采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器，其濾波器、U型微粒分離模塊、回油筒、外桶依次置于底板上；濾波器采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾器，其和U型微粒分離模塊連接；U型微粒分離模塊包括一U型管，U型管上安裝有溫控模塊、磁化模塊、吸附模塊以及消磁模塊；U型微粒分離模塊和回油筒通過(guò)一回油筒進(jìn)油管連接；內(nèi)筒置于外桶內(nèi)，其安裝于端蓋上；螺旋流道收容于內(nèi)筒內(nèi)，其和U型微粒分離模塊之間通過(guò)一內(nèi)筒進(jìn)油管連接；內(nèi)筒進(jìn)油管位于回油筒進(jìn)油管內(nèi)，并延伸入U(xiǎn)型微粒分離模塊的中央；濾芯設(shè)置在內(nèi)筒的內(nèi)壁上；所述外桶的底部設(shè)有一液壓油出油口。本發(fā)明具有過(guò)濾性能好，適應(yīng)性和集成性高，使用壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種液壓油過(guò)濾器，具體涉及一種采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化 和吸附的過(guò)濾器，屬于液壓設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 國(guó)內(nèi)外的資料統(tǒng)計(jì)表明，液壓系統(tǒng)的故障大約有70%~85%是由于油液污染引起 的。固體顆粒則是油液污染中最普遍、危害作用最大的污染物。由固體顆粒污染物引起的液 壓系統(tǒng)故障占總污染故障的70%。在液壓系統(tǒng)油液中的顆粒污染物中，金屬磨肩占比在 20%~70%之間。采取有效措施濾除油液中的固體顆粒污染物，是液壓系統(tǒng)污染控制的關(guān) 鍵，也是系統(tǒng)安全運(yùn)行的可靠保證。
[0003] 過(guò)濾器是液壓系統(tǒng)濾除固體顆粒污染物的關(guān)鍵元件。液壓油中的固體顆粒污染 物，除油箱可沉淀一部分較大顆粒外，主要靠濾油裝置來(lái)濾除。尤其是高壓過(guò)濾裝置，主要 用來(lái)過(guò)濾流向控制閥和液壓缸的液壓油，以保護(hù)這類(lèi)抗污染能力差的液壓元件，因此對(duì)液 壓油的清潔度要求更高。
[0004] 然而，現(xiàn)有的液壓系統(tǒng)使用的高壓過(guò)濾器存在以下不足：（1)液壓系統(tǒng)中因液壓栗 周期性排油機(jī)制帶來(lái)流量脈動(dòng)及壓力脈動(dòng)，使濾波器中的濾芯在工作時(shí)產(chǎn)生受迫振動(dòng)，降 低了過(guò)濾性能；（2)各類(lèi)液壓元件對(duì)油液的清潔度要求各不相同，油液中的固體微粒的粒徑 大小亦各不相同，為此需要在液壓系統(tǒng)的不同位置安裝多個(gè)不同類(lèi)型濾波器，由此帶來(lái)了 成本和安裝復(fù)雜度的問(wèn)題；（3)液壓系統(tǒng)中的過(guò)濾器主要采用濾餅過(guò)濾方式，過(guò)濾時(shí)濾液垂 直于過(guò)濾元件表面流動(dòng)，被截流的固體微粒形成濾餅并逐漸增厚，過(guò)濾速度也隨之逐漸下 降直至濾液停止流出，降低了過(guò)濾元件的使用壽命。
[0005] 因此，為解決上述技術(shù)問(wèn)題，確有必要提供一種創(chuàng)新的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾 波、磁化和吸附的過(guò)濾器，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的所述缺陷。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種過(guò)濾性能好，適應(yīng)性和集成性 高，使用壽命長(zhǎng)的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁 化和吸附的過(guò)濾器，其包括底板、濾波器、U型微粒分離模塊、回油筒、內(nèi)筒、螺旋流道、濾芯、 外桶以及端蓋;其中，所述濾波器、U型微粒分離模塊、回油筒、外桶依次置于底板上;所述濾 波器包括輸入管、外殼、輸出管、S型彈性薄壁、插入式Η型濾波器、插入式串聯(lián)Η型濾波器以 及膠體阻尼層;其中，所述輸入管連接于外殼的一端，其和一液壓油進(jìn)口對(duì)接;所述輸出管 連接于外殼的另一端，其和U型微粒分離模塊對(duì)接;所述S型彈性薄壁沿外殼的徑向安裝于 外殼內(nèi)，其內(nèi)形成膨脹腔和收縮腔;所述輸入管、輸出管和S型彈性薄壁共同形成一S型容腔 濾波器;所述S型彈性薄壁和外殼之間形成串聯(lián)共振容腔I、串聯(lián)共振容腔II以及并聯(lián)共振 容腔;所述串聯(lián)共振容腔I和串聯(lián)共振容腔II之間通過(guò)一彈性隔板隔開(kāi);所述S型彈性薄壁 的軸向上均勻開(kāi)有若干錐形阻尼孔;所述彈性隔板的軸向上均勻開(kāi)有若干錐形插入管，所 述錐形插入管連通串聯(lián)共振容腔I和串聯(lián)共振容腔II;所述插入式Η型濾波器位于并聯(lián)共振 容腔內(nèi)，其和錐形阻尼孔相連通;所述插入式串聯(lián)Η型濾波器位于串聯(lián)共振容腔I和串聯(lián)共 振容腔II內(nèi)，其亦和錐形阻尼孔相連通;所述插入式Η型濾波器和插入式串聯(lián)Η型濾波器軸 向呈對(duì)稱(chēng)設(shè)置，并組成插入式串并聯(lián)Η型濾波器;所述膠體阻尼層設(shè)置在S型彈性薄壁的內(nèi) 側(cè);所述U型微粒分離模塊包括一 U型管，U型管上依次安裝有溫控模塊、磁化模塊、吸附模塊 以及消磁模塊;所述U型微粒分離模塊和回油筒的上方通過(guò)一回油筒進(jìn)油管連接;所述內(nèi)筒 置于外桶內(nèi)，其通過(guò)一頂板以及若干螺栓安裝于端蓋上;所述螺旋流道收容于內(nèi)筒內(nèi)，其和 U型微粒分離模塊之間通過(guò)一內(nèi)筒進(jìn)油管連接;所述內(nèi)筒進(jìn)油管位于回油筒進(jìn)油管內(nèi)，并延 伸入U(xiǎn)型微粒分離模塊的中央，其直徑小于回油筒進(jìn)油管直徑，且和回油筒進(jìn)油管同軸設(shè) 置;所述濾芯設(shè)置在內(nèi)筒的內(nèi)壁上;所述外桶的底部設(shè)有一液壓油出油口。
