Фильтр для очистки жидкости

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к комбинированным фильтрам с магнитной ловушкой, и может быть использовано для очистки различного ряда жидкостей, например масла в системах смазки машин, а также рабочих жидкостей в гидросистемах и позволяет повысить эффективность очистки жидкости от немагнитных и ферромагнитных частиц, увеличить срок службы до очередного технического обслуживания и уменьшить трудоемкость при обслуживании фильтра. Фильтр содержит корпус с входным и выходным отверстиями, фильтроэлемент, установленный в центральной части корпуса, сообщающийся с выходным отверстием, крышку и магнитную ловушку, включающую постоянный магнит и полюсные наконечники из магнитомягкого материала. Крышка фильтра закреплена в нижней части корпуса, между крышкой и корпусом установлена перегородка в виде диска из диамагнитного материала, а магнит размещен в полости крышки и обращен полюсами к перегородке. По другую сторону перегородки против полюсов магнита установлены полюсные наконечники, один из которых выполнен в виде кольца с конической внутренней поверхностью, обращенной к фильтроэлементу, на которой выполнены радиальные пазы, а второй выполнен в форме цилиндра с вертикальными пазами на образующей поверхности и закреплен на перегородке в центральной части первого. При этом фильтроэлемент размещен в кожухе в виде трубы обращенным открытым концом вниз к полюсным наконечникам, а входное отверстие фильтра выполнено в верхней части корпуса по касательной к его внутренней цилиндрической поверхности. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

5И 4 В 01 D 35/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

npH rHHT СССР (21) 4358559/23-26 (22) 05.01.88 (46) 30.09.89. Бюл. № 36 (72) А. И. Кузьменко, Д. А. Кузьменко и Г. М. Ярославцев (53) 621.928.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1318258, кл. В 01 D 35/06, 1986. (54) ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к комбинированным фильтрам с магнитной ловушкой, может быть использовано для очистки различного ряда жидкостей, например масла в системах смазки машин, а также рабочих жидкостей в гидросистемах и позволяет повысить эффективность очистки жидкости от немагнитных и ферромагнитных частиц, увеличить срок службы до очередного технического обслуживания и уменьшить трудоемкость при обслуживании фильтра.

Фильтр содержит корпус с входным и выходным отверстиями, фильтроэлемент, установленный в центральной части корпуса, Изобретение относится к машиностроению, в частности к комбинированным фильтрам с магнитной ловушкой, и может быть использовано для очистки различного рода жидкостей, например масла, в системах смазки машин, а также рабочих жидкостей в гидросистемах.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки и сокращения трудоемкости при обслуживании.

На фиг. 1 изображен фильтр, разрез по высоте; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

„„SU „„1510882

2 сообщающийся с выходным отверстием, крышку и магнитную ловушку, включающую постоянный магнит и полюсные наконечники из магнитомягкого материала. Крышка фильтра закреплена в нижней части корпуса, между крышкой и корпусом установлена перегородка в виде диска из диамагнитного материала, а. магнит размещен в полости крышки и обращен полюсами к перегородке. По другую сторону перегородки против полюсов магнита установлены полюсные наконечники, один из которых выполнен в виде кольца с конической внутренней поверхностью, обращенной к фильтроэлементу, на которой выполнены радиальные пазы, а второй выполнен в форме цилиндра с вертикальными пазами на образующей поверхности и закреплен на перегородке в центральной части первого, При этом фильтроэлемент размещен в кожухе в виде трубы обращенным открытым концом вниз к полюсным наконечникам, а входное отверстие фильтра выполнено в верхней части корпуса по касательной к его внутренней цилиндрической поверхности.

2 ил.

В нижней части цилиндрического корпуса 1 закреплена (ввинчена на резьбе) крышка 2. Между крышкой 2 и корпусом 1 закреплена перегородка 3, выполненная в виде диска из диамагнитного материала, например алюминия или нержавеющей стали.

По периметру корпуса 1 выполнена прямоугольная канавка 4, в которой установлено уплотнительное кольцо 5 из эластичного материала, например маслобензостойкой резины. В верхней части корпуса 1

1510882

55 по касательной к его внутренней поверхности выполнено входное отверстие 6, а в центральной части корпуса выполнено выходное отверстие 7.

