用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離心的濾油系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離心的濾油系統(tǒng)，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，其用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波器；U型微粒分離模塊包括一U型管，U型管上依次安裝有溫控模塊、磁化模塊、機(jī)械離心模塊、第一吸附模塊、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)離心模塊、第二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)；濾芯設(shè)置在內(nèi)筒的內(nèi)壁上。本發(fā)明具有過濾性能好，適應(yīng)性和集成性高，使用壽命長等諸多優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離心的濾油系統(tǒng) 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種液壓油過濾系統(tǒng)，具體設(shè)及一種用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾 波、磁場(chǎng)和離屯、的濾油系統(tǒng)，屬于液壓設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 國內(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，金屬磨屑占比在 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，主要靠濾油裝置來濾除。尤其是高壓過濾裝置，主要 用來過濾流向控制閥和液壓缸的液壓油，W保護(hù)運(yùn)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)使用的高壓過濾器存在W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，由此帶來了成本和安裝復(fù)雜度的問題；（2)液壓系統(tǒng) 中的過濾器主要采用濾餅過濾方式，過濾時(shí)濾液垂直于過濾元件表面流動(dòng)，被截流的固體 微粒形成濾餅并逐漸增厚，過濾速度也隨之逐漸下降直至濾液停止流出，降低了過濾元件 的使用壽命。
[0005] 因此，為解決上述技術(shù)問題，確有必要提供一種創(chuàng)新的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適 應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離屯、的濾油系統(tǒng)，W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)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種過濾性能好，適應(yīng)性和集成性 高，使用壽命長的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離屯、的濾油系統(tǒng)。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁 場(chǎng)和離屯、的濾油系統(tǒng)，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 忍、外桶W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、波紋管W及S型彈性薄壁;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 圓柱形的共振容腔;所述S型彈性薄壁的軸向上均勻開有若干錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔，錐形變結(jié) 構(gòu)阻尼孔連通共振容腔;所述錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔由錐形彈性阻尼孔管和縫孔組成;所述波 紋管呈螺旋狀繞在共振容腔外，和共振容腔通過多個(gè)錐形插入管連通;所述波紋管各圈之 間通過若干支管連通，支管上設(shè)有開關(guān);所述波紋管和共振容腔組成插入式螺旋異構(gòu)串聯(lián)H 型濾波器;所述U型微粒分離模塊包括一 U型管，U型管上依次安裝有溫控模塊、磁化模塊、機(jī) 械離屯、模塊、第一吸附模塊、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)離屯、模塊、第二吸附模塊W及消磁模塊;所述U型微粒 分離模塊和回油筒的上方通過一回油筒進(jìn)油管連接;所述內(nèi)筒置于外桶內(nèi)，其通過一頂板 W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 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;所述濾忍設(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)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離屯、的濾油系統(tǒng)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;所述錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔開口較寬處位于 共振容腔內(nèi)，其錐度角為10%所述錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔錐形彈性阻尼孔管的楊氏模量比彈性 薄壁的楊氏模量要大，能隨流體壓力變化拉伸或壓縮;縫孔的楊氏模量比錐形彈性阻尼孔 管的楊氏模量要大，能隨流體壓力開啟或關(guān)閉;所述錐形插入管開口較寬處位于波紋管內(nèi)， 其錐度角為10°。
[0009] 本發(fā)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離屯、的濾油系統(tǒng)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； 溫度傳感器采用銷電阻溫度傳感器。
