一種采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置，其濾波器、U型微粒分離模塊、回油筒、外桶依次置于底板上；濾波器和U型微粒分離模塊連接，其采用全頻段液壓系統(tǒng)壓力脈動(dòng)濾波器；U型微粒分離模塊包括一U型管，U型管上依次安裝有起電模塊、分離模塊、吸附模塊和消磁模塊；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；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；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)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。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)。
【專利說(shuō)明】一種采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種液壓油過(guò)濾裝置，具體涉及一種采用濾波器、起電、分離和吸附的 濾油裝置，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)各類液壓元件對(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)不同類型濾波器，由此帶來(lái)了成本和安裝復(fù)雜度的問(wèn)題；（2)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)新的采用濾波器、起電、分離和 吸附的濾油裝置，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)的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種采用濾波器、起電、分離和吸附 的濾油裝置，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、彈性薄壁、插入式Η型濾波器以及插入式串聯(lián)Η型濾波器;其中，所 述輸入管連接于外殼的一端，其延伸入外殼內(nèi)，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，其延伸入外殼內(nèi)，其和U型微粒分離模塊對(duì)接;所述彈性薄壁沿外殼的徑向 安裝于外殼內(nèi)；所述輸入管、輸出管和彈性薄壁共同形成一雙管插入式濾波器;所述彈性薄 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;所述彈性薄壁的軸向上均勻開有若干錐形 阻尼孔;所述彈性隔板靠近輸入管側(cè)設(shè)有錐形插入管，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)稱設(shè)置，并組成插入式串 并聯(lián)Η型濾波器;所述U型微粒分離模塊包括一 U型管，U型管上依次安裝有起電模塊、分離模 塊、吸附模塊和消磁模塊;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，其精度為1-5微米;所述外桶的底部設(shè)有一 液壓油出油口。
[0008] 本發(fā)明的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置進(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° ;所述錐形插入管開口較寬處位于串聯(lián)共振容腔II內(nèi)，其錐度角 為10°;所述彈性薄壁的內(nèi)側(cè)設(shè)有一膠體阻尼層;所述膠體阻尼層的內(nèi)層和外層分別為外層 彈性薄壁和內(nèi)層彈性薄壁，外層彈性薄壁和內(nèi)層彈性薄壁之間由若干支柱固定連接;所述 外層彈性薄壁和內(nèi)層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出管的一 端設(shè)有一活塞。
[0009] 本發(fā)明的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置進(jìn)一步設(shè)置為:所述起電模塊 包括若干電極以及一電極控制器;所述若干電極安裝于U型管上，其分別連接至電極控制 器。
[0010] 本發(fā)明的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置進(jìn)一步設(shè)置為:所述分離模塊 采用均勻磁場(chǎng)分離模塊，該均勻磁場(chǎng)分離模塊包括鋁質(zhì)管道、兩個(gè)磁極以及磁極控制器;其 中，所述兩個(gè)磁極分別設(shè)置在鋁質(zhì)管道上，該兩個(gè)磁極的極性相反，并呈相對(duì)設(shè)置;所述兩 個(gè)磁極分別電性連接至磁極控制器上。
[0011] 本發(fā)明的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置進(jìn)一步設(shè)置為:所述分離模塊 采用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分離模塊，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分離模塊包括鋁質(zhì)管道、鐵質(zhì)外殼、三相對(duì)稱繞組以及 三相對(duì)稱電流模塊;所述三相對(duì)稱繞組繞在鋁質(zhì)管道外;所述鐵質(zhì)外殼包覆于鋁質(zhì)管道上； 所述三相對(duì)稱電流模塊連接所述三相對(duì)稱繞組。
[0012] 本發(fā)明的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置進(jìn)一步設(shè)置為:所述分離模塊 采用螺旋管道磁場(chǎng)分離模塊，該螺旋管道磁場(chǎng)分離模塊包括鋁質(zhì)螺旋管道、螺線管以及螺 線管控制電路;其中，所述鋁質(zhì)螺旋管道設(shè)置在螺線管內(nèi)；所述螺線管和螺線管控制電路電 性連接。
