用于曲轴箱气体的清洁的设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于清洁来自内燃机的曲轴箱气体的设备(1)。设备(1)具有壳体(2)和带有离心转子(4)的用于曲轴箱气体的分离室(3)，该离心转子(4)布置用于清洁分离室(3)中的曲轴箱气体。离心转子(4)包括延伸到设备的传动室(16)中的传动轴(10)，其中涡轮(17)连接于传动轴(10)。喷嘴(18)布置成从内燃机接收加压液体，并且相对于涡轮(17)将加压液体以射流(J)从喷嘴开口(19)引导用于离心转子(4)的旋转。适配器元件(14)构造成使得设备(1)能够安装到燃机上，其中传动液体通路(22)与喷嘴(18)连通。喷嘴(18)与适配器元件(14)集成地形成，该适配器元件(14)带有具有圆锥形状(25)的喷嘴通路，其沿流动方向朝喷嘴开口(19)汇聚。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于清洁来自内燃机的曲轴箱气体的设备，设备包括离心转子，其布置成绕着旋转轴线旋转并且适于清洁分离室中的曲轴箱气体，离心转子包括延伸到设备的传动室中的传动轴，其中涡轮连接于传动轴，并且喷嘴布置成接收来自燃机的加压液体，并且相对于涡轮将加压液体以射流从喷嘴开口引导用于离心转子的旋转，设备构造有适配器元件，使得设备能够安装到燃机上，适配器元件包括布置成邻接抵靠燃机上的对应邻接表面的邻接表面，适配器元件的邻接表面具有传动液体开口，其布置成接收来自燃机的邻接表面中的供应开口的加压液体，并且适配器元件包括使传动液体开口与喷嘴连接的传动液体通路。
技术介绍
该种类的设备从US6925993 B1中获知。设备的离心转子由来自燃机的加压润滑油驱动，其中喷嘴布置成将加压油的射流引导到涡轮轮上用于离心转子的旋转。穿过适配器元件的截面示出有(见US6925993的图2和3)喷嘴位于适配器元件的传动油通路中。喷嘴通过将铜材料件加工成具有喇叭形喷嘴通路的所示形状来制造，该喇叭形喷嘴通路沿流动方向朝喷嘴开口汇聚，此后，加工的喷嘴插入到适配器元件的传动油通路中。 大体上期望改进设备的分离效率，并且实现这一切的一种方式在于增大离心转子的转速。例如，这可通过相对于涡轮增大喷嘴开口的尺寸以排放较大量的加压液体来完成。然而，以该方式增大流率还将增大从用于驱动离心转子的燃机取出的功率。道路车辆配备有设计成由燃机驱动的各种辅助装备，并且因此其将有益于限制由辅助设备取出的功率(例如，为了良好的燃料经济性)。因此，合乎需要的是提高离心转子的传动效率以便以有限的功率消耗实现尽可能高的离心转子速度。设计设备时的又一个重要方面在于提供具有高性能的简单解决方案(促进设备的成本有效的制造和组装)。用于供应加压液体以驱动离心转子的适配器元件是实现这一切的一种方式，但进一步改进该方面仍是非常合乎需要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有高性能并且可以以成本有效的方式生产的设备。具体而言，该目的在于提供在驱动离心转子方面具有提高的效率的适配器元件，并且其简化了设备的制造和组装。 该目的通过根据权利要求1的设备实现。因此，根据本专利技术，初始限定的设备的特征在于喷嘴与适配器元件集成地形成，该适配器元件带有具有圆锥形状的喷嘴通路，其沿流动方向朝喷嘴开口汇聚。 本专利技术提供了压力与动能之间的更有效的转换。离开喷嘴的液体射流的速度将取决于喷嘴通路的形状和液体上的操作压力。圆锥形喷嘴通路是保持喷嘴通路较短以减小摩擦损失但又具有适于增大液体速度的平稳减小之间的良好折中。由于圆锥形喷嘴通路，故相比于喇叭形喷嘴通路，实现了较高的射流速度。例如，在2到5bar的液体压力下，圆锥形喷嘴通路因此可在3000到10000rpm的范围内的离心转子速度下给出了附加的100到300rpm。因此，本专利技术的喷嘴更有效地将加压能量转换成动能，并且因此改进了传动的性能。 此外，本专利技术通过将喷嘴与适配器元件集成为一件而简化了设备的组装。因此，不必要的是如之前已知的设备中那样将单独的喷嘴插入到适配器元件的传动油通路中。