[0010] 本發(fā)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離屯、的濾油系統(tǒng)進(jìn)一步設(shè)置 為:所述磁化模塊包括侶質(zhì)管道、若干繞組、鐵質(zhì)外殼、法蘭W及若干磁化電流輸出模塊;其 中，所述若干繞組分別繞在侶質(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 于侶質(zhì)管道上;所述法蘭焊接在侶質(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)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離屯、的濾油系統(tǒng)進(jìn)一步設(shè)置 為:所述機(jī)械離屯、模塊采用旋流離屯、模塊;所述旋流離屯、模塊包括旋流管壁、第一導(dǎo)流片、 第二導(dǎo)流片、步進(jìn)電機(jī)W及流量傳感器;其中，所述第一導(dǎo)流片設(shè)有3片，該3片第一導(dǎo)流片 沿管壁內(nèi)圓周隔120°均勻分布，其安放角設(shè)為18%所述第二導(dǎo)流片和第一導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)相 同，其設(shè)置在第一導(dǎo)流片后，并和第一導(dǎo)流片錯(cuò)開60°連接在管壁內(nèi)，其安放角設(shè)為36°C ;所 述第一導(dǎo)流片的長邊與管壁相連，短邊沿管壁的軸線延伸;其前緣挫成純形，后緣加工成翼 形，其高度為管壁直徑的0.4倍，長度為管壁直徑的1.8倍;所述步進(jìn)電機(jī)連接并驅(qū)動(dòng)第一導(dǎo) 流片和第二導(dǎo)流片，W調(diào)節(jié)安放角;所述流量傳感器設(shè)置在管壁內(nèi)的中央。
[0012] 本發(fā)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離屯、的濾油系統(tǒng)進(jìn)一步設(shè)置 為:所述第一吸附模塊和第二吸附模塊均采用同極相鄰型吸附環(huán)，該同極相鄰型吸附環(huán)包 括侶質(zhì)環(huán)形管道、正向螺線管、反向螺線管W及鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽;所述正向螺線管和反向螺線管 分別布置于侶質(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)磁帽布置于侶質(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、W及正向螺線管和反向螺線管軸線的中間點(diǎn)。
[0013] 本發(fā)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離屯、的濾油系統(tǒng)進(jìn)一步設(shè)置 為:所述第一吸附模塊和第二吸附模塊均采用帶電擊鍵的同極相鄰型吸附環(huán)，該帶電擊鍵 的同極相鄰型吸附環(huán)包括侶質(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 鍵W及電磁鐵;所述正向螺線管和反向螺線管分別布置于侶質(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 侶質(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、W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；所述電擊鍵和電磁鐵 位于隔板之間;所述電磁鐵連接并能推動(dòng)電擊鍵，使電擊鍵敲擊侶質(zhì)環(huán)形管道內(nèi)壁。
[0014] 本發(fā)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離屯、的濾油系統(tǒng)進(jìn)一步設(shè)置 為:所述旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)離屯、模塊包括侶質(zhì)管道、鐵質(zhì)外殼、=相對(duì)稱繞組、法蘭W及=相對(duì)稱電 流模塊;所述=相對(duì)稱繞組繞在侶質(zhì)管道外;所述鐵質(zhì)外殼包覆于侶質(zhì)管道上;所述法蘭焊 接在侶質(zhì)管道的兩端;所述=相對(duì)稱電流模塊連接所述=相對(duì)稱繞組。
[0015] 本發(fā)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離屯、的濾油系統(tǒng)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，該排油口通過管道連接至一油箱。
[0016] 本發(fā)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離屯、的濾油系統(tǒng)還設(shè)置為:所 述內(nèi)筒的底部呈倒圓臺(tái)狀，其通過一內(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)有一空屯、圓柱，空屯、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.通過濾波器衰減液壓油的壓力/流量脈動(dòng)，使濾忍在工作時(shí)不發(fā)生振動(dòng)，W提高 過濾性能;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屯、的油液則通過內(nèi)筒進(jìn)油管進(jìn)入內(nèi) 筒進(jìn)行高精度過濾，提高了濾忍的使用壽命，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W切向進(jìn)流的方式流入內(nèi)筒的螺旋流道，內(nèi)筒壁為濾忍，則濾液在離屯、力的作用下緊 貼濾忍流動(dòng)，濾液平行于濾忍的表面快速流動(dòng)，過濾后的液壓油則垂直于濾忍表面方向流 出到外筒，運(yùn)種十字流過濾方式對(duì)濾忍表面的微粒實(shí)施掃流作用，抑制了濾餅厚度的增加， 沉積在內(nèi)筒底部的污染顆粒可定時(shí)通過電控止回閥排出到回油筒，從而提高濾忍使用壽 命。
[0019] 2.通過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。 【【附圖說明】】
[0021] 圖1是本發(fā)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離屯、的濾油系統(tǒng)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是插入式H型濾波器示意圖。