[0013] 本發(fā)明的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置進(jìn)一步設(shè)置為:所述吸附模塊 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)。
[0014] 本發(fā)明的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置進(jìn)一步設(shè)置為：所述吸附模 塊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。
[0015] 本發(fā)明的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置進(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。
[0016] 本發(fā)明的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置還設(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;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。
[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向電極施加電壓使油液中的顆粒物質(zhì)帶電聚合，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；利用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)將油液中的微小顆粒"分 離"并聚集到管壁附近，用吸附裝置捕獲微小顆粒;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)明的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置的結(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是雙管插入式濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 圖9是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中的起電模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033] 圖13是圖11中的分離模塊為均勻磁場(chǎng)分離模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034] 圖14是圖11中的分離模塊為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分離模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035] 圖15是圖11中的分離模塊為螺旋管道磁場(chǎng)分離模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036] 圖16是圖11中的吸附模塊為同極相鄰型吸附環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037] 圖17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】】
[0038] 請(qǐng)參閱說(shuō)明書附圖1至附圖17所示，本發(fā)明為一種采用濾波器、起電、分離和吸附 的濾油裝置，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。
[0039] 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、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。
[0040] 其中，所述輸入管81連接于外殼89的一端，其延伸入外殼89內(nèi)的長(zhǎng)度為11，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，其延伸入外殼89內(nèi)的長(zhǎng)度為12， 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)。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。
[0041 ]所述輸入管81、輸出管811和彈性薄壁87共同形成一雙管插入式濾波器，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：
[0042]
[0043] a-介質(zhì)中音速Ρ-流體密度cb-輸入管直徑Ζ-特性阻抗
[0044]
[0045]
[0046]
[0047]
[0048] d2一輸出管直徑D-容腔直徑li 一輸入端插入管長(zhǎng)度12-輸出端插入管長(zhǎng) 度L一容腔總長(zhǎng)度和輸入端輸出端插入管長(zhǎng)度和的差值。
[0049] 由上式可見，雙管插入式容腔濾波器和電路中的電容作用類似。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。
[0050] 所述雙管插入式濾波器的設(shè)計(jì)原理如下：管道中壓力脈動(dòng)頻率較高時(shí)，壓力波動(dòng) 作用在流體上對(duì)流體產(chǎn)生壓縮效應(yīng)。當(dāng)變化的流量通過(guò)輸入管進(jìn)入雙管插入式容腔時(shí)，液 流超過(guò)平均流量，擴(kuò)大的容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。
