流沿徑向上向外旋轉(zhuǎn)，并且在高度范圍A內(nèi)離開轉(zhuǎn)子3到達(dá)它的外周30。在未處理氣體流13中被牽引著的顆粒首先通過氣流的旋轉(zhuǎn)從氣體流中分離到轉(zhuǎn)子3內(nèi)的現(xiàn)有的平面上，然后通過離心力向外離心分離，由此這些顆粒碰撞到殼體頂蓋11的周壁2的內(nèi)周20上。這些擺脫顆粒的氣體作為凈氣體流在轉(zhuǎn)子3的外周和周壁2的內(nèi)周20之間環(huán)狀地向上流至布置在頂蓋11中間的凈氣體出口 14’。在周壁2的內(nèi)周20上有一條或者多條一體成型的顆粒導(dǎo)向槽21，例如圖1中設(shè)計(jì)有4個(gè)。這些顆粒導(dǎo)向槽21在轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向32上各自從上往下螺旋延伸，同時(shí)周壁2的直徑和布置在上面的顆粒導(dǎo)向槽21的半徑從上往下增大。通過轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)引起在周壁2和轉(zhuǎn)子3之間的氣體流的環(huán)形旋轉(zhuǎn)，由此導(dǎo)致碰在周壁2的內(nèi)周20上的顆粒沿著內(nèi)周20進(jìn)入顆粒導(dǎo)向槽21并且順著顆粒導(dǎo)向槽21斜著導(dǎo)向下方。每條顆粒導(dǎo)向槽21向下通到一條沿軸向上延伸的顆粒排出槽22，最后這些顆粒各自匯集到分離機(jī)殼體10內(nèi)在切線方向上環(huán)形的顆粒收集槽15內(nèi)。周壁2的內(nèi)周20與轉(zhuǎn)子3的外周30的間距a在轉(zhuǎn)子3的外周30分離出顆粒的高度A上不是常數(shù)，而是沿凈氣體流14的流動(dòng)方向變小，這里的方向是從下往上。轉(zhuǎn)子3的外周30的下段區(qū)域內(nèi)的尺寸a2大于轉(zhuǎn)子3的外周的上段區(qū)域內(nèi)的較小間距尺寸。由此在轉(zhuǎn)子3的外周30的下段區(qū)域?yàn)閺霓D(zhuǎn)子3中流出的凈氣體提供一個(gè)較大的氣流橫截面，這樣使得在這個(gè)區(qū)域內(nèi)的氣流流速較低。另一方面這樣使得分離出來的顆粒容易向下排出，否則存在這樣的風(fēng)險(xiǎn)，已經(jīng)碰在周壁2的內(nèi)周20上顆粒不按期望地再次混入凈氣體流。相對(duì)較大的間距a2在這里并不會(huì)產(chǎn)生問題，因?yàn)榇蟛糠州^大的顆粒在轉(zhuǎn)子3的下段區(qū)域分離，這些較大的顆粒具有更大的慣性，顆粒依靠這個(gè)慣性還是能夠越過這個(gè)相對(duì)較大的間距，而不被這個(gè)速度相對(duì)較慢的凈氣流體攜帶走。在轉(zhuǎn)子3的外周30的上段區(qū)域從轉(zhuǎn)子3的外周30到周壁2的內(nèi)周20的間距尺寸al較小，這樣有利于大部分較小且較輕的顆粒在這個(gè)區(qū)域分離。這些較小且較輕的顆粒盡管慣性小，但通過小間距al也能可靠地到達(dá)周壁2的內(nèi)周20，并從氣體流中分離出來。圖2展示了圖1中離心式分離機(jī)I的部件殼體頂蓋11的剖視圖。由此能夠看到在周壁2的內(nèi)周20上布置的顆粒導(dǎo)向槽以及這些顆粒導(dǎo)向槽向下延伸。每條顆粒導(dǎo)向槽21從上方起點(diǎn)21.1經(jīng)過高度Al向下到終點(diǎn)21.2。每條顆粒排出槽22在高度A2上延伸。高度Al和A2的比例關(guān)系可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)并且通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化。如圖2中進(jìn)一步展示的那樣，在切線方向上看到每條顆粒導(dǎo)向槽21延伸跨度略少于90°，這樣使得每兩條在切線方向上相鄰的顆粒導(dǎo)向槽21之間不重疊，由此實(shí)現(xiàn)一個(gè)特別緊湊的結(jié)構(gòu)方式。此外圖2說明，每條顆粒導(dǎo)向槽21的朝向斜向上方的面和每條顆粒排出槽22的朝向轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向的面與周壁2的內(nèi)周20連續(xù)穩(wěn)定地接合，這樣避免了或者至少減少了干擾的氣體游潤。周壁2的內(nèi)周20下面的直徑大于周壁2上面部分的直徑。這里下面的直徑比上面的直徑的大多少的數(shù)值是以顆粒導(dǎo)向槽21在殼體頂蓋作為澆鑄件加工時(shí)能夠軸向向下且不帶側(cè)凹的脫模為標(biāo)準(zhǔn)。下面的直徑是指顆粒導(dǎo)向槽21向下直至這個(gè)直徑。在這個(gè)直徑下面的區(qū)域不再有螺旋狀地顆粒導(dǎo)向槽21，而只存在軸線直線延伸的顆粒排出槽22，這個(gè)區(qū)域?qū)A錐度不再有要求。