[0024] 圖4是單個(gè)的H型濾波器和串聯(lián)的H型濾波器頻率特性組合圖。其中，實(shí)線為單個(gè)的 H型濾波器頻率特性。
[0025] 圖5是S型容腔濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖6是S型彈性薄壁的橫截面示意圖。
[0027] 圖7是圖3中錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔的示意圖。
[0028] 圖7(a)至圖7(c)是錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔的工作狀態(tài)圖。
[0029] 圖8是圖1中的U型微粒分離模塊的示意圖。
[0030] 圖9是圖8中的磁化模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031] 圖10是圖9中的繞組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 圖11是圖9中的磁化電流輸出模塊的電路圖。
[0033] 圖12是圖8中的第一吸附模塊(第二吸附模塊)為同極相鄰型吸附環(huán)的結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0034] 圖13是圖8中的第一吸附模塊(第二吸附模塊)為帶電擊鍵的同極相鄰型吸附環(huán)的 結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035] 圖14是圖8中的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)離屯、模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036] 圖15是圖8的機(jī)械離屯、模塊的橫向示意圖。
[0037] 圖16是圖8的機(jī)械離屯、模塊的徑向示意圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0038] 請(qǐng)參閱說明書附圖1至附圖16所示，本發(fā)明為一種用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾 波、磁場(chǎng)和離屯、的濾油系統(tǒng)，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、濾忍18、外桶19W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88、輸出管89、波紋管83W及S型彈性薄 壁87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S型彈性薄壁87沿外殼的徑 向安裝于外殼88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89的軸線不在 同一軸線上，運(yùn)樣可W提高10% W上的濾波效果。
[0041] 所述輸入管81、輸出管89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：
[0042]
[0043] a-介質(zhì)中音速L 一收縮腔長度 D-膨脹腔直徑Z-特性阻抗
[0044] 丫一透射系數(shù) f-壓力波動(dòng)頻率di-輸入管直徑d-收縮腔直徑
[0045] ki-膨脹腔系數(shù)k2-收縮腔系數(shù)
[0046] 由上式可見，S型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，運(yùn)表明高頻的壓力脈 動(dòng)波在經(jīng)過濾波器時(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渡平滑，有助于降低腔體直徑突變帶來的系統(tǒng)壓力 損失。
[0047] 所述S型容腔濾波器的設(shè)計(jì)原理如下：當(dāng)變化的流量通過輸入管進(jìn)入S型容腔的膨 脹腔時(shí)，液流超過平均流量，擴(kuò)大的膨脹腔可W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渡，則避免了由流體界面突變帶 來的沿程壓力損失及發(fā)熱。
[0048] 所述S型彈性薄壁87通過受迫機(jī)械振動(dòng)來削弱液壓系統(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：
[0049]
[0050] 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
[0051] 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
[0052] Tl-S型彈性薄壁的載流因子y-S型彈性薄壁的泊松比。
[0053] 代入實(shí)際參數(shù)，對(duì)上式進(jìn)行仿真分析可W發(fā)現(xiàn)，S型彈性薄壁87的固有頻率通常比 H型濾波器的固有頻率高，而且其衰減頻帶也比H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。
[0054] 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)，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 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S型彈性薄壁同時(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，S型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，S型彈性薄壁的半徑設(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。
[0055] 進(jìn)一步的，所述S型彈性薄壁87和外殼88之間形成圓柱形的共振容腔85。所述S型 彈性薄壁87的軸向上均勻開有若干錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔86, W保證在整個(gè)濾波器的范圍內(nèi)均 能實(shí)現(xiàn)插入式串并聯(lián)濾波。錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔86連通共振容腔85。所述錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔 開口較寬處位于共振容腔內(nèi)，其錐度角為10°，用于展寬濾波頻率范圍，按集總參數(shù)法處理 后得到的濾波器固有角頻率為：
[0化6] (!)