[0008] 本發(fā)明的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器進(jìn)一步設(shè)置為:所述 輸入管和輸出管的軸線不在同一軸線上;所述錐形阻尼孔開(kāi)口較寬處位于串聯(lián)共振容腔I 和并聯(lián)共振容腔內(nèi)，其錐度角為10°;所述錐形插入管開(kāi)口較寬處位于串聯(lián)共振容腔II內(nèi)， 其錐度角為10°;所述錐形插入管和錐形阻尼孔的位置相互錯(cuò)開(kāi);所述膠體阻尼層的內(nèi)層和 外層分別為外層S型彈性薄壁和內(nèi)層S型彈性薄壁，外層S型彈性薄壁和內(nèi)層S型彈性薄壁之 間由若干支柱固定連接;所述外層S型彈性薄壁和內(nèi)層S型彈性薄壁之間的夾層內(nèi)填充有加 防凍劑的純凈水，純凈水內(nèi)懸浮有多孔硅膠;所述膠體阻尼層靠近輸出管的一端和外殼相 連;所述膠體阻尼層靠近輸入管的一端設(shè)有圓環(huán)狀活塞，活塞和膠體阻尼層之間密封連接。
[0009] 本發(fā)明的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器進(jìn)一步設(shè)置為:所述 溫控模塊包括加熱器、冷卻器和溫度傳感器;所述加熱器采用帶溫度檢測(cè)的重慶金鴻的潤(rùn) 滑油加熱器;所述冷卻器選用表面蒸發(fā)式空冷器，冷卻器的翅片管選KLM型翅片管;溫度傳 感器采用鉑電阻溫度傳感器。
[0010] 本發(fā)明的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器進(jìn)一步設(shè)置為:所述 磁化模塊包括鋁質(zhì)管道、若干繞組、鐵質(zhì)外殼、法蘭以及若干磁化電流輸出模塊;其中，所述 若干繞組分別繞在鋁質(zhì)管道外，各繞組由正繞組和逆繞組組成;所述鐵質(zhì)外殼包覆于鋁質(zhì) 管道上;所述法蘭焊接在鋁質(zhì)管道的兩端;每一磁化電流輸出模塊連接至一繞組。
[0011] 本發(fā)明的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器進(jìn)一步設(shè)置為:所述 吸附模塊具體采用同極相鄰型吸附環(huán)，該同極相鄰型吸附環(huán)包括鋁質(zhì)環(huán)形管道、正向螺線 管、反向螺線管以及鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽；所述正向螺線管和反向螺線管分別布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道 內(nèi)，兩者通有方向相反的電流，使得正向螺線管和反向螺線管相鄰處產(chǎn)生同性磁極;所述鐵 質(zhì)導(dǎo)磁帽布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道的內(nèi)壁上，其位于正向螺線管和反向螺線管相鄰處、以及正 向螺線管和反向螺線管軸線的中間點(diǎn)。
[0012] 本發(fā)明的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器進(jìn)一步設(shè)置為:所述 吸附模塊具體采用帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)，該帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)包括鋁 質(zhì)環(huán)形管道、正向螺線管、反向螺線管、鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽、隔板、電擊錘以及電磁鐵;所述正向螺 線管和反向螺線管分別布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道內(nèi)，兩者通有方向相反的電流，使得正向螺線 管和反向螺線管相鄰處產(chǎn)生同性磁極;所述鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道的內(nèi)壁上，其 位于正向螺線管和反向螺線管相鄰處、以及正向螺線管和反向螺線管軸線的中間點(diǎn)；所述 隔板位于正向螺線管和反向螺線管之間；所述電擊錘和電磁鐵位于隔板之間；所述電磁鐵 連接并能推動(dòng)電擊錘，使電擊錘敲擊鋁質(zhì)環(huán)形管道內(nèi)壁。
[0013] 本發(fā)明的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器進(jìn)一步設(shè)置為:所述 回油筒的底部設(shè)有一溢流閥，該溢流閥底部設(shè)有一電控調(diào)節(jié)螺絲;所述溢流閥上設(shè)有一排 油口，該排油口通過(guò)管道連接至一油箱。
[0014] 本發(fā)明的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器進(jìn)一步設(shè)置為:所述 內(nèi)筒的底部呈倒圓臺(tái)狀，其通過(guò)一內(nèi)筒排油管和回油筒連接，內(nèi)筒排油管上設(shè)有一電控止 回閥。
[0015] 本發(fā)明的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器進(jìn)一步設(shè)置為:所述 內(nèi)筒的中央豎直設(shè)有一空心圓柱，空心圓柱的上方設(shè)有壓差指示器，該壓差指示器安裝于 端蓋上;所述內(nèi)筒進(jìn)油管和螺旋流道相切連接。
[0016] 本發(fā)明的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器還設(shè)置為:所述濾芯 的精度為1-5微米。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0018] 1.通過(guò)濾波器衰減液壓油的壓力/流量脈動(dòng)，使濾芯在工作時(shí)不發(fā)生振動(dòng)，以提高 過(guò)濾性能;液壓油在U型微粒分離模塊中實(shí)現(xiàn)固體微粒的分離，使油液中的固體微粒向管壁 運(yùn)動(dòng)，在U型微粒分離模塊出口處，富含固體微粒的管壁附近的油液通過(guò)回油筒進(jìn)油管進(jìn)入 回油筒后回流到油箱，而僅含微量小粒徑微粒的管道中心的油液則通過(guò)內(nèi)筒進(jìn)油管進(jìn)入內(nèi) 筒進(jìn)行高精度過(guò)濾，提高了濾芯的使用壽命，降低了濾波成本和復(fù)雜度;進(jìn)入內(nèi)筒進(jìn)油管的 油液以切向進(jìn)流的方式流入內(nèi)筒的螺旋流道，內(nèi)筒壁為濾芯，則濾液在離心力的作用下緊 貼濾芯流動(dòng)，濾液平行于濾芯的表面快速流動(dòng)，過(guò)濾后的液壓油則垂直于濾芯表面方向流 出到外筒，這種十字流過(guò)濾方式對(duì)濾芯表面的微粒實(shí)施掃流作用，抑制了濾餅厚度的增加， 沉積在內(nèi)筒底部的污染顆?？啥〞r(shí)通過(guò)電控止回閥排出到回油筒，從而提高濾芯使用壽 命。
[0019] 2.通過(guò)控制液壓油的溫度和磁場(chǎng)強(qiáng)度，使油液中的顆粒強(qiáng)力磁化聚集成大顆粒， 并促使膠質(zhì)顆粒分解消融，通過(guò)吸附模塊形成高效吸附，通過(guò)消磁裝置對(duì)殘余顆粒消磁避 免危害液壓元件，從而使油液中固體微粒聚集成大顆粒運(yùn)動(dòng)到管壁附近。
[0020] 3.磁化需要的非均勻磁場(chǎng)的產(chǎn)生，需要多對(duì)正逆線圈對(duì)并通過(guò)不同大小的電流， 且電流數(shù)值可在線數(shù)字設(shè)定。 【【附圖說(shuō)明】】
[0021] 圖1是本發(fā)明的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖2是圖1中的濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是圖2中沿A-A的剖面圖。
[0024]圖4是圖3中插入式Η型濾波器示意圖。
[0025] 圖5是圖3中插入式串聯(lián)Η型濾波器示意圖。
[0026] 圖6是插入式Η型濾波器和插入式串聯(lián)Η型濾波器頻率特性組合圖。其中，實(shí)線為插 入式串聯(lián)Η型濾波器頻率特性。
[0027] 圖7是插入式串并聯(lián)Η型濾波器頻率特性圖。
[0028] 圖8是S型容腔濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 圖9是S型彈性薄壁的橫截面示意圖。
[0030] 圖10是膠體阻尼層的縱截面示意圖。
[0031 ]圖11是圖1中的U型微粒分離模塊的示意圖。
[0032]圖12是圖11中的磁化模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖13是圖12中的繞組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖14是圖12中的磁化電流輸出模塊的電路圖。
[0035] 圖15是圖11的吸附模塊為同極相鄰型吸附環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036] 圖16是圖11中的吸附模塊為帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0037] 請(qǐng)參閱說(shuō)明書(shū)附圖1至附圖16所示，本發(fā)明為一種采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁 化和吸附的過(guò)濾器，其由底板6、濾波器8、U型微粒分離模塊3、回油筒7、內(nèi)筒15、螺旋流道 17、濾芯18、外桶19以及端蓋25等幾部分組成。其中，所述濾波器8、U型微粒分離模塊2、回油 筒7、外桶19依次置于底板6上。
[0038] 所述濾波器8用于將液壓油輸入，并可衰減液壓系統(tǒng)中的高、中、低頻段的脈動(dòng)壓 力，和抑制流量波動(dòng)。所述濾波器8由輸入管81、外殼89、輸出管811、S型彈性薄壁87、插入式 Η型濾波器812以及插入式串聯(lián)Η型濾波器813等幾部分組成。
[0039]其中，所述輸入管81連接于外殼89的一端，其和一液壓油進(jìn)口 1對(duì)接;所述輸出管 811連接于外殼89的另一端，其和U型微粒分離模塊3對(duì)接。所述彈性薄壁87沿外殼的徑向安 裝于外殼89內(nèi)，其內(nèi)形成膨脹腔71和收縮腔72。所述輸入管81和輸出管811的軸線不在同一 軸線上，這樣可以提高10%以上的濾波效果。
[0040] 所述輸入管81、輸出管811和S型彈性薄壁87共同形成一 S型容腔濾波器，從而衰減 液壓系統(tǒng)高頻壓力脈動(dòng)。按集總參數(shù)法處理后得到的濾波器透射系數(shù)為：
[0041]
[0042] a-介質(zhì)中音速L一收縮腔長(zhǎng)度D-膨脹腔直徑Ζ-特性阻抗 [0043] γ-透射系數(shù)f一壓力波動(dòng)頻率cU-輸入管直徑d-收縮腔直徑
[0044] lu-膨脹腔系數(shù)k2-收縮腔系數(shù)
[0045] 由上式可見(jiàn)，S型容腔的類(lèi)Π 型抗性濾波器和電路中的電容作用類(lèi)似。不同頻率的 壓力脈動(dòng)波通過(guò)該濾波器時(shí)，透射系數(shù)隨頻率而不同。頻率越高，則透射系數(shù)越小，這表明 高頻的壓力脈動(dòng)波在經(jīng)過(guò)濾波器時(shí)衰減得越厲害，從而起到了消除高頻壓力脈動(dòng)的作用。 同時(shí)，本發(fā)明的S型容腔結(jié)構(gòu)中，膨脹腔和收縮腔之間過(guò)渡平滑，有助于降低腔體直徑突變 帶來(lái)的系統(tǒng)壓力損失。濾波器的輸入管和輸出管不在同一軸線上，可以提高10%以上的濾 波效果。
[0046] 所述S型容腔濾波器的設(shè)計(jì)原理如下：當(dāng)變化的流量通過(guò)輸入管進(jìn)入S型容腔的膨 脹腔時(shí)，液流超過(guò)平均流量，擴(kuò)大的膨脹腔可以吸收多余液流，而在低于平均流量時(shí)放出液 流，從而吸收壓力脈動(dòng)能量。多級(jí)膨脹腔和收縮腔的組合則提高了濾波器的脈動(dòng)壓力吸收 能力，也即濾波性能。膨脹腔和收縮腔之間采用曲面光滑過(guò)渡，則避免了由流體界面突變帶 來(lái)的沿程壓力損失及發(fā)熱。
[0047] 所述S型彈性薄壁87通過(guò)受迫機(jī)械振動(dòng)來(lái)削弱液壓系統(tǒng)中高頻壓力脈動(dòng)。按集總 參數(shù)法處理后得到的S型彈性薄壁固有頻率為：
[0048]
[0049] k-S型彈性薄壁結(jié)構(gòu)系數(shù)h-S型彈性薄壁厚度R-S型彈性薄壁半徑
[0050] E-S型彈性薄壁的楊氏模量P-S型彈性薄壁的質(zhì)量密度 [0051 ] η-S型彈性薄壁的載流因子μ-S型彈性薄壁的泊松比。
[0052]代入實(shí)際參數(shù)，對(duì)上式進(jìn)行仿真分析可以發(fā)現(xiàn)，S型彈性薄壁87的固有頻率通常比 Η型濾波器的固有頻率高，而且其衰減頻帶也比Η型濾波器寬。在相對(duì)較寬的頻帶范圍內(nèi)，S 型彈性薄壁對(duì)壓力脈動(dòng)具有良好的衰減效果。同時(shí)，本發(fā)明的濾波器結(jié)構(gòu)中的S型彈性薄壁 半徑較大且較薄，其固有頻率更靠近中頻段，可實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)中的中高頻壓力脈動(dòng)的有 效衰減。
[0053]所述S型彈性薄壁87的設(shè)計(jì)原理如下：管道中產(chǎn)生中頻壓力脈動(dòng)時(shí)，S型容腔對(duì)壓 力波動(dòng)的衰減能力較弱，流入濾波器S型容腔的周期性脈動(dòng)壓力持續(xù)作用在S型彈性薄壁的 內(nèi)外壁上，由于內(nèi)外壁之間有支柱固定連接，內(nèi)外彈性薄壁同時(shí)按脈動(dòng)壓力的頻率做周期 性振動(dòng)，該受迫振動(dòng)消耗了流體的壓力脈動(dòng)能量，從而實(shí)現(xiàn)中頻段壓力濾波。由虛功原理可 知，彈性薄壁消耗流體脈動(dòng)壓力能量的能力和其受迫振動(dòng)時(shí)的勢(shì)能和動(dòng)能之和直接相關(guān)， 為了提高中頻段濾波性能，彈性薄壁的半徑設(shè)計(jì)為遠(yuǎn)大于管道半徑，且薄壁的厚度較小，典 型值為小于〇.1_。
[0054]進(jìn)一步的，所述S型彈性薄壁87和外殼89之間形成串聯(lián)共振容腔184、串聯(lián)共振容 腔1183以及并聯(lián)共振容腔85,所述容腔83、84、85橫跨整個(gè)濾波器，由此可以得到較大的共 振容腔體積，加強(qiáng)衰減效果。所述串聯(lián)共振容腔184和串聯(lián)共振容腔1183之間通過(guò)一彈性隔 板810隔開(kāi)。所述S型彈性薄壁87的軸向上均勻開(kāi)有若干錐形阻尼孔86,所述錐形阻尼孔86 開(kāi)口較寬處位于串聯(lián)共振容腔184和并聯(lián)共振容腔85內(nèi)，其錐度角為10°。所述彈性隔板810 的軸向上均勻開(kāi)有若干錐形插入管82,所述錐形插入管82連通串聯(lián)共振容腔184和串聯(lián)共 振容腔Π 83。所述錐形插入管82開(kāi)口較寬處位于串聯(lián)共振容腔1183內(nèi)，其錐度角為10°，所 述錐形插入管82和錐形阻尼孔86的位置相互錯(cuò)開(kāi)。
[0055] 所述插入式Η型濾波器812位于并聯(lián)共振容腔85內(nèi)，其和錐形阻尼孔86相連通。按 集總參數(shù)法處理后得到的濾波器固有角頻率為：
[0056] :⑴
[0057] a-介質(zhì)中音速L一阻尼孔長(zhǎng)S-阻尼孔橫截面積V-并聯(lián)共振容腔體積。
[0058] 所述插入式串聯(lián)Η型濾波器813位于串聯(lián)共振容腔184和串聯(lián)共振容腔1183內(nèi)，其 亦和錐形阻尼孔86相連通。按集總參數(shù)法處理后，濾波器的兩個(gè)固有角頻率為：
[0064] a-介質(zhì)中音速h-阻尼孔長(zhǎng)cb-阻尼孔直徑13-插入管長(zhǎng) [0065] d3-插入管直徑串聯(lián)共振容腔1體積V4-串聯(lián)共振容腔2體積。
[0066] 所述插入式Η型濾波器812和插入式串聯(lián)Η型濾波器813軸向呈對(duì)稱(chēng)設(shè)置，并組成插 入式串并聯(lián)Η型濾波器，用于展寬濾波頻率范圍并使整體結(jié)構(gòu)更緊湊。本發(fā)明沿圓周界面分 布了多個(gè)插入式串并聯(lián)Η型濾波器(圖中只畫(huà)出了 2個(gè)），彼此之間用隔板820隔開(kāi)，這多個(gè)濾 波器的共振頻帶各不相同，組合在一起后可全面覆蓋整個(gè)中低頻濾波頻段，實(shí)現(xiàn)中低頻段 的全頻譜濾波。
[0067]由圖6插入式Η型濾波器和插入式串聯(lián)Η型濾波器頻率特性及公式（1)(2)(3)均可 發(fā)現(xiàn)，插入式串聯(lián)Η型濾波器有2個(gè)固有角頻率，在波峰處濾波效果較好，而在波谷處則基本 沒(méi)有濾波效果;插入式Η型濾波器有1個(gè)固有角頻率，同樣在波峰處濾波效果較好，而在波谷 處則基本沒(méi)有濾波效果;選擇合適的濾波器參數(shù)，使插入式Η型濾波器的固有角頻率剛好落 在插入式串聯(lián)Η型濾波器的2個(gè)固有角頻率之間，如圖7所示，既在一定的頻率范圍內(nèi)形成了 3個(gè)緊鄰的固有共振頻率峰值，在該頻率范圍內(nèi)，無(wú)論壓力脈動(dòng)頻率處于波峰處還是波谷處 均能保證較好的濾波效果。多個(gè)插入式串并聯(lián)Η型濾波器構(gòu)成的濾波器組既可覆蓋整個(gè)中 低頻段，實(shí)現(xiàn)中低頻段的全頻譜濾波。
[0068] 進(jìn)一步的，所述S型彈性薄壁87的內(nèi)側(cè)設(shè)有一膠體阻尼層88。所述膠體阻尼層88的 內(nèi)層和外層分別為外層S型彈性薄壁81和內(nèi)層S型彈性薄壁82,外層S型彈性薄壁81和內(nèi)層S 型彈性薄壁82之間由若干支柱814固定連接。外層S型彈性薄壁81和內(nèi)層S型彈性薄壁82之 間的夾層內(nèi)填充有加防凍劑的純凈水816,純凈水816內(nèi)懸浮有多孔硅膠815。所述膠體阻尼 層88靠近輸入管811的一端和外殼89相連;所述膠體阻尼層88靠近輸入管811的一端設(shè)有圓 環(huán)狀活塞817,活塞817和膠體阻尼層88之間密封連接。
[0069]由于外層S型彈性薄壁81和內(nèi)層S型彈性薄壁82間距很小且由支柱814固定連接， 在壓力脈動(dòng)垂直作用于薄壁時(shí)，內(nèi)外壁產(chǎn)生近乎一致的形變，膠體阻尼層厚度幾乎保持不 變，對(duì)壓力脈動(dòng)沒(méi)有阻尼作用；膠體阻尼層88的活塞817只感應(yīng)水平方向的流量脈動(dòng)，流量 脈動(dòng)增強(qiáng)時(shí)，活塞817受壓使膠體阻尼層收縮，擠壓作用使得膠體阻尼層88中的水由納米級(jí) 輸送通道進(jìn)入微米級(jí)中央空隙;流量脈動(dòng)減弱時(shí)，活塞817受反壓，此時(shí)膠體阻尼層膨脹，膠 體阻尼層中的水從中央空隙經(jīng)通道排出。在此過(guò)程中，由于硅膠815微通道吸附的力學(xué)效 應(yīng)、通道表面分子尺度的粗糙效應(yīng)及化學(xué)非均質(zhì)效應(yīng)，活塞跟隨膠體阻尼層收縮和膨脹過(guò) 程中做"氣-液-固"邊界的界面功，從而對(duì)流量脈動(dòng)實(shí)現(xiàn)衰減，其實(shí)質(zhì)上是一個(gè)并行R型濾波 器。該濾波器相對(duì)于一般的液體阻尼器的優(yōu)勢(shì)在于：它通過(guò)"氣-液-固"邊界的界面功的方 式衰減流量脈動(dòng)，可以在不產(chǎn)生熱量的情況下吸收大量機(jī)械能，且能量消耗不依賴(lài)于活塞 速度，衰減效率有了顯著提高。
[0070]本發(fā)明還能實(shí)線工況自適應(yīng)壓力脈動(dòng)衰減。當(dāng)液壓系統(tǒng)工況變化時(shí)，既執(zhí)行元件 突然停止或運(yùn)行，以及閥的開(kāi)口變化時(shí)，會(huì)導(dǎo)致管路系統(tǒng)的特性阻抗發(fā)生突變，從而使原管 道壓力隨時(shí)間和位置變化的曲線也隨之改變，則壓力峰值的位置亦發(fā)生變化。由于本發(fā)明 的濾波器的軸向長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為大于系統(tǒng)主要壓力脈動(dòng)波長(zhǎng)，且濾波器的插入式串并聯(lián)Η型濾 波器組的容腔長(zhǎng)度、S型容腔濾波器的長(zhǎng)度和S型彈性薄壁87的長(zhǎng)度和濾波器軸線長(zhǎng)度相 等，保證了壓力峰值位置一直處于濾波器的有效作用范圍內(nèi)；而錐形阻尼孔86開(kāi)在S型彈性 薄壁87上，沿軸線方向均勻分布，在彈性隔板810的軸向上均勻開(kāi)有多個(gè)相同參數(shù)的錐形插 入管82,錐形阻尼孔86和錐形插入管82位置相互錯(cuò)開(kāi)，使得壓力峰值位置變化對(duì)濾波器的 性能幾乎沒(méi)有影響，從而實(shí)現(xiàn)了工況自適應(yīng)濾波功能?？紤]到三種濾波結(jié)構(gòu)軸向尺寸和濾 波器相當(dāng)，這一較大的尺寸也保證了液壓濾波器具備較強(qiáng)的壓力脈動(dòng)衰減能力。
[0071 ]采用本發(fā)明的液壓濾波器進(jìn)行液壓脈動(dòng)濾波的方法如下：
[0072] 1)，液壓流體通過(guò)輸入管進(jìn)入S型容腔濾波器，擴(kuò)大的容腔吸收多余液流，完成高 頻壓力脈動(dòng)的濾波；
[0073] 2)，通過(guò)S型彈性薄壁87受迫振動(dòng)，消耗流體的壓力脈動(dòng)能量，完成中頻壓力脈動(dòng) 的濾波；
[0074] 3)，通過(guò)插入式串并聯(lián)Η型濾波器組，以及錐形阻尼孔、錐形插入管和流體產(chǎn)生共 振，消耗脈動(dòng)能量，完成低頻壓力脈動(dòng)的濾波；
[0075] 4)，將濾波器的軸向長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為大于液壓系統(tǒng)主要壓力脈動(dòng)波長(zhǎng)，且插入式串并 聯(lián)Η型濾波器長(zhǎng)度、S型容腔濾波器長(zhǎng)度和S型彈性薄壁87長(zhǎng)度同濾波器長(zhǎng)度相等，使壓力峰 值位置一直處于濾波器的有效作用范圍，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工況改變時(shí)壓力脈動(dòng)的濾波。
[0076] 所述U型微粒分離模塊3包括一 U型管31，U型管31上依次安裝有溫控模塊32、磁化 模塊33、吸附模塊34以及消磁模塊35。
[0077]所述溫控模塊32主要目的是為磁化模塊33提供最佳的磁化溫度40-50 °C，同時(shí)還 兼具油液降粘的作用，其包括加熱器、冷卻器和溫度傳感器。所述加熱器采用帶溫度檢測(cè)的 重慶金鴻的潤(rùn)滑油加熱器。所述冷卻器可選用表面蒸發(fā)式空冷器，兼有水冷和空冷的優(yōu)點(diǎn)， 散熱效果好，采用光管，流體阻力小;冷卻器翅片類(lèi)型為高翅，翅片管選KLM型翅片管，傳熱 性能好，接觸熱阻小，翅片與管子接觸面積大，貼合緊密，牢固，承受冷熱急變能力佳，翅片 根部抗大氣腐蝕性能高；空冷器的管排數(shù)最優(yōu)為8。所述溫度傳感器采用鉑電阻溫度傳感 器。
[0078]所述磁化模塊33實(shí)現(xiàn)金屬顆粒的強(qiáng)力磁化，并使微米級(jí)的金屬顆粒聚合成大顆 粒，便于后續(xù)吸附分離。同時(shí)磁化模塊32還需要提供非均勻磁場(chǎng)，對(duì)液壓油中的膠質(zhì)顆粒進(jìn) 行磁化分解，使膠質(zhì)微粒分解為更小粒徑尺寸的微粒，減輕污染。
[0079]所述磁化模塊33由鋁質(zhì)管道331、若干繞組332、鐵質(zhì)外殼333、法蘭334以及若干磁 化電流輸出模塊335組成。其中，所述鋁質(zhì)管道331使油液從其中流過(guò)而受到磁化處理，且鋁 的磁導(dǎo)率很低，可以使管道331中獲得較高的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
[0080] 所述若干繞組332分別繞在鋁質(zhì)管道331外，由直徑為1.0mm左右的銅絲涂覆絕緣 漆制成。各繞組332都是相互獨(dú)立設(shè)置的，分別由相應(yīng)的磁化電流輸出模塊335控制，其中電 流根據(jù)系統(tǒng)需要各不相同。由于每圈繞組332相互獨(dú)立，其引出端會(huì)造成該線圈組成的電流 環(huán)不是真正的"圓"，而是有個(gè)缺口，這會(huì)造成鋁質(zhì)管道331內(nèi)磁場(chǎng)的徑向分布不均勻，從而 影響磁化效果。為解決此問(wèn)題，本創(chuàng)作的每圈繞組332都由正繞組336和逆繞組337組成，目 的是為了產(chǎn)生同極性方向的磁場(chǎng)并同時(shí)彌補(bǔ)缺口造成的磁場(chǎng)不均衡。正繞組和逆繞組內(nèi)的 電流大小相等。在鋁質(zhì)管道331軸線方向上排列有多對(duì)正逆繞組，通過(guò)不同的電流，用以形 成前述要求的非均勻磁場(chǎng)。
[0081] 所述鐵質(zhì)外殼333包覆于鋁質(zhì)管道331上，鐵質(zhì)的材料會(huì)屏蔽掉大部分的磁通。所 述法蘭334焊接在鋁質(zhì)管道331的兩端，并通過(guò)法蘭法蘭334在U型管20中。
[0082]每一磁化電流輸出模塊335連接至一繞組332,其利用數(shù)字電位計(jì)實(shí)時(shí)修改阻值的 特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)非均勻磁場(chǎng)的實(shí)時(shí)控制。所述磁化電流輸出模塊335的電路原理圖可參見(jiàn)附圖5， 其使用的數(shù)字電位計(jì)為AD5206,具有6通道的輸。運(yùn)放AD8601和M0S管2N7002通過(guò)負(fù)反饋實(shí) 現(xiàn)了高精度的電壓跟隨輸出。恒定大電流輸出采用了德州儀器(TI)的高電壓、大電流的運(yùn) 放0ΡΑ 549〇
[0083]所述吸附模塊34用于吸附經(jīng)磁化模塊33磁化后的磁性聚合大微粒，其可采用同極 相鄰型吸附環(huán)，該同極相鄰型吸附環(huán)由鋁質(zhì)環(huán)形管道341、正向螺線管342、反向螺線管343 以及鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344等部件組成。其中，所述正向螺線管342和反向螺線管343分別布置于鋁 質(zhì)環(huán)形管道341，兩者通有方向相反的電流，使得正向螺線管342和反向螺線管343相鄰處產(chǎn) 生同性磁極。所述鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道341的內(nèi)壁上，其位于正向螺線管342 和反向螺線管343相鄰處、以及正向螺線管342和反向螺線管343軸線的中間點(diǎn)。
[0084]所述同極相鄰型吸附環(huán)的設(shè)計(jì)原理如下:通電正向螺線管342、反向螺線管343,相 鄰的正向螺線管342、反向螺線管343通有方向相反的電流，使得正向螺線管342、反向螺線 管343相鄰處產(chǎn)生同性磁極；同時(shí)，鋁質(zhì)環(huán)形管道341能夠改善磁路，加大管道內(nèi)壁處的磁場(chǎng) 強(qiáng)度，增強(qiáng)鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344對(duì)顆粒的捕獲吸附能力。各正向螺線管342、反向螺線管343電流 可根據(jù)顆粒的粒徑大小和濃度不同而變化，以獲得最佳吸附性能。
[0085]進(jìn)一步的，所述吸附模塊34也可采用帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)，該帶電擊錘 的同極相鄰型吸附環(huán)由鋁質(zhì)環(huán)形管道341、正向螺線管342、反向螺線管343、鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽 344、隔板345、電擊錘346以及電磁鐵347等部件組成。其中，所述正向螺線管342和反向螺線 管343分別布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道341，兩者通有方向相反的電流，使得正向螺線管342和反向 螺線管343相鄰處產(chǎn)生同性磁極。所述鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道341的內(nèi)壁上，其 位于正向螺線管342和反向螺線管343相鄰處、以及正向螺線管342和反向螺線管343軸線的 中間點(diǎn)。所述電擊錘346和電磁鐵347位于隔板345之間。所述電磁鐵347連接并能推動(dòng)電擊 錘346，使電擊錘346敲擊鋁質(zhì)環(huán)形管道342內(nèi)壁。
[0086]所述帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)的設(shè)計(jì)原理如下:通電正向螺線管342、反向螺 線管343,相鄰的正向螺線管342、反向螺線管343通有方向相反的電流，使得正向螺線管 342、反向螺線管343相鄰處產(chǎn)生同性磁極；同時(shí)，鋁質(zhì)環(huán)形管道341能夠改善磁路，加大管道 內(nèi)壁處的磁場(chǎng)強(qiáng)度，增強(qiáng)鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344對(duì)顆粒的捕獲吸附能力。各正向螺線管342、反向螺 線管343電流可根據(jù)顆粒的粒徑大小和濃度不同而變化，以獲得最佳吸附性能。而通過(guò)電擊 錘346的設(shè)置，防止顆粒在鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344處大量堆積，影響吸附效果。此時(shí)，通過(guò)電磁鐵347 控制電擊錘346敲擊管道341的內(nèi)壁，使得被吸附的顆粒向兩側(cè)分散開(kāi)。同時(shí)，在清洗管道 341時(shí)，電擊錘346的敲擊還可以提高清洗效果。
[0087]所述吸附模塊34設(shè)計(jì)成U型，在油液進(jìn)入U(xiǎn)型吸附管道時(shí)，顆粒在重力、離心力的作 用下，向一側(cè)管壁移動(dòng)，在加上磁場(chǎng)力作用，徑向移動(dòng)速度加快，顆粒吸附的效率得以提高； 在油液離開(kāi)U型吸附管道上升時(shí)，重力和磁場(chǎng)力的合力使得顆粒沿斜向下的方向運(yùn)動(dòng)，延長(zhǎng) 了顆粒受力時(shí)間，提高了顆粒吸附的效率。
[0088]所述消磁模塊35給磁化顆粒消磁，防止殘余磁性微粒通過(guò)回油筒進(jìn)油管進(jìn)入液壓 回路，對(duì)污染敏感液壓元件造成損傷。
[0089] 所述U型微粒分離模塊3和回油筒7的上方通過(guò)一回油筒進(jìn)油管22連接;通過(guò)U型微 粒分離模塊3處理后，U型管31管壁附近的油液富含聚合顆粒，通過(guò)回油筒進(jìn)油管22進(jìn)入回 油筒7后回流到油箱。
[0090] 所述回油筒7的底部設(shè)有一溢流閥2,該溢流閥2底部設(shè)有一電控調(diào)節(jié)螺絲9;所述 溢流閥2上設(shè)有一排油口 10，該排油口 10通過(guò)管道20連接至一油箱11。
[0091] 所述內(nèi)筒15置于外桶19內(nèi)，其通過(guò)一頂板13以及若干螺栓21安裝于端蓋25上。所 述螺旋流道17收容于內(nèi)筒15內(nèi)，其和U型微粒分離模塊3之間通過(guò)一內(nèi)筒進(jìn)油管12連接，具 體的說(shuō)，所述內(nèi)筒進(jìn)油管12和螺旋流道17相切連接。U型管31管道中心的油液僅含微量小粒 徑微粒，通過(guò)內(nèi)筒進(jìn)油管12進(jìn)入內(nèi)筒15實(shí)現(xiàn)高精度過(guò)濾，從而實(shí)現(xiàn)固體微粒分離。進(jìn)一步 的，所述內(nèi)筒進(jìn)油管12位于回油筒進(jìn)油管22內(nèi)，并延伸入U(xiǎn)型微粒分離模塊3的中央，其直徑 小于回油筒進(jìn)油管22直徑，且和回油筒進(jìn)油管22同軸設(shè)置。
[0092] 進(jìn)一步的，所述內(nèi)筒15的底部呈倒圓臺(tái)狀，其通過(guò)一內(nèi)筒排油管23和回油筒7連 接，內(nèi)筒排油管23上設(shè)有一電控止回閥24。所述內(nèi)筒15的中央豎直設(shè)有一空心圓柱16,空心 圓柱16的上方設(shè)有壓差指示器14,該壓差指示器14安裝于端蓋25上。
