一種采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法，其通過過濾器衰減液壓油的壓力/流量脈動(dòng)，其采用全頻段濾波器；通過U型微粒分離模塊實(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)，并通過回油筒進(jìn)油管進(jìn)入回油筒后回流到油箱，含微量小粒徑微粒的管道中心的油液通過內(nèi)筒進(jìn)油管進(jìn)入內(nèi)筒進(jìn)行高精度過濾，提高了濾芯的使用壽命；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)，過濾后的液壓油則垂直于濾芯表面方向流出到外筒；沉積在內(nèi)筒底部的污染顆?？啥〞r(shí)通過電控止回閥排出到回油筒，提高濾芯使用壽命。
【專利說明】-種采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種液壓油過濾方法，具體設(shè)及一種采用全頻段濾波、起電、分離和吸 附的濾油方法，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)新的采用全頻段濾波、起電、分 離和吸附的濾油方法，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，使用壽命長的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種采用全頻段濾波、起電、分離和 吸附的濾油方法，其采用一種濾油系統(tǒng)，該系統(tǒng)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、彈性薄壁W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，其延伸入外殼內(nèi)，并和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 K型濾波器;所述彈性薄壁和外殼之 間形成圓柱形的共振容腔;所述彈性薄壁的軸向上均勻開有若干錐形阻尼孔，錐形阻尼孔 連通共振容腔;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 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；
[000引其包括如下步驟：
[0009] 1 )，液壓管路中的油液通過濾波器，濾波器衰減液壓系統(tǒng)中的高、中、低頻段的脈 動(dòng)壓力，W及抑制流量波動(dòng)；
[0010] 2)，回流液壓油進(jìn)入U(xiǎn)型微粒分離模塊的起電模塊，使油液中的顆粒物質(zhì)帶電，之 后送至分離模塊；
[0011] 3)，通過分離裝置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；
[0012] 4)，通過吸附模塊吸附回油中的磁性聚合微粒，之后回油送至消磁模塊；
[0013] 5)，通過消磁模塊消除磁性微粒磁性；
[0014] 6)，之后U型微粒分離模塊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；
[0015] 7)，攜帶小粒徑微粒的油液W切向進(jìn)流的方式流入內(nèi)筒的螺旋流道，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；
[0016] 8)，高精度過濾后的油液排入外筒，并通過外筒底部的液壓油出油口排出。
[0017] 本發(fā)明的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法進(jìn)一步為: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波紋管內(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;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。
[0018] 本發(fā)明的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法進(jìn)一步為:所述起電模塊 包括若干電極W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。
[0019] 本發(fā)明的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法進(jìn)一步為:所述分離模塊 采用均勻磁場分離模塊，該均勻磁場分離模塊包括侶質(zhì)管道、兩個(gè)磁極W及磁極控制器;其 中，所述兩個(gè)磁極分別設(shè)置在侶質(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。
[0020] 本發(fā)明的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法進(jìn)一步為:所述分離模塊 采用旋轉(zhuǎn)磁場分離模塊，該旋轉(zhuǎn)磁場分離模塊包括侶質(zhì)管道、鐵質(zhì)外殼、=相對(duì)稱繞組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=相對(duì)稱電流模塊連接所述=相對(duì)稱繞組。
[0021] 本發(fā)明的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法進(jìn)一步為:所述分離模塊 采用螺旋管道磁場分離模塊，該螺旋管道磁場分離模塊包括侶質(zhì)螺旋管道、螺線管W及螺 線管控制電路;其中，所述侶質(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。
[0022] 本發(fā)明的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法進(jìn)一步為: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)。
[0023] 本發(fā)明的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法進(jìn)一步為:所述吸附模塊 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。
[0024] 本發(fā)明的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法進(jìn)一步為: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。
[0025] 本發(fā)明的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法還為: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。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0027] 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。
[0028] 2.通過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;通過吸附模塊形成高效吸附；利用旋轉(zhuǎn)磁場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。
[0029] 3.磁化需要的非均勻磁場的產(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】】
[0030] 圖1是本發(fā)明的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031] 圖2是圖1中的濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 圖3是插入式H型濾波器示意圖。