[0057] a-介質(zhì)中音速L一阻尼孔長S-阻尼孔橫截面積V-并聯(lián)共振容腔體積。
[005引所述波紋管83呈螺旋狀繞在共振容腔85外，和共振容腔85通過多個(gè)錐形插入管82 連通。所述錐形插入管82開口較寬處位于波紋管83內(nèi)，其錐度角為10°用于展寬濾波頻率范 圍。所述波紋管83各圈之間通過若干支管810連通，支管810上設(shè)有開關(guān)84。所述波紋管83和 共振容腔85組成插入式螺旋異構(gòu)串聯(lián)H型濾波器。
[0059] 由圖3可知，串聯(lián)H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 處則基本沒有濾波效果;插入式螺旋異構(gòu)串聯(lián)H型濾波器中采用了螺旋異構(gòu)的波紋管83結(jié) 構(gòu)，波紋管本身具有彈性，當(dāng)液壓系統(tǒng)的流量和壓力脈動(dòng)經(jīng)過波紋管時(shí)，流體介質(zhì)導(dǎo)致液 壓-彈黃系統(tǒng)振動(dòng)，抵消波動(dòng)能量，從而起到濾波作用；同時(shí)，各圈波紋管83之間的若干支管 810的連通或斷開，引起波的干設(shè)和疊加，從而改變串聯(lián)H型濾波器的頻率特性;合理安排濾 波器參數(shù)W及連通支管的數(shù)量和位置，可使串聯(lián)H型濾波器的頻率特性的波谷抬高，使濾波 器在整個(gè)中低頻段均有良好的濾波性能，實(shí)現(xiàn)中低頻段的全頻譜濾波。
[0060] 進(jìn)一步的，所述錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔86由錐形彈性阻尼孔管16和縫孔15組成，錐形 較窄端開口于彈性薄壁7。其中錐形彈性阻尼孔管16的楊氏模量比彈性薄壁7的楊氏模量要 大，能隨流體壓力變化拉伸或壓縮;縫孔15的楊氏模量比錐形彈性阻尼孔管16的楊氏模量 要大，能隨流體壓力開啟或關(guān)閉。故當(dāng)壓力脈動(dòng)頻率落在高頻段時(shí)，S型容腔濾波器結(jié)構(gòu)起 濾波作用，錐形彈性阻尼孔管16和縫孔15都處于圖7(a)狀態(tài);而當(dāng)脈動(dòng)頻率落在中頻段時(shí)， 濾波器結(jié)構(gòu)變?yōu)镾型容腔濾波器結(jié)構(gòu)和彈性薄壁7濾波結(jié)構(gòu)共同起作用，錐形彈性阻尼孔管 16和縫孔15都處于圖7(a)狀態(tài)；當(dāng)脈動(dòng)頻率落在某些特定的低頻頻率時(shí)，濾波器結(jié)構(gòu)變?yōu)?插入式串并聯(lián)H型濾波器、S型容腔濾波器結(jié)構(gòu)和彈性薄壁濾波結(jié)構(gòu)共同起作用，錐形彈性 阻尼孔管16和縫孔15都處于圖7(b)狀態(tài)，由于插入式串并聯(lián)H型濾波器的固有頻率被設(shè)計(jì) 為和運(yùn)些特定低頻脈動(dòng)頻率一致，對(duì)基頻能量大的系統(tǒng)可起到較好的濾波效果；當(dāng)脈動(dòng)頻 率落在某些特定頻率W外的低頻段時(shí)，錐形彈性阻尼孔管16和縫孔15都處于圖7(c)狀態(tài)。 運(yùn)樣的變結(jié)構(gòu)濾波器設(shè)計(jì)既保證了液壓系統(tǒng)的全頻段全工況濾波，又降低了正常工況下濾 波器的壓力損失，保證了系統(tǒng)的液壓剛度。
[0061] 本濾波器8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，W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度設(shè)計(jì)為大于系統(tǒng)主要壓力脈動(dòng)波長，且濾波器的插入式螺旋異構(gòu)串 聯(lián)H型濾波器的容腔長度、S型容腔濾波器的長度和彈性薄壁的長度和濾波器軸線長度相 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)；插入式螺旋異構(gòu)串聯(lián)H型濾波 器的錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔開在S型彈性薄壁上，沿軸線方向均勻分布，螺旋異構(gòu)纏繞的波紋管 和共振容腔間的錐形插入管在軸向均勻分布，使得壓力峰值位置變化對(duì)濾波器的性能幾乎 沒有影響，從而實(shí)現(xiàn)了工況自適應(yīng)濾波功能?？紤]到=種濾波結(jié)構(gòu)軸向尺寸和濾波器相當(dāng)， 運(yùn)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。
[0062] 采用本濾波器8進(jìn)行液壓脈動(dòng)濾波的方法如下：
[0063] 1)，液壓流體通過輸入管進(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；
[0064] 2)，通過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；
[0065] 3)，通過插入式螺旋異構(gòu)串聯(lián)H型濾波器，錐形變結(jié)構(gòu)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；
[0066] 4)，將濾波器的軸向長度設(shè)計(jì)為大于液壓系統(tǒng)主要壓力脈動(dòng)波長，且插入式串并 聯(lián)H型濾波器長度、雙管插入式濾波器長度和S型彈性薄壁87長度同濾波器長度相等，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；
[0067] 5)，通過錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔的錐形彈性阻尼孔管的伸縮和縫孔的開關(guān)，完成壓力 脈動(dòng)自適應(yīng)濾波。