圖3展示了圖1和2的殼體頂蓋從斜下方看的視圖。在這個(gè)視圖上可以看到在周壁2的內(nèi)周20上四條中的兩條顆粒導(dǎo)向槽21和與其相連的軸向向下的顆粒排出槽。這里還能看到每條顆粒導(dǎo)向槽21上方的起點(diǎn)21.1和下方的終點(diǎn)21.2。這里從切線方向看這些顆粒導(dǎo)向槽21互不重疊，因?yàn)樗臈l顆粒導(dǎo)向槽21的每條從切線方向上看延伸的跨度都略小于90ο。同時(shí)在圖3中能夠清楚地看到，在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上看每條顆粒導(dǎo)向槽21和每條顆粒排出槽22與周壁2的內(nèi)周20連續(xù)穩(wěn)定地接合。圖4展示了圖3的殼體頂蓋的仰視圖。周壁2和它朝向內(nèi)的周壁20在徑向的外偵U。四條顆粒導(dǎo)向槽21在內(nèi)周20上延伸，從切線方向上看它們每條延伸的跨度都略小于90°。顆粒導(dǎo)向槽的數(shù)量當(dāng)然可以少于四條或者是多于四條。在圖5和6中展示了一種離心式分離機(jī)方式的例子，具體地說它的殼體頂蓋11在周壁2的內(nèi)周20上帶有唯一的一條顆粒導(dǎo)向槽21。這條顆粒導(dǎo)向槽21有一個(gè)相對(duì)小的斜度，這樣盡管延長了分離顆粒沿著顆粒導(dǎo)向槽21的路程，但總體上使得周壁2的內(nèi)周20表面平滑，這樣將干擾的氣體漩渦降至最小。在圖6中清楚地展示了殼體頂蓋11的仰視圖，在僅有一條顆粒導(dǎo)向槽21的方式中它的起點(diǎn)21.1和它的終點(diǎn)21.2在切線方向上也互相間隔了一小段距離，這樣是為了保證在殼體頂蓋11加工時(shí)，簡單的軸向上的脫模。這里帶有顆粒導(dǎo)向槽21的周壁2的內(nèi)周20的內(nèi)徑也是從下往上，也就是沿氣體流向凈氣體出口的方向上變小，使得在裝配后的離心式分離機(jī)上周壁2的內(nèi)周20與轉(zhuǎn)子外周之間的環(huán)狀帶向凈氣體出口處變窄。在圖7和8中展示了另一種方案的例子，它的特征是，帶有顆粒導(dǎo)向槽21的周壁2是一個(gè)獨(dú)立套筒12的形式，它作為一個(gè)部件生產(chǎn)并且插在一個(gè)分離機(jī)殼體上。圖7的正視圖展示了徑向外部的周壁2帶著它徑向朝內(nèi)的內(nèi)周20，四條在切線方向上分布著的顆粒導(dǎo)向槽21在內(nèi)周上一體成型。圖8展示了顆粒導(dǎo) 向槽21在周壁2的內(nèi)周20上的走向，這里的每條顆粒導(dǎo)向槽21也存在一個(gè)上方的起點(diǎn)21.1和一個(gè)下方的終點(diǎn)21.2。從每條顆粒導(dǎo)向槽21的下方終點(diǎn)21.2起一條軸向的顆粒排出槽22繼續(xù)向下直至套筒21的下方邊緣。套筒12的內(nèi)徑在每條導(dǎo)向槽21的上部小于導(dǎo)向槽21的下部。由此在有套筒12的情況下也實(shí)現(xiàn)了，帶套筒12的離心式分離機(jī)在組裝好的狀態(tài)下，周壁2的內(nèi)周20與轉(zhuǎn)子外周之間的間距沿氣體流向凈氣體出口的方向上變小。套筒12是作為澆注件一體成型加工的，同時(shí)能夠在軸向上簡單的脫模，因?yàn)樵谔淄?2上的顆粒導(dǎo)向槽21在切線方向上也是互不重疊。為了避免干涉的氣旋，在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上每條顆粒導(dǎo)向槽21和每條顆粒排出槽22的過渡也是連續(xù)而平穩(wěn)的。當(dāng)套筒12安裝到一個(gè)分離機(jī)殼體時(shí)，在套筒12下邊緣的下方有效地安置一條顆粒收集槽12，就如圖1中展示的那樣。圖9描繪了在柱坐標(biāo)中導(dǎo)向槽作為圓錐形空間螺旋線的幾何走向，圖10展示了導(dǎo)向槽的幾何變化。其中:R=開始直徑(最大直徑)D=半徑的變化H=導(dǎo)向槽總高度Ω=導(dǎo)向槽的總角度(弧度)S=導(dǎo)向槽的斜率α =導(dǎo)向槽的上升角