[0033] 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。
[0034] 圖5是K型濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035] 圖6是彈性薄壁的橫截面示意圖。
[0036] 圖7是膠體阻尼層的縱截面示意圖。
[0037] 圖8是圖1中的U型微粒分離模塊的示意圖。
[0038] 圖9是圖8中的起電模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039] 圖10是圖8中的分離模塊為均勻磁場分離模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040] 圖11是圖8中的分離模塊為旋轉(zhuǎn)磁場分離模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041] 圖12是圖8中的分離模塊為螺旋管道磁場分離模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042] 圖13是圖8中的吸附模塊為同極相鄰型吸附環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043] 圖14是圖8中的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。 【【具體實(shí)施方式】】
[0044] 請(qǐng)參閱說明書附圖1至附圖14所示，本發(fā)明為一種采用全頻段濾波、起電、分離和 吸附的濾油方法，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。
[0045] 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、波紋管83、彈性薄壁87 W及膠體阻尼層88等幾部分組成。
[0046] 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，其延伸入外殼89內(nèi)，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，運(yùn) 樣可W提高10% W上的濾波效果。
[0047] 所述輸入管81、輸出管811和彈性薄壁87共同形成一 K型濾波器，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：
[004引
[0049] a-介質(zhì)中音速P-流體密度cb-插入式輸出管直徑Z-特性阻抗。
[0050] 由上式可見，K型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。
[0051] 所述K型濾波器的設(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)變化的流量通過輸入管進(jìn)入K型濾波器容腔時(shí)，液流超過平均 流量，擴(kuò)大的容腔可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。
[0052] 所述彈性薄壁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) 法處理后得到的彈性薄壁固有頻率為：
[0化3]
[0054] k-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
[0055] E-彈性薄壁的楊氏模量P-彈性薄壁的質(zhì)量密度
[0056] Tl-彈性薄壁的載流因子y-彈性薄壁的泊松比。
[0057] 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)，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)，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。 [005引所述彈性薄壁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。
[0059] 進(jìn)一步的，所述彈性薄壁87和外殼89之間形成圓柱形的共振容腔85。所述彈性薄 壁87的軸向上均勻開有若干錐形阻尼孔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。錐形阻尼孔86連通共振容腔85。所述錐形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：
[0060] (1)
[0061] 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。
[0062] 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。所述錐形插入管82和錐形阻尼孔86的位置相互錯(cuò)開。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。
[0063] 由圖4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。
[0064] 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。
[0065] 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 面分子尺度的粗糖效應(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"氣-液-固"邊界的界面功的方式衰減流量 脈動(dòng)，可W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。
[0066] 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，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、K型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)；而插入式螺旋異構(gòu)串聯(lián)H型濾波器的 錐形阻尼孔86開在彈性薄壁87上，沿軸線方向均勻分布，螺旋異構(gòu)纏繞的波紋管83和共振 容腔85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。考慮到=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。
[0067] 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：
[0068] 1)，液壓流體通過輸入管進(jìn)入K型濾波器，擴(kuò)大的容腔吸收多余液流，完成高頻壓 力脈動(dòng)的濾波；
[0069] 2)，通過彈性薄壁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；
[0070] 3)，通過插入式螺旋異構(gòu)串聯(lián)H型濾波器，通過錐形阻尼孔、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；
[0071] 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、濾波器長度和彈性薄壁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。
[0072] 所述U型微粒分離模塊3包括一 U型管31，U型管31上依次安裝有起電模塊32、分離 模塊33、吸附模塊34、W及消磁模塊35。