[0068] 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、機(jī)械離屯、模塊38、第一吸附模塊34、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)離屯、模塊36、第二吸附模塊37W及消 磁模塊35。
[0069] 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40-5(TC，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銷電阻溫度傳感 器。
[0070] 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。
[0071] 所述磁化模塊33由侶質(zhì)管道331、若干繞組332、鐵質(zhì)外殼333、法蘭334W及若干磁 化電流輸出模塊335組成。其中，所述侶質(zhì)管道331使油液從其中流過而受到磁化處理，且侶 的磁導(dǎo)率很低，可W使管道331中獲得較高的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
[0072] 所述若干繞組332分別繞在侶質(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，運(yùn)會(huì)造成侶質(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。在侶質(zhì)管道331軸線方向上排列有多對(duì)正逆繞組，通過不同的電流，用W形 成前述要求的非均勻磁場(chǎng)。
[0073] 所述鐵質(zhì)外殼333包覆于侶質(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焊接在侶質(zhì)管道331的兩端，并通過法蘭法蘭334在U型管20中。
[0074] 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MOS管2N7002通過負(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OPA 549。
[0075] 所述機(jī)械離屯、模塊38使油液中的磁化聚合顆粒在離屯、作用下被甩向管壁。所述機(jī) 械離屯、模塊38選用旋流離屯、模塊38,該旋流離屯、模塊38采用沿程起旋的方式，其設(shè)計(jì)原理 如下:在管道中設(shè)置一定高度和長度的扭曲的導(dǎo)流片，并使葉面切線與軸線成一定角度，因 管流邊界發(fā)生改變可使流體產(chǎn)生圓管螺旋流，該螺旋流可分解為繞管軸的周向流動(dòng)和軸向 平直流動(dòng)，流體中攜帶的顆粒物產(chǎn)生偏軸線向屯、螺旋運(yùn)動(dòng)。該旋流離屯、裝置38由旋流管壁 381、第一導(dǎo)流片382、第二導(dǎo)流片383、步進(jìn)電機(jī)384W及流量傳感器385等幾部分組成。
[0076] 其中，所述第一導(dǎo)流片382設(shè)有3片，該3片第一導(dǎo)流片382沿管壁381內(nèi)圓周隔120° 均勻分布，其安放角(第一導(dǎo)流片382和旋流管壁381之間的夾角)設(shè)為18% W保證最佳切向 流動(dòng)。所述第二導(dǎo)流片383和第一導(dǎo)流片382結(jié)構(gòu)相同，其設(shè)置在第一導(dǎo)流片382后，并和第 一導(dǎo)流片382錯(cuò)開60°連接在管壁381內(nèi)，其安放角設(shè)為36°C，用于減少阻力并加大周向流動(dòng) 的強(qiáng)度。另外，可根據(jù)實(shí)際分離效果同樣再設(shè)置第=或更多的導(dǎo)流片，安放角逐次增加。所 述步進(jìn)電機(jī)384連接并驅(qū)動(dòng)第一導(dǎo)流片382和第二導(dǎo)流片383, W調(diào)節(jié)安放角，從而可獲得更 好的離屯、效果，獲知使導(dǎo)流片382、383適應(yīng)不同的工況。所述流量傳感器385設(shè)置在管壁381 內(nèi)的中央，通過讀取流量傳感器385的數(shù)值分析旋流分離效果，并據(jù)此控制步進(jìn)電機(jī)384，步 進(jìn)電機(jī)384調(diào)節(jié)各導(dǎo)流片382、383的安放角，W獲得更加分離效果。
[0077] 進(jìn)一步的，所述第一導(dǎo)流片382的長邊與管壁381相連，短邊383沿管壁381的軸線 延伸;為減小阻力，其前緣挫成純形;為避免繞流，后緣加工成翼形;其高度為管壁381直徑 的0.4倍，使形成的螺旋流具有較大的強(qiáng)度;長度為管壁381直徑的1.8倍，W保證較大的對(duì) 油液的作用范圍。
[0078] 所述第一吸附模塊34用于吸附經(jīng)機(jī)械離屯、模塊38離屯、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)由侶質(zhì)環(huán)形管道341、正向螺線管342、反向螺 線管343W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 布置于侶質(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布置于侶質(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、W及正向螺線管342和反向螺線管343軸線的中間點(diǎn)。
[0079] 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)，侶質(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，W獲得最佳吸附性能。