前述喷嘴的安装典型地还将包括质量检查以控制其正确插入，例如，喷嘴外侧提供了相对于传动油通路的密封，以使加压油不在喷嘴外周与传动油通路之间泄漏。这不再为必要的，所以具有集成的喷嘴的适配器元件也以该方式为更可靠的。 此外，相比于之前已知的喇叭形状(即，弯曲轮廓)，制造圆锥形状的喷嘴通路(即，直轮廓)为相对容易的。例如，适配器元件可以以单个铝件制成，其中圆锥形喷嘴通路通过使用圆锥形状的钻机来加工。在这方面(诸如，德-拉伐尔喷嘴)，加工具有喇叭形状或任何其它弯曲形状的集成的喷嘴将显著更困难和昂贵。喷嘴通路应当优选具有沿其整个长度的直轮廓，但其不一定必须是圆锥形。例如，其可包括具有圆柱形状的部分。 改进的性能可有利地用于以保持的功率消耗来通过在较高速度下驱动涡轮和离心转子来促进设备的分离效率。备选方案将在于减小喷嘴开口的尺寸，并且从而在于较低速度下驱动离心转子时节省能量。因此，喷嘴开口可鉴于液体上的给定操作压力范围(给定射流速度范围)和燃机的曲轴箱气体流率(给定离心转子上的不同负载)来确定大小，以便在实现期望的分离效率的操作范围内驱动离心转子。喷嘴开口的尺寸可以以该方式适于实现分离效率与能量消耗之间的期望折中。 根据本专利技术的实施例，喷嘴通路的圆锥形状沿喷嘴通路的至少主纵向部分汇聚。主纵向部分意味着喷嘴通路的整个长度的至少50%，但优选其大于80%。喷嘴通路的圆锥形状还可沿喷嘴通路的整个长度直到喷嘴开口汇聚。以该方式，进一步改进了性能。如图1中可见，之前已知的喇叭形喷嘴通路包括在射流离开喷嘴开口之前具有基本上圆柱形状的主部分。然而，朝喷嘴开口(意味着喷嘴通路中较少摩擦损失)连续地汇聚比具有较快减小更有效，该较快减小在相对长的圆柱形部分中以较高摩擦损失给出了高速流。因此，喷嘴通路的圆锥形状状构造成以如下方式沿喷嘴通路的主纵向部分或沿整个长度汇聚，使得液体遍及喷嘴通路的至少主纵向部分逐渐加速。 根据本专利技术的另一个实施例，喷嘴通路包括在喷嘴开口处具有圆柱形状的副纵向部分，其中副纵向部分比具有圆锥形状的主纵向部分短几倍。喷嘴开口处的副圆柱形部分因此可在形成喷嘴通路的圆锥形部分时提供安全裕度。例如，圆锥形喷嘴通路可通过使用圆锥形状的钻机来加工，其中圆锥形喷嘴通路钻取成接近喷嘴开口。钻孔在离喷嘴开口的较短距离(例如，0.1到1.0mm)(离开副圆柱形部分)处停止，以避免以意外增大其尺寸的方式钻入喷嘴开口中的风险。例如，如果喷嘴开口的直径大小确定为在2mm到3mm的范围内，则制造故障中甚至毫米级(millimeter off)的小部分可给出远离期望操作的离心转子的显著不同的操作。 根据本专利技术的又一个实施例，喷嘴通路的圆锥形状汇聚以形成与喷嘴通路的中心线成在5°到9°的范围内的角。或换言之，圆锥形状形成为以如在喷嘴通路的相对的壁之间测量的10°到18°的范围内的角汇聚。在该范围内，圆锥形状可优选与喷嘴通路的中心线形成7°的角。 根据本专利技术的又一个实施例，传动液体通路还构造有纵向部分，其具有用于使加压液体汇聚到喷嘴通路中的圆锥形状。以该方式，传动液体通路将以与喷嘴通路相同的方式提供适于逐渐增大液体速度的平稳减小。该目的在于避免通路中的截面的急剧变化，从而减小由于摩擦和湍流而引起的流相关损失。因此，喷嘴通路和传动液体通路可形成连续通路，其包括不同圆锥形状的若干纵向部分，其沿流动方向朝喷嘴开口逐渐地汇聚。 根据本专利技术的又一个实施例，涡轮布置有用于接收加压液体射流的动叶，动叶构造成使得液体射流方向沿动叶的高度反向，其中动叶高度为喷嘴开口的直径的2到3倍。动叶高度不应小于液体射流的直径的2倍，因为这将导致射流的到来部分和反向部分之间的碰撞。此类碰撞将显著地降低涡轮的效率。