Внутри корпуса 1 закреплен фильтроэлемент 8, выполненный в виде пакета фильтруюших дисков из латунной сетки, набранных на трубе 9. Последняя с одного конца заглушена и снабжена продольными прорезями 10, которыми внутренняя полость трубы 9 соединена с внутренними полостями фильтруюших элементов 8. Труба 9 снабжена упорным буртиком 11 и ввинчена изнутри корпуса 1 в выходное отверстие 7.

Пакет фильтруюших дисков сжат гайкой 12.

На заглушенном конце трубы 9 выполнено углубление 13 квадратной формы под ключ. Вместо углубления 13 для упрощения изготовления может быть выполнен шлиц по отвертку.

B полости крыши 2 установлен постоянный магнит 14 кольцеобразной формы, снабженный магнитопроводом, состояшим из шайбы 15 и запрессованного в нее цилиндра 16, выполненных из магнитомягкого материала, например малоуглеродистой стали.

С помощью магнитопровода 15 и 16 полюс, например, на нижнем торце магните 14 выведен в среднюю часть перегородки 3.

Под шайбой 15 установлено кольцо 17 из эластичного материала, например резины, с помощью которого обеспечивается плотное прижатие магнита 14 к перегородке 3.

На перегородке 3 против полюсов магнита 14 установлены полюсные наконечники

18 и 19, выполненные из магнитомягкого материала (малоуглеродистой стали).

Полюсный наконечник 18 выполнен в виде кольца с конической внутренней поверхностью, обрашенной к фильтроэлементу 8, на которой выполнены радиальные пазы 20. Полюсный наконечник 19 выполнен в виде цилиндра с вертикальными пазами 21 на его образующей поверхности и с помощью винта 22 закреплен на перегородке 3 в центральной части полюсного наконечника 18 (против полюса магнита, выведенного с помошью магнитопровода, 15 и 16 к средней части перегородки 3).

Фильтроэлемент 8 заключен в цилиндрический кожух 23, обрашенный своим открытым концом вниз к полюсным наконечникам 18 и 19.

Кожух 23 изготовлен из магнитомягкого или диамагнитного материала, например малоуглеродистой стали или алюминия.

Перегородка 3 обеспечивает герметизацию внутренней полости корпуса 1, а поскольку она выполнена из диамагнитного материала, то она не препятствует распространению магнитного поля от магнита 14, 5

50 внутрь корпуса 1 к полюсным наконечникам 18 и 19.

Вместо кольцеобразного постоянного магнита 14 в фильтре может быть использован магнит и в виде цилиндра.

В этом случае он устанавливается на место магнитопровода 16, а кольцеобразный магнит 14 заменяется магнитопроводом из малоуглеродистой стали такой же формы и размеров.

Однако магнит кольцеобразной формы предпочтительнее, так как при этом более рационально используется объем крышки 2, т. е. в ней может быть установлен более мошный магнит.

Вместо фильтроэлемента 8, набранного из фильтруюших дисков, в предлагаемом фильтре может быть использован и другой фильтроэлемент, например бумажный, выполненный в виде гофрированного цилиндра или сетчатый из сетки с более мелкими ячейками.

Фильтр работает следуюшим образом.

При поступлении загрязненной жидкости, например, из откачиваюшей секции насоса во входное отверстие 6, выполненное по касательной к внутренней поверхности корпуса 1, жидкость в корпусе 1 приводится Во врашательное движение в пространстве между внутренней поверхностью корпуса 1 и кожухом 23.

При вращении жидкости содержащиеся в ней ферромагнитные и немагнитные частицы, удельный вес которых больше, чем удельный вес жидкости, под действием центробежных сил отбрасываются к внутренней поверхности (стенке) корпуса l. Продолжая вращаться, они вместе с жидкостью вдоль стенки корпуса 1 перемешаются в нижнюю часть фильтра, Наличие кожуха 23 позволяет всю проходяшую через фильтр жидкость направить вниз и сообщить ей при этом большую скорость движения.