[0080] 進(jìn)一步的，所述第一吸附模塊34也可采用帶電擊鍵的同極相鄰型吸附環(huán)，該帶電 擊鍵的同極相鄰型吸附環(huán)由侶質(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、電擊鍵346W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分別布置于侶質(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布置于侶質(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、W及正向螺線管342和反向螺線管343軸線 的中間點(diǎn)。所述電擊鍵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 擊鍵346，使電擊鍵346敲擊侶質(zhì)環(huán)形管道342內(nèi)壁。
[0081] 所述帶電擊鍵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％3,相鄰的正向螺線管％2、反向螺線管％3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)，侶質(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，W獲得最佳吸附性能。而通過電擊 鍵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)，通過電磁鐵347 控制電擊鍵％6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)，電擊鍵346的敲擊還可W提高清洗效果。
[0082] 所述第一吸附模塊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、離屯、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W 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)，延長了顆粒受力時(shí)間，提高了顆粒吸附的效率。
[0083] 所述旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)離屯、模塊36利用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)離屯、未被第一吸附裝置34吸附的微小磁 化顆粒，其由侶質(zhì)管道361、鐵質(zhì)外殼362、=相對(duì)稱繞組363、法蘭364W及=相對(duì)稱電流模 塊365組成。所述S相對(duì)稱繞組363繞在侶質(zhì)管道361外。所述鐵質(zhì)外殼362包覆于侶質(zhì)管道 361上。所述法蘭364焊接在侶質(zhì)管道361的兩端。所述=相對(duì)稱電流模塊365連接所述=相 對(duì)稱繞組363。
[0084] 所述旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)離屯、模塊36的工作原理如下:未被吸附的微小磁化顆粒進(jìn)入旋轉(zhuǎn)磁 場(chǎng)離屯、模塊36，=相對(duì)稱電流模塊365使=相對(duì)稱繞組363中流過=相對(duì)稱電流，該電流在 侶質(zhì)管道361內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，磁化顆粒在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下受到磁場(chǎng)力的作用，并在該力的 作用下W螺旋狀前進(jìn)，同時(shí)向管壁運(yùn)動(dòng)。因此，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，聚集在侶質(zhì)管道361管壁附近，便于后續(xù)吸附捕獲。
[0085] 所述第二吸附裝置37和所述第一吸附裝置34結(jié)構(gòu)相同，功能和作用機(jī)理亦相同， 其能進(jìn)一步吸附經(jīng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)離屯、模塊36分離的顆粒。
[0086] 所述消磁模塊35給磁化顆粒消磁，防止殘余磁性微粒通過回油筒進(jìn)油管進(jìn)入液壓 回路，對(duì)污染敏感液壓元件造成損傷。
[0087] 所述U型微粒分離模塊3和回油筒7的上方通過一回油筒進(jìn)油管22連接;通過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，通過回油筒進(jìn)油管22進(jìn)入回 油筒7后回流到油箱。
[0088] 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通過管道20連接至一油箱11。
[0089] 所述內(nèi)筒15置于外桶19內(nèi)，其通過一頂板13W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之間通過一內(nèi)筒進(jìn)油管12連接，具 體的說，所述內(nèi)筒進(jìn)油管12和螺旋流道17相切連接。U型管31管道中屯、的油液僅含微量小粒 徑微粒，通過內(nèi)筒進(jìn)油管12進(jìn)入內(nèi)筒15實(shí)現(xiàn)高精度過濾，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。