[0093] 所述濾芯18設(shè)置在內(nèi)筒15的內(nèi)壁上，其精度為1-5微米。
[0094] 所述外桶19的底部設(shè)有一液壓油出油口 5,通過(guò)液壓油出油口 5將過(guò)濾好的液壓油 排出。
[0095] 在本發(fā)明中，由于U型微粒分離模塊3對(duì)油液內(nèi)固體微粒分離聚合作用，在U型微粒 分離模塊3出口處的油液中，中心的油液僅含微量小粒徑微粒，該部分油液從內(nèi)筒進(jìn)油管12 流入到內(nèi)筒15進(jìn)行高精度過(guò)濾;而管壁附近的油液富含聚合顆粒，該部分油液通過(guò)回油筒 進(jìn)油管22進(jìn)入回油筒7,再經(jīng)溢流閥2的排油口 10流回油箱11，從而實(shí)現(xiàn)固體微粒按顆粒粒 徑分流濾波。此處，回油筒7和溢流閥2起到了前述的粗濾作用，從而節(jié)省了過(guò)濾器個(gè)數(shù)，降 低了系統(tǒng)成本和復(fù)雜度。溢流閥2的電控調(diào)節(jié)螺絲9用于調(diào)節(jié)溢流壓力，將其壓力調(diào)整到略 低于過(guò)濾出口處壓力，以保證內(nèi)筒15過(guò)濾流量。
[0096] 另外，傳統(tǒng)的過(guò)濾器主要采用濾餅過(guò)濾方式，過(guò)濾時(shí)濾液垂直于過(guò)濾元件表面流 動(dòng)，被截流的固體微粒形成濾餅并逐漸增厚，過(guò)濾速度也隨之逐漸下降，直至濾液停止流 出，降低了過(guò)濾元件的使用壽命。在本本發(fā)明中，來(lái)自?xún)?nèi)筒進(jìn)油管12攜帶小粒徑微粒的濾液 以切向進(jìn)流的方式流入內(nèi)筒15的螺旋流道17，螺旋通道17側(cè)面的內(nèi)筒15壁為高精度濾芯 18,濾液在離心力的作用下緊貼濾芯18表面，濾液平行于濾芯18的表面快速流動(dòng)，過(guò)濾后的 液壓油則垂直于濾芯18表面方向流出到外筒19,這兩個(gè)流動(dòng)的方向互相垂直交錯(cuò)，故稱(chēng)其 為十字流過(guò)濾。濾液的快速流動(dòng)對(duì)聚集在濾芯18表面的微粒施加了剪切掃流作用，從而抑 制了濾餅厚度的增加，使得過(guò)濾速度近乎恒定，過(guò)濾壓力也不會(huì)隨時(shí)間的流逝而升高，濾芯 的使用壽命因而大幅度提高。隨著過(guò)濾時(shí)間的累積，沉積在內(nèi)筒15倒圓臺(tái)底部的污染顆粒 逐步增加，過(guò)濾速度緩慢下降，內(nèi)筒15內(nèi)未過(guò)濾的濾液沿中心的空心圓筒16上升，此時(shí)，壓 差指示器14起作用，監(jiān)控其壓力變化，亦即內(nèi)筒15底部濾芯18的堵塞情況，若超過(guò)閾值，則 調(diào)節(jié)電控調(diào)節(jié)螺絲9降低溢流壓力，并同時(shí)打開(kāi)止回閥24,使內(nèi)筒15底部含較多污染顆粒的 濾液在壓差作用下通過(guò)內(nèi)筒排油管23排出到回油筒7,避免了底部濾芯18堵塞狀況惡化，從 而延長(zhǎng)了濾芯18使用壽命。
[0097] 采用上述濾油裝置對(duì)回流液壓油處理的工藝步驟如下：
[0098] 1)，液壓管路中的油液通過(guò)濾波器8,濾波器8衰減液壓系統(tǒng)中的高、中、低頻段的 脈動(dòng)壓力，以及抑制流量波動(dòng)；
[0099] 2)，液壓油進(jìn)入U(xiǎn)型微粒分離模塊3的溫控模塊32,通過(guò)溫控模塊32調(diào)節(jié)油溫到最 佳的磁化溫度40-50°C，之后進(jìn)入磁化模塊33;
[0?00] 3)，通過(guò)磁化模塊33使油液中的金屬顆粒在磁場(chǎng)中被磁化，并使微米級(jí)的金屬顆 粒聚合成大顆粒;之后進(jìn)入吸附模塊34;
[0101] 4)，通過(guò)吸附模塊34吸附回油中的磁性聚合微粒;之后進(jìn)入消磁模塊35;
[0102] 5)，通過(guò)消磁模塊35消除磁性微粒磁性；
[0103] 6)，U型微粒分離模塊3管壁附近的油液通過(guò)回油筒進(jìn)油管22進(jìn)入回油筒7后回流 到油箱，而含微量小粒徑微粒的管道中心的油液則通過(guò)內(nèi)筒進(jìn)油管12進(jìn)入內(nèi)筒15進(jìn)行高精 度過(guò)濾；
[0104] 7 )，攜帶小粒徑微粒的油液以切向進(jìn)流的方式流入內(nèi)筒15的螺旋流道17，油液在 離心力的作用下緊貼濾芯流動(dòng)，并進(jìn)行高精度過(guò)濾；
[0105] 8)，高精度過(guò)濾后的油液排入外筒19,并通過(guò)外筒19底部的液壓油出油口 5排出。
[0106] 以上的【具體實(shí)施方式】?jī)H為本創(chuàng)作的較佳實(shí)施例，并不用以限制本創(chuàng)作，凡在本創(chuàng) 作的精神及原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本創(chuàng)作的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器，其特征在于:包括底板、濾波器、 U型微粒分離模塊、回油筒、內(nèi)筒、螺旋流道、濾芯、外桶以及端蓋;其中，所述濾波器、U型微 粒分離模塊、回油筒、外桶依次置于底板上;所述濾波器包括輸入管、外殼、輸出管、S型彈性 薄壁、插入式H型濾波器、插入式串聯(lián)H型濾波器以及膠體阻尼層;其中，所述輸入管連接于 外殼的一端，其和一液壓油進(jìn)口對(duì)接;所述輸出管連接于外殼的另一端，其和U型微粒分離 模塊對(duì)接;所述S型彈性薄壁沿外殼的徑向安裝于外殼內(nèi)，其內(nèi)形成膨脹腔和收縮腔;所述 輸入管、輸出管和S型彈性薄壁共同形成一 S型容腔濾波器;所述S型彈性薄壁和外殼之間形 成串聯(lián)共振容腔I、串聯(lián)共振容腔II以及并聯(lián)共振容腔;所述串聯(lián)共振容腔I和串聯(lián)共振容 腔II之間通過(guò)一彈性隔板隔開(kāi);所述S型彈性薄壁的軸向上均勻開(kāi)有若干錐形阻尼孔;所述 彈性隔板的軸向上均勻開(kāi)有若干錐形插入管，所述錐形插入管連通串聯(lián)共振容腔I和串聯(lián) 共振容腔II;所述插入式H型濾波器位于并聯(lián)共振容腔內(nèi)，其和錐形阻尼孔相連通;所述插 入式串聯(lián)H型濾波器位于串聯(lián)共振容腔I和串聯(lián)共振容腔II內(nèi)，其亦和錐形阻尼孔相連通； 所述插入式H型濾波器和插入式串聯(lián)H型濾波器軸向呈對(duì)稱(chēng)設(shè)置，并組成插入式串并聯(lián)H型 濾波器;所述膠體阻尼層設(shè)置在S型彈性薄壁的內(nèi)側(cè);所述U型微粒分離模塊包括一 U型管，U 型管上依次安裝有溫控模塊、磁化模塊、吸附模塊以及消磁模塊;所述U型微粒分離模塊和 回油筒的上方通過(guò)一回油筒進(jìn)油管連接;所述內(nèi)筒置于外桶內(nèi)，其通過(guò)一頂板以及若干螺 栓安裝于端蓋上;所述螺旋流道收容于內(nèi)筒內(nèi)，其和U型微粒分離模塊之間通過(guò)一內(nèi)筒進(jìn)油 管連接;所述內(nèi)筒進(jìn)油管位于回油筒進(jìn)油管內(nèi)，并延伸入U(xiǎn)型微粒分離模塊的中央，其直徑 小于回油筒進(jìn)油管直徑，且和回油筒進(jìn)油管同軸設(shè)置;所述濾芯設(shè)置在內(nèi)筒的內(nèi)壁上;所述 外桶的底部設(shè)有一液壓油出油口。