在前提條件R〉〉D時(shí)，近似成立:
權(quán)利要求
1.心式分離機(jī)(1)，用于從氣體流中分離出液態(tài)和/或固態(tài)的顆粒，帶有一個(gè)分離機(jī)殼體(10)和一個(gè)安裝在殼體里的可以旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(3)，分離機(jī)殼體包括一個(gè)未處理氣體的進(jìn)口，一個(gè)凈氣體出口( 14’)和一個(gè)顆粒出口，以及一個(gè)環(huán)繞轉(zhuǎn)子(3)且位于轉(zhuǎn)子徑向外部一定距離的周壁(2)，未處理的氣體流(13)能夠被軸向地引入轉(zhuǎn)子(3)并且能夠在轉(zhuǎn)子內(nèi)旋轉(zhuǎn)，凈氣體流(14)徑向地從轉(zhuǎn)子(3)內(nèi)向外流出，之后能夠在轉(zhuǎn)子(3)的外周(30)和周壁(2)的內(nèi)周(20)之間排向凈氣體出口(14’)，轉(zhuǎn)子(3)具有分離顆粒的部件，通過這些部件從氣體流中分離出來的顆粒經(jīng)離心力作用能夠被離心分離到周壁(2 )的內(nèi)周(20 )，這些在周壁(2)上的顆粒能夠被引向顆粒出口，并且在周壁(2)的內(nèi)周(20)上至少布置了一條與轉(zhuǎn)子(3)旋轉(zhuǎn)軸(31)傾斜的顆粒導(dǎo)向槽(21)，其特征在于，每條顆粒導(dǎo)向槽(21)被設(shè)計(jì)為一個(gè)圓錐形的空間螺旋部分，在每條顆粒導(dǎo)向槽(21)走向上的半徑(r)沿凈氣體流(14)的方向到凈氣體出口(14’)減小，轉(zhuǎn)子(3)的外周(30)和周壁(2)的內(nèi)周(20)的間距(a)沿凈氣體流(14)的方向到凈氣體出口(14’)變小。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式分離機(jī)，其特征在于，半徑(r)減小數(shù)值(D)依據(jù)每條顆粒導(dǎo)向槽(21)的寬度(B)和顆粒導(dǎo)向槽(21)的數(shù)量(η)來設(shè)定，使得至少帶有一條顆粒導(dǎo)向槽(21)的周壁(2)的分離機(jī)殼體(10)作為澆鑄件或者壓鑄件在加工時(shí)能夠在軸向上無縫脫模。
3.據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的離心式分離機(jī)，其特征在于，每條顆粒導(dǎo)向槽(21)在小于轉(zhuǎn)子(3)分離出顆粒部分的總高度(A)上延伸。
4.據(jù)權(quán)利要求3的尚心式分尚機(jī)，其特征在于，凈氣體出口(14’)安排在分尚機(jī)殼體(10)的轉(zhuǎn)子(3)的上方，在轉(zhuǎn)子(3)外周(30)和周壁(2)內(nèi)周(20)之間的凈氣體流(14)能夠向上從凈氣體出口(14’)排出，并且每條顆粒導(dǎo)向槽(21)從轉(zhuǎn)子(3)分離出顆粒部分上端的等高處或者上方向下延伸。
5.據(jù)權(quán)利要求4的離心式分離機(jī)，其特征在于，每條顆粒導(dǎo)向槽(21)向下延伸到沿軸向繼續(xù)向下延伸的顆粒排出槽(22 )。
6.據(jù)權(quán)利要求5的離心式分離機(jī)，其特征在于，具有沿軸向的顆粒排出槽(22)的周壁(2)的高度范圍(h2)內(nèi)，轉(zhuǎn)子(3)外周(30)和周壁(2)內(nèi)周(20)的間距(a2)不變。
7.據(jù)權(quán)利要求4到6之一所述的離心式分離機(jī)，其特征在于，每條顆粒導(dǎo)向槽(21)和/或顆粒排出槽(22 )從橫截面看是下凹的并且逆著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向(32 )是開口的，并且在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向(32)上連續(xù)平穩(wěn)地加工在周壁(2)的內(nèi)周(20)。
8.據(jù)權(quán)利要求1到7之一所述的離心式分離機(jī)，其特征在于，至少帶有一條顆粒導(dǎo)向槽(21)的周壁(2)是分離機(jī)殼體(10)的一個(gè)不可分割的部分。
9.據(jù)權(quán)利要求8的離心式分離機(jī)，其特征在于，分離機(jī)殼體(10)的至少帶有一條顆粒導(dǎo)向槽(21)的部分是分離機(jī)殼體(IO )可拆卸的殼體頂蓋(11)。
10.據(jù)權(quán)利要求1到7之一所述的離心式分離機(jī)，其特征在于，至少帶有一條顆粒導(dǎo)向槽(21)的周壁(2)是一個(gè)插入分離機(jī)殼體(10)的套筒(12)。
11.據(jù)權(quán)利要求1到10之一所述的離心式分離機(jī)，其特征在于，在周壁(2)的內(nèi)周(20)上僅布置一條在切線方向上延伸的經(jīng)過360°上大部分角度的顆粒導(dǎo)向槽(21)。
12.據(jù)權(quán)利要求1到10之一所述的離心式分離機(jī)，其特征在于，在周壁(2)的內(nèi)周(20)上布置η條在切線方向上延伸的經(jīng)過各自360° /n上大部分角度的互不重疊的顆粒導(dǎo)向槽，并且n>2。
13.據(jù)權(quán)利要求1到12之一所述的離心式分離機(jī)，其特征在于，所述離心式分離機(jī)轉(zhuǎn)子(3)是碟式的。
14.據(jù)權(quán)利要求1到13之一所述的離心式分離機(jī)，其特征在于，在分離機(jī)殼體(10)內(nèi)在每條顆粒導(dǎo)向槽(21)或顆粒排出槽(22)軸向下端的下方布置有一個(gè)環(huán)形的與顆粒出口相連的顆粒收集槽(15)。
15.據(jù)權(quán)利要求1到14之一所述的離心式分離機(jī)，其特征在于，它是用于內(nèi)燃機(jī)曲軸箱通風(fēng)氣體的，特別是機(jī)動(dòng)車的 油霧分離機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個(gè)離心式分離機(jī)(1)，用于從氣體流中分離出液態(tài)和/或固態(tài)的顆粒，該離心式分離機(jī)具有一個(gè)分離機(jī)殼體(10)和一個(gè)安裝在殼體里面的可以旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(3)，分離機(jī)殼體(10)包括一個(gè)未處理氣體的進(jìn)口，一個(gè)凈氣體出口(14')和一個(gè)顆粒出口，以及一個(gè)環(huán)繞在轉(zhuǎn)子(3)且在轉(zhuǎn)子徑向外部一定距離的周壁(2)，未處理的氣體流(13)能夠軸向地導(dǎo)入轉(zhuǎn)子(3)并且能夠在它的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，凈氣體流(14)徑向地從轉(zhuǎn)子(3)內(nèi)向外流出，然后能夠在轉(zhuǎn)子(3)的外周(30)和周壁(2)的內(nèi)周(20)之間排向凈氣體出口(14')，轉(zhuǎn)子(3)具有分離顆粒的部件，通過這些部件從氣體流中分離出來的顆粒經(jīng)離心力作用能夠被離心分離到周壁(2)的內(nèi)周(20)上，這些在周壁(2)上的顆粒能夠被導(dǎo)向顆粒出口，并且在周壁(2)的內(nèi)周(20)上至少布置了一條與轉(zhuǎn)子(3)的旋轉(zhuǎn)軸(31)傾斜的顆粒導(dǎo)向槽(21)；根據(jù)本發(fā)明的離心式分離機(jī)其特征在于，每條顆粒導(dǎo)向槽(21)設(shè)計(jì)成一個(gè)圓錐形的空間螺旋部分，每條顆粒導(dǎo)向槽(21)進(jìn)程的半徑(r)沿凈氣體流(14)的方向到凈氣體出口(14')處減小，轉(zhuǎn)子(3)的外周(30)和周壁(2)的內(nèi)周(20)的間距(a)沿凈氣體流(14)的方向到凈氣體出口(14')變小。
文檔編號(hào)B04B5/12GK103097033SQ201180037264
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
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