[0090] 進(jìn)一步的，所述內(nèi)筒15的底部呈倒圓臺(tái)狀，其通過一內(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)有一空屯、圓柱16,空屯、 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。
[0091] 所述濾忍18設(shè)置在內(nèi)筒15的內(nèi)壁上，其精度為1-5微米。
[0092 ]所述外桶19的底部設(shè)有一液壓油出油口 5，通過液壓油出油口引尋過濾好的液壓油 排出。
[0093] 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，中屯、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)行高精度過濾;而管壁附近的油液富含聚合顆粒，該部分油液通過回油筒 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 低于過濾出口處壓力，W保證內(nèi)筒15過濾流量。
[0094] 另外，傳統(tǒng)的過濾器主要采用濾餅過濾方式，過濾時(shí)濾液垂直于過濾元件表面流 動(dòng)，被截流的固體微粒形成濾餅并逐漸增厚，過濾速度也隨之逐漸下降，直至濾液停止流 出，降低了過濾元件的使用壽命。在本本發(fā)明中，來自內(nèi)筒進(jìn)油管12攜帶小粒徑微粒的濾液 W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壁為高精度濾忍 18,濾液在離屯、力的作用下緊貼濾忍18表面，濾液平行于濾忍18的表面快速流動(dòng)，過濾后的 液壓油則垂直于濾忍18表面方向流出到外筒19,運(yùn)兩個(gè)流動(dòng)的方向互相垂直交錯(cuò)，故稱其 為十字流過濾。濾液的快速流動(dòng)對(duì)聚集在濾忍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，使得過濾速度近乎恒定，過濾壓力也不會(huì)隨時(shí)間的流逝而升高，濾忍 的使用壽命因而大幅度提高。隨著過濾時(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，過濾速度緩慢下降，內(nèi)筒15內(nèi)未過濾的濾液沿中屯、的空屯、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底部濾忍18的堵塞情況，若超過闊值，貝U 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內(nèi)筒排油管23排出到回油筒7,避免了底部濾忍18堵塞狀況惡化，從 而延長了濾忍18使用壽命。
[00M] 采用上述濾油裝置對(duì)回流液壓油處理的工藝步驟如下：
[0096] 1)，液壓管路中的油液通過濾波器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，W及抑制流量波動(dòng)；
[0097] 2)，回流液壓油進(jìn)入U(xiǎn)型微粒分離模塊3的溫控模塊32，通過溫控模塊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;
[0098] 3)，通過磁化模塊33對(duì)回油進(jìn)行磁化，使微米級(jí)的金屬顆粒聚合成大顆粒，之后送 至第一吸附模塊34;
[0099] 4)，磁化聚合顆粒在機(jī)械離屯、模塊38中離屯、；
[0100] 5)，通過第一吸附模塊34吸附回油中的磁性聚合微粒，之后回油送至旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)離 屯、模塊36;
[0101] 6)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)離屯、模塊36利用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分離未吸附的磁化微粒，之后回油送至第 二吸附模塊37;
[0102] 7)，第二吸附模塊37二次吸附回油中的磁性聚合微粒；
[0103] 8)，通過消磁模塊35消除磁性微粒磁性；
[0104] 9)，之后U型微粒分離模塊3管壁附近的油液通過回油筒進(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屯、的油液則通過內(nèi)筒進(jìn)油管12進(jìn)入內(nèi)筒15進(jìn)行 局精度過濾；
[0105] 10)，攜帶小粒徑微粒的油液W切向進(jìn)流的方式流入內(nèi)筒15的螺旋流道17，油液在 離屯、力的作用下緊貼濾忍流動(dòng)，并進(jìn)行高精度過濾；
[0106] 11)，高精度過濾后的油液排入外筒19,并通過外筒19底部的液壓油出油口 5排出。
[0107] W上的【具體實(shí)施方式】僅為本創(chuàng)作的較佳實(shí)施例，并不用W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. 