2. 如權(quán)利要求1所述的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器，其特征在 于:所述輸入管和輸出管的軸線不在同一軸線上;所述錐形阻尼孔開(kāi)口較寬處位于串聯(lián)共 振容腔I和并聯(lián)共振容腔內(nèi)，其錐度角為10° ;所述錐形插入管開(kāi)口較寬處位于串聯(lián)共振容 腔II內(nèi)，其錐度角為10°;所述錐形插入管和錐形阻尼孔的位置相互錯(cuò)開(kāi);所述膠體阻尼層 的內(nèi)層和外層分別為外層S型彈性薄壁和內(nèi)層S型彈性薄壁，外層S型彈性薄壁和內(nèi)層S型彈 性薄壁之間由若干支柱固定連接;所述外層S型彈性薄壁和內(nèi)層S型彈性薄壁之間的夾層內(nèi) 填充有加防凍劑的純凈水，純凈水內(nèi)懸浮有多孔硅膠;所述膠體阻尼層靠近輸出管的一端 和外殼相連;所述膠體阻尼層靠近輸入管的一端設(shè)有圓環(huán)狀活塞，活塞和膠體阻尼層之間 密封連接。3. 如權(quán)利要求1所述的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器，其特征在 于:所述溫控模塊包括加熱器、冷卻器和溫度傳感器;所述加熱器采用帶溫度檢測(cè)的重慶金 鴻的潤(rùn)滑油加熱器;所述冷卻器選用表面蒸發(fā)式空冷器，冷卻器的翅片管選KLM型翅片管； 溫度傳感器采用鉑電阻溫度傳感器。4. 如權(quán)利要求1所述的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器，其特征在 于:所述磁化模塊包括鋁質(zhì)管道、若干繞組、鐵質(zhì)外殼、法蘭以及若干磁化電流輸出模塊;其 中，所述若干繞組分別繞在鋁質(zhì)管道外，各繞組由正繞組和逆繞組組成;所述鐵質(zhì)外殼包覆 于鋁質(zhì)管道上;所述法蘭焊接在鋁質(zhì)管道的兩端;每一磁化電流輸出模塊連接至一繞組。5. 如權(quán)利要求1所述的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器，其特征在 于:所述吸附模塊具體采用同極相鄰型吸附環(huán)，該同極相鄰型吸附環(huán)包括鋁質(zhì)環(huán)形管道、正 向螺線管、反向螺線管以及鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽；所述正向螺線管和反向螺線管分別布置于鋁質(zhì)環(huán) 形管道內(nèi)，兩者通有方向相反的電流，使得正向螺線管和反向螺線管相鄰處產(chǎn)生同性磁極； 所述鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道的內(nèi)壁上，其位于正向螺線管和反向螺線管相鄰處、 以及正向螺線管和反向螺線管軸線的中間點(diǎn)。6. 如權(quán)利要求1所述的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器，其特征在 于:所述吸附模塊具體采用帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)，該帶電擊錘的同極相鄰型吸附 環(huán)包括鋁質(zhì)環(huán)形管道、正向螺線管、反向螺線管、鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽、隔板、電擊錘以及電磁鐵;所 述正向螺線管和反向螺線管分別布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道內(nèi)，兩者通有方向相反的電流，使得 正向螺線管和反向螺線管相鄰處產(chǎn)生同性磁極;所述鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道的內(nèi) 壁上，其位于正向螺線管和反向螺線管相鄰處、以及正向螺線管和反向螺線管軸線的中間 點(diǎn);所述隔板位于正向螺線管和反向螺線管之間；所述電擊錘和電磁鐵位于隔板之間；所述 電磁鐵連接并能推動(dòng)電擊錘，使電擊錘敲擊鋁質(zhì)環(huán)形管道內(nèi)壁。7. 如權(quán)利要求1所述的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器，其特征在 于:所述回油筒的底部設(shè)有一溢流閥，該溢流閥底部設(shè)有一電控調(diào)節(jié)螺絲;所述溢流閥上設(shè) 有一排油口，該排油口通過(guò)管道連接至一油箱。8. 如權(quán)利要求1所述的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器，其特征在 于:所述內(nèi)筒的底部呈倒圓臺(tái)狀，其通過(guò)一內(nèi)筒排油管和回油筒連接，內(nèi)筒排油管上設(shè)有一 電控止回閥。9. 如權(quán)利要求1所述的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器，其特征在 于:所述內(nèi)筒的中央豎直設(shè)有一空心圓柱，空心圓柱的上方設(shè)有壓差指示器，該壓差指示器 安裝于端蓋上;所述內(nèi)筒進(jìn)油管和螺旋流道相切連接。10. 如權(quán)利要求1所述的采用變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁化和吸附的過(guò)濾器，其特征在 于:所述濾芯的精度為1 -5微米。
【文檔編號(hào)】F15B21/04GK105889228SQ201610313273
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】婁建國(guó)
【申請(qǐng)人】紹興文理學(xué)院