[0051] 所述彈性薄壁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) 法處理后得到的彈性薄壁固有頻率為：
[0052]
[0053] k 一彈性薄壁結(jié)構(gòu)系數(shù)h-彈性薄壁厚度R-彈性薄壁半徑 [0054] E-彈性薄壁的楊氏模量P-彈性薄壁的質(zhì)量密度
[0055] η-彈性薄壁的載流因子μ-彈性薄壁的泊松比。
[0056] 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)，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)，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。 [0057]所述彈性薄壁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)，雙管插入式容腔 濾波器對(duì)壓力波動(dòng)的衰減能力較弱，流入雙管插入式容腔的周期性脈動(dòng)壓力持續(xù)作用在彈 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0.1mm。
[0058]進(jìn)一步的，所述彈性薄壁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115之間通過(guò)一彈性隔板 810隔開。所述彈性薄壁87的軸向上均勻開有若干錐形阻尼孔86,所述錐形阻尼孔86開口較 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靠近輸 入管81側(cè)設(shè)有錐形插入管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 1183。所述錐形插入管82開口較寬處位于串聯(lián)共振容腔1183內(nèi)，其錐度角為10°。
[0059] 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：
[0060] ,-ν ( 1)
[0061] 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。 [0062] 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：
[0068] 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) [0069] 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。
[0070] 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。本創(chuàng)作沿圓周界面分 布了多個(gè)插入式串并聯(lián)Η型濾波器(圖中只畫出了 2個(gè)），彼此之間用隔板820隔開。
[0071] 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。
[0072] 所述彈性薄壁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 別為外層彈性薄壁81和內(nèi)層彈性薄壁82,外層彈性薄壁81和內(nèi)層彈性薄壁82之間由若干支 柱814固定連接。外層彈性薄壁81和內(nèi)層彈性薄壁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靠近輸出管811的一端和外殼 89相連;所述膠體阻尼層88靠近輸出管811的一端還設(shè)有一活塞817。
[0073]由于外層彈性薄壁81和內(nèi)層彈性薄壁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，且能量消耗不依賴于活塞速度，衰減效 率有了顯著提高。
[0074] 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、雙管插入式容腔濾波器的長(zhǎng)度和彈性薄壁的長(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)；而插入式串并聯(lián)Η型濾波器的 錐形阻尼孔開在彈性薄壁上，沿軸線方向均勻分布，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。
[0075] 采用本發(fā)明的壓力脈動(dòng)抑制裝置進(jìn)行液壓脈動(dòng)濾波的方法如下：
[0076] 1)，液壓流體通過(guò)輸入管進(jìn)入雙管插入式濾波器，擴(kuò)大的容腔吸收多余液流，完成 尚頻壓力脈動(dòng)的濾波；
[0077] 2)，通過(guò)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；
[0078] 3 )，通過(guò)插入式串并聯(lián)Η型濾波器組，通過(guò)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；
[0079] 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、雙管插入式濾波器長(zhǎng)度和彈性薄壁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。
[0080] 所述υ型微粒分離模塊3包括一 U型管31，U型管31上依次安裝有起電模塊32、分離 模塊33、吸附模塊34、以及消磁模塊35。
[0081 ]所述起電模塊32使油液中的金屬顆粒物質(zhì)帶電，其由若干電極321以及一電極控 制器322組成。所述若干電極321安裝于U型管31上，其分別連接至電極控制器252。所述電極 控制器322電性連接向電極321施加電壓，使油液中的顆粒物質(zhì)帶電。
[0082]所述分離模塊33使質(zhì)量較大的顆粒帶電聚合并在離心力作用下甩向腔壁，其可采 用均勻磁場(chǎng)分離模塊、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分離模塊或螺旋管道磁場(chǎng)分離模塊。