用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離心的濾油系統(tǒng)，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、波紋管以及S型彈性薄壁;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圓柱形的共振容腔;所述S型彈性 薄壁的軸向上均勻開有若干錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔，錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔連通共振容腔;所述錐 形變結(jié)構(gòu)阻尼孔由錐形彈性阻尼孔管和縫孔組成;所述波紋管呈螺旋狀繞在共振容腔外， 和共振容腔通過多個(gè)錐形插入管連通;所述波紋管各圈之間通過若干支管連通，支管上設(shè) 有開關(guān);所述波紋管和共振容腔組成插入式螺旋異構(gòu)串聯(lián)Η型濾波器;所述U型微粒分離模 塊包括一 U型管，U型管上依次安裝有溫控模塊、磁化模塊、機(jī)械離心模塊、第一吸附模塊、旋 轉(zhuǎn)磁場(chǎng)離心模塊、第二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 一回油筒進(jìn)油管連接;所述內(nèi)筒置于外桶內(nèi)，其通過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所述的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離心的濾油系統(tǒng)，其特 征在于:所述輸入管和輸出管的軸線不在同一軸線上;所述錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔開口較寬處 位于共振容腔內(nèi)，其錐度角為10° ;所述錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔錐形彈性阻尼孔管的楊氏模量比 彈性薄壁的楊氏模量要大，能隨流體壓力變化拉伸或壓縮;縫孔的楊氏模量比錐形彈性阻 尼孔管的楊氏模量要大，能隨流體壓力開啟或關(guān)閉；所述錐形插入管開口較寬處位于波紋 管內(nèi)，其錐度角為10°。3. 如權(quán)利要求1所述的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離心的濾油系統(tǒng)，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所述的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離心的濾油系統(tǒng)，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所述的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離心的濾油系統(tǒng)，其特 征在于:所述機(jī)械離心模塊采用旋流離心模塊;所述旋流離心模塊包括旋流管壁、第一導(dǎo)流 片、第二導(dǎo)流片、步進(jìn)電機(jī)以及流量傳感器;其中，所述第一導(dǎo)流片設(shè)有3片，該3片第一導(dǎo)流 片沿管壁內(nèi)圓周隔120°均勻分布，其安放角設(shè)為18°;所述第二導(dǎo)流片和第一導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)相 同，其設(shè)置在第一導(dǎo)流片后，并和第一導(dǎo)流片錯(cuò)開60°連接在管壁內(nèi)，其安放角設(shè)為36°C ;所 述第一導(dǎo)流片的長邊與管壁相連，短邊沿管壁的軸線延伸;其前緣挫成鈍形，后緣加工成翼 形，其高度為管壁直徑的0.4倍，長度為管壁直徑的1.8倍;所述步進(jìn)電機(jī)連接并驅(qū)動(dòng)第一導(dǎo) 流片和第二導(dǎo)流片，以調(diào)節(jié)安放角;所述流量傳感器設(shè)置在管壁內(nèi)的中央。6. 如權(quán)利要求1所述的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離心的濾油系統(tǒng)，其特 征在于:所述第一吸附模塊和第二吸附模塊均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)。7. 如權(quán)利要求1所述的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離心的濾油系統(tǒng)，其特 征在于:所述第一吸附模塊和第二吸附模塊均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。8. 權(quán)利要求1所述的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離心的濾油系統(tǒng)，其特征 在于:所述旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)離心模塊包括鋁質(zhì)管道、鐵質(zhì)外殼、三相對(duì)稱繞組、法蘭以及三相對(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;所述法蘭 焊接在鋁質(zhì)管道的兩端;所述三相對(duì)稱電流模塊連接所述三相對(duì)稱繞組。9. 權(quán)利要求1所述的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離心的濾油系統(tǒng)，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，該排油口通過管道連接至一油箱。10. 權(quán)利要求1所述的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、磁場(chǎng)和離心的濾油系統(tǒng)，其特 征在于:所述內(nèi)筒的底部呈倒圓臺(tái)狀，其通過一內(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)】F15B21/04GK106015181SQ201610310945
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】何恬
【申請(qǐng)人】浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院