[0073] 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321W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。
[0074] 所述分離模塊33使質(zhì)量較大的顆粒帶電聚合并在離屯、力作用下甩向腔壁，其可采 用均勻磁場分離模塊、旋轉(zhuǎn)磁場分離模塊或螺旋管道磁場分離模塊。
[0075] 所述分離模塊33采用均勻磁場分離模塊時(shí)，其由侶質(zhì)管道331、兩個(gè)磁極332W及 磁極控制器333組成。其中，所述兩個(gè)磁極332分別設(shè)置在侶質(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。
[0076] 所述均勻磁場分離模塊33的設(shè)計(jì)原理如下：帶電顆粒W速度V流入均勻磁場分離 模塊33,均勻磁場分離模塊33的兩個(gè)磁極332產(chǎn)生和速度V方向垂直的均勻磁場，根據(jù)左手 定則，則帶電顆粒在均勻磁場分離模塊33中受到垂直于速度方向和磁場方向的洛侖磁力的 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 用下向侶質(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，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：
[0077] 假定微粒質(zhì)量為m，速度為V，磁場強(qiáng)度為B，帶電量為q，分離模塊的直徑為D，長度 為L，則：
[0078] 作用在帶電顆粒上的洛侖磁力為
[0079] Fi = qvB
[0080] 帶電顆粒受到的粘性阻力為 [0081 ] Fd = 63T . n . r ? V
[0082] n一一液壓油的粘度r一一帶電顆粒的半徑V-一帶電顆粒運(yùn)動(dòng)速度
[0083] 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)，則帶電顆粒通過分 離模塊的時(shí)間可近似用下式表示
[0084]
[0085] 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
[0086]
[0087] 調(diào)節(jié)B，使得ti〉t2,即可達(dá)到分離效果。
[0088] 所述分離模塊33采用旋轉(zhuǎn)磁場分離模塊時(shí)，其由侶質(zhì)管道331、鐵質(zhì)外殼334、=相 對(duì)稱繞組335W及=相對(duì)稱電流模塊336等部件組成。所述=相對(duì)稱繞組335繞在侶質(zhì)管道 331外。所述鐵質(zhì)外殼334包覆于侶質(zhì)管道335上。所述S相對(duì)稱電流模塊336連接所述S相 對(duì)稱繞組335。
[0089] 所述旋轉(zhuǎn)磁場分離模塊33的設(shè)計(jì)原理如下：帶電顆粒W速度V流入旋轉(zhuǎn)磁場分離 模塊33，=相對(duì)稱電流模塊336使=相對(duì)稱繞組335中流過=相對(duì)稱電流，該電流在侶質(zhì)管 道331內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，帶電顆粒在旋轉(zhuǎn)磁場作用下受到垂直于速度方向和磁場方向的洛 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W螺旋狀前進(jìn)，并向管壁運(yùn)動(dòng)。合理調(diào)節(jié)磁場強(qiáng)度即可使油液中的顆粒從油 液中"分離"出來，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)過程中還受到粘性阻力的作用。為了確保分離效果，需要使侶質(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：
[0090] 假定微粒質(zhì)量為m，速度為V，磁場強(qiáng)度為B，帶電量為q，分離模塊的直徑為D，長度 為L，則：
[0091] 作用在帶電顆粒上的洛侖磁力為
[0092] Fi = qvB
[0093] 帶電顆粒受到的粘性阻力為
[0094] Fd = 63T ? q ? r ? V
[OOM] q一一液壓油的粘度r一一帶電顆粒的半徑V-一帶電顆粒運(yùn)動(dòng)速度
[0096] 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)，則帶電顆粒通過分離模塊的時(shí)間 可近似用下式表示
[0097]
[0098] 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
[0099]
[0100] 調(diào)節(jié)B，使得ti〉t2,即可達(dá)到分離效果。
[0101] 所述分離模塊33采用螺旋管道磁場分離模塊時(shí)，其由侶質(zhì)螺旋管道338、螺線管 339W及螺線管控制電路336組成。其中，所述侶質(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。
[0102] 所述螺旋管道磁場分離模塊33的設(shè)計(jì)原理如下:攜帶帶電顆粒的油液沿侶質(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)，在離屯、力的作用下產(chǎn)生向管壁的徑向運(yùn)動(dòng)；同時(shí)，由于侶質(zhì)螺旋管道338的入口 方向和通電螺線管339的軸向磁場方向垂直，W速度V進(jìn)入侶質(zhì)螺旋管道338的帶電顆粒受 到洛侖磁力的作用，方向垂直于磁場方向和侶質(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)，由于侶質(zhì)螺旋管道338的入口方向和磁場方向接近垂直，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"，W便實(shí) 現(xiàn)對(duì)顆粒的吸附。為保證"分離"效果，需要使侶質(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：
[0103] 假定微粒質(zhì)量為m，速度為V，帶電量為q，侶質(zhì)螺旋管道的直徑為D，侶質(zhì)螺旋管道 的應(yīng)數(shù)為n，侶質(zhì)螺旋管道的入口方向和通電螺線管的軸向磁場方向的夾角為0，螺線管應(yīng) 數(shù)為N，電流為I，磁場強(qiáng)度為B，真空磁導(dǎo)率為iio,則：
[0104] 作用在帶電顆粒上的洛侖磁力為
[0105] Fi = qvB
[0106] 帶電顆粒受到的粘性阻力為
[0107] Fd = GJT-n-r-V
[0108] n一一液壓油的粘度r一一帶電顆粒的半徑V-一帶電顆粒運(yùn)動(dòng)速度
[0109] 帶電顆粒通過分離模塊的時(shí)間可近似用下式表示
[0110]
[0111]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 [0112
[0113] 螺線管內(nèi)部的磁場強(qiáng)度可近似為恒值
[0114]
[0115] 調(diào)節(jié)I，使得ti〉t2,即可達(dá)到分離效果。
[0116] 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)由侶質(zhì)環(huán)形管道341、正向螺線管342、反向螺線管343 W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)。
[0117] 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 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。
[0118] 進(jìn)一步的，所述吸附模塊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％1、正向螺線管％2、反向螺線管％3、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。