[0083]所述分離模塊33采用均勻磁場(chǎng)分離模塊時(shí)，其由鋁質(zhì)管道331、兩個(gè)磁極332以及 磁極控制器333組成。其中，所述兩個(gè)磁極332分別設(shè)置在鋁質(zhì)管道331上，該兩個(gè)磁極332的 極性相反，并呈相對(duì)設(shè)置。所述兩個(gè)磁極332分別電性連接至磁極控制器333上。
[0084]所述均勻磁場(chǎng)分離模塊33的設(shè)計(jì)原理如下：帶電顆粒以速度V流入均勻磁場(chǎng)分離 模塊33,均勾磁場(chǎng)分離模塊33的兩個(gè)磁極332產(chǎn)生和速度V方向垂直的均勾磁場(chǎng)，根據(jù)左手 定則，則帶電顆粒在均勻磁場(chǎng)分離模塊33中受到垂直于速度方向和磁場(chǎng)方向的洛侖磁力的 作用，該力不改變帶電顆粒的速率，它只改變帶電顆粒的運(yùn)動(dòng)方向，使帶電顆粒在該力的作 用下向鋁質(zhì)管道331的管壁運(yùn)動(dòng)，從而使油液中的顆粒從油液中"分離"出來(lái)，向管壁聚集， 便于后續(xù)吸附捕獲。由于油液具有一定的粘性，顆粒向管壁運(yùn)動(dòng)過(guò)程中還受到粘性阻力的 作用。為了確保分離效果，需要調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度B使距離管壁最遠(yuǎn)處的顆粒能在分離模塊的作 用時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)到管壁處，定量分析如下：
[0085]假定微粒質(zhì)量為m，速度為v，磁場(chǎng)強(qiáng)度為B，帶電量為q，分離模塊的直徑為D，長(zhǎng)度 為L(zhǎng)，則：
[0086]作用在帶電顆粒上的洛侖磁力為
[0087] Fi = qvB
[0088] 帶電顆粒受到的粘性阻力為
[0089] Fd = 6JT · η · r · v
[0090] η--液壓油的粘度r--帶電顆粒的半徑v--帶電顆粒運(yùn)動(dòng)速度
[0091] 不是一般性，假定油液中的顆粒進(jìn)入分離模塊時(shí)已達(dá)到穩(wěn)態(tài)，則帶電顆粒通過(guò)分 離模塊的時(shí)間可近似用下式表示
[0092]
[0093]距離管壁最遠(yuǎn)處的帶電顆粒運(yùn)動(dòng)到管壁處的時(shí)間t2可由下式求解
[0094]
[0095] 調(diào)節(jié)B，使得tOts，即可達(dá)到分離效果。
[0096]所述分離模塊33采用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分離模塊時(shí)，其由鋁質(zhì)管道331、鐵質(zhì)外殼334、三相 對(duì)稱繞組335以及三相對(duì)稱電流模塊336等部件組成。所述三相對(duì)稱繞組335繞在鋁質(zhì)管道 331外。所述鐵質(zhì)外殼334包覆于鋁質(zhì)管道335上。所述三相對(duì)稱電流模塊336連接所述三相 對(duì)稱繞組335。
[0097]所述旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分離模塊33的設(shè)計(jì)原理如下：帶電顆粒以速度V流入旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分離 模塊33,三相對(duì)稱電流模塊336使三相對(duì)稱繞組335中流過(guò)三相對(duì)稱電流，該電流在鋁質(zhì)管 道331內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，帶電顆粒在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下受到垂直于速度方向和磁場(chǎng)方向的洛 侖磁力的作用，該力不改變帶電顆粒的速率，它只改變帶電顆粒的運(yùn)動(dòng)方向，使帶電顆粒在 該力的作用下以螺旋狀前進(jìn)，并向管壁運(yùn)動(dòng)。合理調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度即可使油液中的顆粒從油 液中"分離"出來(lái)，聚集在管壁附近，便于后續(xù)吸附捕獲。由于油液具有一定的粘性，顆粒向 管壁運(yùn)動(dòng)過(guò)程中還受到粘性阻力的作用。為了確保分離效果，需要使鋁質(zhì)管道331軸線上的 微粒能在分離模塊的作用時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)到管壁處，定量分析如下：
[0098]假定微粒質(zhì)量為m，速度為v，磁場(chǎng)強(qiáng)度為B，帶電量為q，分離模塊的直徑為D，長(zhǎng)度 為L(zhǎng)，則：
[0099]作用在帶電顆粒上的洛侖磁力為
[0100] Fi = qvB
[0101] 帶電顆粒受到的粘性阻力為
[0102] Fd = 6JT · η · r · v
[0103] η 液壓油的粘度r 帶電顆粒的半徑v 帶電顆粒運(yùn)動(dòng)速度
[0104] 假定油液中的顆粒進(jìn)入分離模塊時(shí)已達(dá)到穩(wěn)態(tài)，則帶電顆粒通過(guò)分離模塊的時(shí)間 可近似用下式表示
[0105]
[0106] 管道軸線上的帶電顆粒運(yùn)動(dòng)到管壁處的時(shí)間t2可由下式求解
[0107]
[0108]調(diào)節(jié)B，使得tOts，即可達(dá)到分離效果。
[0109]所述分離模塊33采用螺旋管道磁場(chǎng)分離模塊時(shí)，其由鋁質(zhì)螺旋管道338、螺線管 339以及螺線管控制電路336組成。其中，所述鋁質(zhì)螺旋管道338設(shè)置在螺線管339內(nèi)。所述螺 線管339和螺線管控制電路336電性連接。
[0110]所述螺旋管道磁場(chǎng)分離模塊33的設(shè)計(jì)原理如下:攜帶帶電顆粒的油液沿鋁質(zhì)螺旋 管道338前進(jìn)，從而在管道出口處產(chǎn)生具有一定自旋方向的旋流，質(zhì)量較重的帶電顆粒隨著 油液旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下產(chǎn)生向管壁的徑向運(yùn)動(dòng)；同時(shí)，由于鋁質(zhì)螺旋管道338的入口 方向和通電螺線管339的軸向磁場(chǎng)方向垂直，以速度v進(jìn)入鋁質(zhì)螺旋管道338的帶電顆粒受 到洛侖磁力的作用，方向垂直于磁場(chǎng)方向和鋁質(zhì)螺旋管道338的入口方向。洛侖磁力使帶電 顆粒在管道內(nèi)做螺旋前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，由于錯(cuò)質(zhì)螺旋管道338的入口方向和磁場(chǎng)方向接近垂直，帶 電顆粒主要作周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而油液則不受影響，從而實(shí)現(xiàn)顆粒從油液中的"分離"，以便實(shí) 現(xiàn)對(duì)顆粒的吸附。為保證"分離"效果，需要使鋁質(zhì)管道軸線上的微粒能在分離模塊的作用 時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)到管壁處，定量分析如下：
[0111]假定微粒質(zhì)量為m，速度為V，帶電量為q，鋁質(zhì)螺旋管道的直徑為D，鋁質(zhì)螺旋管道 的匝數(shù)為n，鋁質(zhì)螺旋管道的入口方向和通電螺線管的軸向磁場(chǎng)方向的夾角為Θ，螺線管匝 數(shù)為N，電流為I，磁場(chǎng)強(qiáng)度為B，真空磁導(dǎo)率為μ〇，則：
[0112]作用在帶電顆粒上的洛侖磁力為
[0113] Fi = qvB
[0114] 帶電顆粒受到的粘性阻力為
[0115] Fd = 6JT · η · r · v
[0116] η--液壓油的粘度r--帶電顆粒的半徑v--帶電顆粒運(yùn)動(dòng)速度
[0117] 帶電顆粒通過(guò)分離模塊的時(shí)間可近似用下式表示
[0118]
[0119]管道軸線上的帶電顆粒運(yùn)動(dòng)到管壁處的時(shí)間〖2可由下式求解
[0120]
[0121] 螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度可近似為恒值
[0122]
[0123]調(diào)節(jié)I，使得，即可達(dá)到分離效果。
[0124] 所述吸附模塊34用于吸附經(jīng)分離模塊33分離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)。
[0125] 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。
[0126] 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。
[0127] 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。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。
[0128] 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。
[0129] 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。
[0130] 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。
[0131] 所述回油筒7的底部設(shè)有一溢流閥8,該溢流閥8底部設(shè)有一電控調(diào)節(jié)螺絲9;所述 溢流閥8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。
[0132] 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。
[0133] 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。
[0134] 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。
[0135] 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。
[0136] 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8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8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8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。
[0137] 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)自內(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。
[0138] 采用上述濾油器對(duì)回流液壓有處理的工藝步驟如下：
[0139] 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)；
[0140] 2)，回流液壓油進(jìn)入U(xiǎn)型微粒分離模塊3的起電模塊32,使油液中的顆粒物質(zhì)帶電， 之后送至分離模塊33;
[0141] 3)，通過(guò)分離裝置33使油液中的帶電微粒在外力的作用下向管壁聚合，之后回油 送至吸附裝置34;
[0142] 4)，通過(guò)吸附模塊34吸附回油中的磁性聚合微粒，之后回油送至消磁模塊35;
[0143] 5)，通過(guò)消磁模塊35消除磁性微粒磁性；
[0144] 6)，之后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；
[0145] 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；
[0146] 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。
[0147] 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. 一種采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置，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、彈性薄壁、插 入式H型濾波器以及插入式串聯(lián)H型濾波器;其中，所述輸入管連接于外殼的一端，其延伸入 外殼內(nèi)，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，其延伸入外殼內(nèi)，其和U 型微粒分離模塊對(duì)接;所述彈性薄壁沿外殼的徑向安裝于外殼內(nèi)；所述輸入管、輸出管和彈 性薄壁共同形成一雙管插入式濾波器;所述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;所述彈性薄壁的軸向上均勻開有若干錐形阻尼孔;所述彈性隔板靠近輸入管側(cè)設(shè) 有錐形插入管，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)稱設(shè)置，并組成插入式串并聯(lián)H型濾波器;所述U型微粒分離模塊包 括一 U型管，U型管上依次安裝有起電模塊、分離模塊、吸附模塊和消磁模塊;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，其精度為1-5微米;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所述的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置，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° ;所述錐形插入管開口較寬處位于串聯(lián)共振容腔II內(nèi)，其 錐度角為10°;所述彈性薄壁的內(nèi)側(cè)設(shè)有一膠體阻尼層;所述膠體阻尼層的內(nèi)層和外層分別 為外層彈性薄壁和內(nèi)層彈性薄壁，外層彈性薄壁和內(nèi)層彈性薄壁之間由若干支柱固定連 接;所述外層彈性薄壁和內(nèi)層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 出管的一端設(shè)有一活塞。3. 如權(quán)利要求1所述的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置，其特征在于:所述起 電模塊包括若干電極以及一電極控制器;所述若干電極安裝于U型管上，其分別連接至電極 控制器。4. 如權(quán)利要求1所述的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置，其特征在于:所述分 離模塊采用均勻磁場(chǎng)分離模塊，該均勻磁場(chǎng)分離模塊包括鋁質(zhì)管道、兩個(gè)磁極以及磁極控 制器;其中，所述兩個(gè)磁極分別設(shè)置在鋁質(zhì)管道上，該兩個(gè)磁極的極性相反，并呈相對(duì)設(shè)置； 所述兩個(gè)磁極分別電性連接至磁極控制器上。5. 如權(quán)利要求1所述的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置，其特征在于:所述分 離模塊采用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分離模塊，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分離模塊包括鋁質(zhì)管道、鐵質(zhì)外殼、三相對(duì)稱繞 組以及三相對(duì)稱電流模塊;所述三相對(duì)稱繞組繞在鋁質(zhì)管道外；所述鐵質(zhì)外殼包覆于鋁質(zhì) 管道上;所述三相對(duì)稱電流模塊連接所述三相對(duì)稱繞組。6. 如權(quán)利要求1所述的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置，其特征在于:所述分 離模塊采用螺旋管道磁場(chǎng)分離模塊，該螺旋管道磁場(chǎng)分離模塊包括鋁質(zhì)螺旋管道、螺線管 以及螺線管控制電路;其中，所述鋁質(zhì)螺旋管道設(shè)置在螺線管內(nèi)；所述螺線管和螺線管控制 電路電性連接。7. 如權(quán)利要求1所述的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置，其特征在于:所述吸 附模塊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)。8. 如權(quán)利要求1所述的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置，其特征在于:所述吸 附模塊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。9. 權(quán)利要求1所述的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置，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。10. 權(quán)利要求1所述的采用濾波器、起電、分離和吸附的濾油裝置，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;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。
【文檔編號(hào)】F15B21/04GK105952716SQ201610311891
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】李偉波
【申請(qǐng)人】紹興文理學(xué)院