B нижней части корпуса 1 жидкость проходит вблизи полюсных наконечников 18 и 19 и, огибая край кожуха 23, резко меняет направление движения и направляется вверх к фильтроэлементу 8. При этом содержащиеся в жидкости тяжелые ферромагнитные и немагнитные частицы по инерции движутся вниз и осаждаются на полюсных наконечниках 18 и 19.

Здесь ферромагнитные частицы (продукты износа деталей) притягиваются полюсными наконечниками 18 и 19 и сосредотачиваются на иХ выступах между пазами 20 и 21.

Вместе с ферромагнитными частицами удерживается и значительное количество немагнитных частиц, захваченных острыми кромками ферромагнитных частиц или прилипших к ним. Удерживаются на выступах полюсных наконечников 18 и 19 и!

510882

15 разного рода сгустки жидкости, насыщенные ферромагнитными и немагнитными частицами.

Немагнитные частицы, которые не были захвачены вместе с ферромагнитными частицами, опустившись в нижнюю часть фильтра, размещаются в пазах 20 и 21, выполненных на магнитных наконечниках 18 и 19, и в пространстве между наконечниками.

Скорость врашения жидкости в районе полюсных наконечников 18 и 19 снижается, так как пазы 20 и 21 и чередующиеся с ними выступы на полюсных наконечниках 18 и 19 оказывают на жидкость тормозяшее действие.

Благодаря этому выпавшие в осадок тяжелые частицы в дальнейшем не смываются жидкостью и не поступают к фильтроэлементу 8.

Способствует этому и то, что осадок на полюсных наконечниках 18 и 19 в значительной мере насышен (перемешан) с ферромагнитными частицами, а последние надежно удерживаются в магнитном поле полюсных наконечников 18 и 19.

Таким образом, ферромагнитные частицы помогают удерживать в районе полюсных наконечников 18 и 19 выпавшие в осадок немагнитные частицы.

Выполненные на полюсных наконечниках

18 и 19 пазы 20 и 21 увеличивают грязеемкость фильтра и способствуют более эффективному удержанию осадка.

Более чистая жидкость, движушаяся вдоль поверхности кожуха 23, огибая край кожуха, поступает к фильтроэлементу 8, проходит через его фильтрующие диски и подвергается окончательной очистке.

Благодаря тому, что из жидкости предварительно за счет действия центробежных сил, сил инерции и магнитного поля удалены тяжелые как ферромагнитные, так и немагнитные частицы, а также различного рода сгустки жидкости, насыщенные гяжелыми частицами, поступающая к фильтроэлементу 8 жидкость становится более чистой и в меньшей степени забивает осадком сетки фильтруюших дисков.

В результате этого фильтр более длительное время может работать без обслуживания, т. е. промывки или замены фильгроэлемента 8, поскольку основаная масса осадка в фильтре осаждается не на фильтроэлементе, а нЫ полюсных наконечниках

18 и 19 и в пространстве между ними.

При этом накапливаемый здесь осадок не препятствует прохождению жидкости и не повышает гидравлического сопротивления фильтра.

Благодаря этому фильтр может длительное время работать без обслуживания (промывки или замены фильтроэлемента) .

Фильтр может работать и без кожуха 23, но эффективность очистки жидкости от мел20

55 ких ферромагнитных и немагнитных частиц при этом будет более низкой.

Это объясняется тем, что при отсутствии кожуха 23 жидкость, содержащая ферромагнитные частицы малых размеров, может поступать к верхней части фильтроэлемента 8, минуя полюсные наконечники 18 и 19 магнита 14.

При наличии в фильтре кожуха 23 немагнитных частиц скорость движения жидкости в пространстве между кожухом 23 и стенкой корпуса 1 увеличивается и за счет этого улучшается как центробежная, так и инерционная очистка жидкости.

Кроме того, немагнитные частицы, попадая в зону действия полюсных наконечников, лучше там удерживаются среди ферромагнитных частиц.

При наличии кожуха 23 повышение качества очистки жидкости от мелких частиц достигается и тем, что после нижней кромки кожуха 23 проходное сечение для жидкости резко увеличивается, скорость движения жидкости при этом уменьшается, а это способствует выпадению частиц в осадок.

При загрязнении фильтра крышка 2 вместе с установленным в нем магнитом 14 вывинчивается из корпуса 1.

Затем из фильтра извлекается перегородка 3 с установленными на ней полюсными наконечниками 18 и 19. Поскольку полюсные наконечники 18 и 19 выполнены из магнитомягкого материала, то после удаления от них магнита 14 они теряют способность удерживать отложившийся на низ осадок, насышенный ферромагнитными частицами.

В результате этого промывка полюсных наконечников 18 и 19 и перегородки 3 в моющей жидкости осуществляется легко и каких-либо затруднений не вызывает.

Фильтроэлемент 8 для промывки вывинчивается из корпуса 1. Вместе с фильтроэлементом 8 из корпуса 1 извлекается и кожух 23. Поскольку кожух 23 изготовлен из магнитомягкого материала, то промывка его осуществляется простым ополаскиванием в моюшей жидкости. Фильтроэлемент 8 промывается без разборки его на отдельные фильтроэлементы.

Благодаря наличию перегородки 3 из диамагнитного материала магнит 14 в данном фильтре отделен от его полюсных наконечников 18 и 19 и не контактирует с осадком.

В результате в процессе эксплуатации магнит остается чистым и промывать его при обслуживании фильтра нет необходимости. Это сокрашает трудоемкость при обслуживании фильтра, поскольку при этом отпадает весьма трудоемкая операция по удалению с магнита осадка, насыщенного ферромагнитными частицами, которые в про1510882

Формула изобретения

A-А

Фиг 2

Фиг. i

Составитель О. Симоненко

Редактор Е. Копна Техред И. Верее Корректор Л. Бескид

Заказ 5 688/8 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 цессе промывки жидкость с магнита не удаляются, а могут быть удалены только при тщательной протирке магнита ветошью.

Таким образом, благодаря предварительной центробежной и инерционной очистке жидкости, а также воздействию на нее магнитного поля жидкость в фильтре эффективно очишается от тяжелых и твердых частиц, вызываюших наиболее интенсивный износ деталей машин. При этом в магнитном поле полюсных наконечников улавливаются как крупные, так и весьма мелкие ферромагнитные частицы, размеры которых могут составлять доли микрона, что недостижимо даже при использовании фильтров тонкой очистки.

В известных фильтрах в случае повышения тонкости очистки за счет использования сетки с более мелкими ячейками при прочих равных условиях увеличивается гидравлическое сопротивление фильтра.

Основная масса выделенного из жидкости осадка откладывается в фильтре не на пути движения жидкости, а в нижней части корпуса фильтра, в районе полюсных наконечников магнита, где грязеемкость в десятки раз больше, чем у любого из известных фильтроэлементов. Это позволяет сушественно увеличить время работы фильтра до его очередного технического обслуживания и вследствие этого сократить затраты на обслуживание и связанныс с этим простои машины.

Фильтр для очистки жидкости, содержаший корпус с входным и выходным отверстиями, фильтроэлемент, установленный в центральной части корпуса и сообшаюшийся с выходным отверстием в корпусе I крышку и магнитную ловушку, включаюшую магнит и полюсные наконечники из

10 магнитомягкого материала отличающийся

> тем, что, с целью повышения эффективности и сокращения трудоемкости при обслуживании фильтра, крышка фильтра закреплена в нижней части корпуса, причем между крышкой и корпусом установлена перегородка в виде диска из диамагнитного материала, магнит размещен в полости крышки, полюсные наконечники, один из которых выполнен в виде кольца с конической внутренней поверхностью, обращен20 ной к фильтроэлементу на которой выпоп7 иены радиальные пазы, а другой наконечник — в форме цилиндра с вертикальными пазами на образуюшей поверхности, установлены над перегородкой, вплотную к ней, причем один по ее периферии, а другой — в центральной части, при этом фильтроэлемент снабжен цилиндрическим кожухом, обрашенным открытым концом к полюсным наконечникам, а входное отверстие фильтра выполнено по касательной к его внутренней цилиндрической поверхности.