[0119] 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。
[0120] 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、離屯、力的作 用下，向一側(cè)管壁移動(dòng)，在加上磁場力作用，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。
[0121] 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。
[0122] 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。
[0123] 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。
[0124] 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。
[0125] 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。
[01%]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。
[0127] 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。
[0128] 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。
[0129] 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。
[0130] 采用上述濾油器對(duì)回流液壓有處理的工藝步驟如下：
[0131] 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)；
[0132] 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;
[0133] 3)，通過分離裝置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;
[0134] 4)，通過吸附模塊34吸附回油中的磁性聚合微粒，之后回油送至消磁模塊35;
[0135] 5)，通過消磁模塊35消除磁性微粒磁性；
[0136] 6)，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；
[0137] 7 )，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；
[0138] 8)，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。
[0139] 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. 一種采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法，其特征在于:其采用一種濾油 系統(tǒng)，該系統(tǒng)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、彈性薄壁以及膠體阻尼層;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，其延伸入外殼內(nèi)，并和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 K型濾波器;所述彈性薄壁和外殼之間形成圓柱形的共振容腔;所述彈性薄 壁的軸向上均勻開有若干錐形阻尼孔，錐形阻尼孔連通共振容腔;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； 其包括如下步驟： 1 )，液壓管路中的油液通過濾波器，濾波器衰減液壓系統(tǒng)中的高、中、低頻段的脈動(dòng)壓 力，以及抑制流量波動(dòng)； 2) ，回流液壓油進(jìn)入U(xiǎn)型微粒分離模塊的起電模塊，使油液中的顆粒物質(zhì)帶電，之后送 至分離模塊； 3) ，通過分離裝置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； 4) ，通過吸附模塊吸附回油中的磁性聚合微粒，之后回油送至消磁模塊； 5 )，通過消磁模塊消除磁性微粒磁性； 6)，之后U型微粒分離模塊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，而含微量小粒徑微粒的管道中心的油液則通過內(nèi)筒進(jìn)油管進(jìn)入內(nèi)筒進(jìn)行高精度過濾； 7 )，攜帶小粒徑微粒的油液以切向進(jìn)流的方式流入內(nèi)筒的螺旋流道，油液在離心力的 作用下緊貼濾芯流動(dòng)，并進(jìn)行高精度過濾； 8)，高精度過濾后的油液排入外筒，并通過外筒底部的液壓油出油口排出。2. 如權(quán)利要求1所述的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法，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波紋管內(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;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所述的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法，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所述的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法，其特征在于:所 述分離模塊采用均勻磁場分離模塊，該均勻磁場分離模塊包括鋁質(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所述的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法，其特征在于:所 述分離模塊采用旋轉(zhuǎn)磁場分離模塊，該旋轉(zhuǎn)磁場分離模塊包括鋁質(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所述的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法，其特征在于:所 述分離模塊采用螺旋管道磁場分離模塊，該螺旋管道磁場分離模塊包括鋁質(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所述的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法，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所述的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法，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所述的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法，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所述的采用全頻段濾波、起電、分離和吸附的濾油方法，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)】F15B21/04GK106015184SQ201610312388
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】王雅莉
【申請(qǐng)人】王雅莉