然而，超过喷嘴直径的3倍的动叶高度也本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于清洁来自内燃机的曲轴箱气体的设备(1)，所述设备(1)包括离心转子(4)，所述离心转子(4)布置成绕着旋转轴线(R)旋转并且适于清洁分离室(3)中的所述曲轴箱气体，所述离心转子(4)包括延伸到所述设备的传动室(16)中的传动轴(10)，其中涡轮(17)连接于所述传动轴(10)，并且喷嘴(18)布置成从所述燃机接收加压液体，并且相对于所述涡轮(17)将所述加压流体以射流(J)从喷嘴开口(19)引导用于所述离心转子(4)的旋转，所述设备(1)构造有适配器元件(14)，使得所述设备(1)能够安装到所述燃机上，所述适配器元件(14)包括邻接表面(20)，所述邻接表面(20)布置成邻接抵靠所述燃机上的对应邻接表面，所述适配器元件的邻接表面(20)具有传动液体开口(21)，所述传动液体开口(21)布置成从所述燃机的邻接表面中的供应开口接收所述加压液体，并且所述适配器元件(14)包括使所述传动液体开口(21)与所述喷嘴(18)连接的传动液体通路(22)，其特征在于，所述喷嘴(18)与所述适配器元件(14)集成地形成，所述适配器元件(14)带有具有圆锥形状(25)的喷嘴通路，其沿所述流动方向朝所述喷嘴开口(19)汇聚。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.13 EP 12159278.61. 一种用于清洁来自内燃机的曲轴箱气体的设备(1)，所述设备(1)包括离心转子(4)，所述离心转子(4)布置成绕着旋转轴线(R)旋转并且适于清洁分离室(3)中的所述曲轴箱气体，所述离心转子(4)包括延伸到所述设备的传动室(16)中的传动轴(10)，其中涡轮(17)连接于所述传动轴(10)，并且喷嘴(18)布置成从所述燃机接收加压液体，并且相对于所述涡轮(17)将所述加压流体以射流(J)从喷嘴开口(19)引导用于所述离心转子(4)的旋转，所述设备(1)构造有适配器元件(14)，使得所述设备(1)能够安装到所述燃机上，所述适配器元件(14)包括邻接表面(20)，所述邻接表面(20)布置成邻接抵靠所述燃机上的对应邻接表面，所述适配器元件的邻接表面(20)具有传动液体开口(21)，所述传动液体开口(21)布置成从所述燃机的邻接表面中的供应开口接收所述加压液体，并且所述适配器元件(14)包括使所述传动液体开口(21)与所述喷嘴(18)连接的传动液体通路(22)，其特征在于，所述喷嘴(18)与所述适配器元件(14)集成地形成，所述适配器元件(14)带有具有圆锥形状(25)的喷嘴通路，其沿所述流动方向朝所述喷嘴开口(19)汇聚。
2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述喷嘴通路的圆锥形状(25)至少沿所述喷嘴通路的主纵向部分汇聚。
3. 根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述喷嘴通路的圆锥形状(25)沿所述喷嘴通路的整个长度(L)直到所述喷嘴开口(19)汇聚。
4. 根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述喷嘴通路包括在所述喷嘴开口(19)处具有圆柱形状(26)的副纵向部分，其中所述副纵向部分比具有所述圆锥形状(25)的主纵向部分短几倍。
5. 根据权利要求4所述的设备，其特征在于，在所述喷嘴开口(19)处具有所述圆柱形状(26)的所述副纵向部分构成所述喷嘴通路的0.1到1mm。
6. 根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的设备，其特征在于，所述喷嘴通路的圆锥形状(25)汇聚以与所述喷嘴通路的中心线(X)形成在5°到9°的范围内的角(A)。
7. 根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述喷嘴通路的圆锥形状(25)汇聚以与所述喷嘴通路的中心线(X)形成7°的角(A)。
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【专利技术属性】
技术研发人员：T安德斯森阿根格，LG奈伦，
申请(专利权)人：阿尔法拉瓦尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE