离心分离器制造技术

本公开涉及一种用于从曲轴箱气体分离液相的离心分离器。分离器包括：壳体(4)、壳体(4)内侧的分离室(6)、转子轴(8)、连接到转子轴(8)的转子(10)、布置在转子轴(8)的端部部分(14)处的轴承(12)，以及用于分离的液相的液体出口(20)。转子轴(8)的端部部分(14)穿过轴承(12)延伸到分离室外侧。环形密封间隙(22)形成在壳体(4)与在分离室(6)外侧连接到转子轴(8)的部件(30)之间。相对于轴向方向看，液体出口(20)布置在轴承(12)的径向外侧和环形密封间隙(22)的径向外端部的径向内侧。(22)的径向外端部的径向内侧。(22)的径向外端部的径向内侧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】离心分离器


[0001]本专利技术涉及一种用于从曲轴箱气体分离液相的离心分离器。

技术介绍

[0002]来自内燃发动机的曲轴箱气体从相关的燃烧发动机的曲轴箱排放。曲轴箱气体可以以环境友好的方式处理，而不是以未处理的形式排放到大气。对于某些类型的燃烧发动机，立法要求以环境友好的方式处理曲轴箱气体。
[0003]曲轴箱气体尤其可包括泄漏气体、油、其它液体碳氢化合物、烟灰和其它固体燃烧残余物。为了适当地处理曲轴箱气体，气体与油、烟灰和其它残余物分离。分离的气体可引导到燃烧发动机的进气口或排放到大气，并且可选地，油可经由用于从油去除烟灰和其它固体残余物的滤油器而引导回到燃烧发动机的油底壳。
[0004]离心分离器可用于处理曲轴箱气体。曲轴箱气体引导到离心分离器的转子中，并且曲轴箱气体的重组分(诸如油和烟灰)作为液相与清洁的气体分离。液相经由液体出口引导出离心分离器。清洁的气体经由气体出口引导出离心分离器。
[0005]WO 2016/198274公开了一种用于分离曲轴箱气体的离心分离器，经由转子轴的滚珠轴承提供了来自分离室的液体通路。

技术实现思路

[0006]通过轴承的由液相携带的烟灰和其它固体颗粒可能损坏轴承，并且因此可能缩短轴承和离心分离器的使用寿命。
[0007]实现克服或至少减轻以上提到的缺点的离心分离器将是有利的。特别地，将期望确保耐用的离心分离器用于从曲轴箱气体分离液相，其中将保持预期的转子轴轴承寿命。为了解决该关注和其它关注，提供了一种具有独立权利要求中限定的特征的离心分离器。
[0008]根据一个方面，提供了一种如权利要求1中所限定的用于从曲轴箱气体分离液相的离心分离器。离心分离器包括：壳体、壳体内侧的分离室、在轴向方向上延伸穿过分离室的转子轴、布置在分离室内侧并且连接到转子轴的用于分离液相的转子、布置在转子轴的端部部分处的轴承、用于曲轴箱气体的入口、用于分离的气体的来自分离室的气体出口，以及用于分离的液相的来自分离室的液体出口。转子轴经由轴承轴颈连接在壳体中。转子轴的端部部分穿过轴承延伸到分离室外侧。环形密封间隙形成在壳体与在分离室外侧连接到转子轴的部件之间，并且相对于轴向方向看，液体出口布置在轴承的径向外侧和环形密封间隙的径向外端部的径向内侧。
[0009]由于液体出口布置在轴承的径向外侧，故在离心分离器的使用期间，避免了所有分离的液相将到达并且流过轴承。因此，其中包含颗粒的液相的至少主要部分将流过布置在轴承的径向外侧并且与轴承分离的液体出口。因此，至少在很大程度上避免了具有颗粒的液相到达轴承。因此，降低了颗粒引起轴承的磨损的风险。此外，由于液体出口也布置在环形密封间隙的径向外端部的径向内侧，故液相经由液体出口提供到密封间隙中。因此，在
离心分离器的使用期间，密封间隙的密封功能由流过密封间隙的液相改进。更具体地，在轴承处，分离室内的气压由密封间隙与分离室外侧的气压密封。密封间隙中的分离的液相有助于密封间隙的密封功能。因此，在液体出口布置在轴承的径向外侧但在环形密封间隙的径向外端部内侧的情况下，并非所有分离的液相将流过轴承，并且同时密封间隙的密封功能将在使用期间由流过密封间隙的液相改进。
[0010]由专利技术人已经意识到，与液相一起从燃烧气体分离的固体颗粒可能引起离心分离器的轴承上的磨损到一定程度，使得轴承的寿命与其预期寿命相比缩短。
[0011]离心分离器布置成用于清洁来自内燃发动机ICE的曲轴箱气体。此ICE可构造成用于推进运载器，或可为例如用于驱动发电机以用于产生电流的固定燃烧发动机。
[0012]曲轴箱气体(也称为泄漏气体)可经由曲轴箱排风系统从ICE的曲轴箱排放。离心分离器可形成曲轴箱排风系统的一部分。
[0013]曲轴箱气体是ICE的气缸内的高压迫使一些燃烧气体以及液体和固体残余物经过活塞环向下到ICE的曲轴箱中的结果。如果不排放，则曲轴箱内增加的压力可能引起发动机油泄漏出ICE，并且液体和固体残余物可能污染和/或稀释发动机油。
[0014]离心分离器构造成从曲轴箱气体分离曲轴箱气体的重组分(诸如油、其它液体碳氢化合物、烟灰和其它固体燃烧残余物)作为液相。
[0015]在离心分离器的操作中，曲轴箱气体经由用于曲轴箱气体的入口引导到分离室和转子中。曲轴箱气体从其中心部分进入转子。随着转子旋转，重组分在其中分离，并且作为液滴从转子的外周边抵靠分离室的内壁推进。液滴形成分离的液相，该液相经由液体出口引导出离心分离器。清洁的气体(即去除了其重组分的曲轴箱气体)经由气体出口引导出离心分离器。
[0016]离心分离器构造成用于并行分离。也就是说，分离的相在相同的方向上行进通过离心分离器的转子。更具体地，如以上论述，液相从转子的中心部分朝向其周边行进。其它分离的相(即气体)也是如此。其从转子的中心部分朝向转子的周边行进，同时重组分从其分离，并且在转子的周边处离开转子。
[0017]转子可包括一定数目的分离部件，其改进重组分从曲轴箱气体的分离。此类分离部件可采用例如轴向延伸的导叶的形式，导叶从转子轴或堆叠的截头圆锥分离盘径向定向。随着转子旋转，重组分被迫使抵靠分离部件的表面，它们在沿分离部件朝向转子的外周边行进时在该表面上形成液滴。
[0018]离心分离器的壳体相对于ICE是固定的。转子轴和转子布置成相对于壳体旋转。转子轴可由诸如涡轮叶轮、电马达、气动马达或液压马达等的驱动部件旋转。
[0019]在离心分离器的操作期间，轴向方向可基本上竖直地延伸，并且液体出口可布置在分离室的下端部处。因此，重力可使分离的液相的液滴沿分离室的内壁朝向液体出口流动。
[0020]在离心分离器的操作期间，密封间隙可形成气密密封或将分离室与分离室的相邻空间密封。气密密封构造成用于曲轴箱气体离心分离器的分离室与其相邻空间之间通常产生的压差。在相邻空间中，ICE的周围环境的压力可能占主导地位或介于分离室内的压力与周围环境的压力之间的压力。也就是说，由于在离心分离器的使用期间由转子提供的压力增加，故分离室内的压力高于周围环境的压力。
[0021]在密封间隙中，随着转子旋转，由连接到转子轴的部件可实现泵送效应。泵送效应可有助于将分离的液相输送穿过密封间隙。
[0022]根据实施例，液体出口可布置在轴承的径向外环表面的径向外侧0
‑
20mm处。以此方式，液体出口可靠近轴承布置，并且因此密封间隙可靠近轴承且靠近转子轴布置。这继而又可提供具有靠近旋转轴线的小摩擦产生表面的小直径密封间隙，因此与较大直径的密封间隙相比减小了摩擦转矩。此外，与在较大直径下相比，在小直径下更容易实现紧密的制造公差。
[0023]根据实施例，液体出口可包括一定数目的通孔，通孔延伸穿过壳体并且沿周向围绕轴承布置。以此方式，分离的液相可在一定数目的沿周向布置的位置处流出分离室。因此，可确保从分离室沿周向均匀地排出分离的液相，并且可避免在远离液体出口的区域中储存液相。
[0024]液体出口可包括至少两个通孔，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于从曲轴箱气体分离液相的离心分离器(2)，所述离心分离器(2)包括：壳体(4)，所述壳体(4)内侧的分离室(6)，在轴向方向上延伸穿过所述分离室(6)的转子轴(8)，布置在所述分离室(6)内侧并且连接到所述转子轴(8)的用于分离所述液相的转子(10)，布置在所述转子轴(8)的端部部分(14)处的轴承(12)，用于所述曲轴箱气体的入口(16)，用于分离的气体的来自所述分离室(6)的气体出口(18)，以及用于分离的液相的来自所述分离室(6)的液体出口(20)，其中所述转子轴(8)经由所述轴承(12)轴颈连接在所述壳体(4)中，其中所述转子轴(8)的端部部分(14)穿过所述轴承(12)延伸到所述分离室(6)外侧，其中环形密封间隙(22)形成在所述壳体(4)与在所述分离室(6)外侧连接到所述转子轴(8)的部件(24)之间，并且其中相对于所述轴向方向看，所述液体出口(20)布置在所述轴承(12)的径向外侧和所述环形密封间隙(22)的径向外端部的径向内侧。2.根据权利要求1所述的离心分离器(2)，其中，所述液体出口(20)布置在所述轴承(12)的径向外环表面(13)的径向外侧0
‑
20mm的范围内。3.根据权利要求1或权利要求2所述的离心分离器(2)，其中，所述液体出口(20)包括一定数目的通孔(36)，所述通孔延伸穿过所述壳体(4)并且沿周向围绕所述轴承(12)布置。4.根据权利要求3所述的离心分离器(2)，其中，所述数目的通孔(36)中的至少一个在距所述分离室(6)一定距离处比靠近所述分离室(6)处具有更大的截面面积。5.根据权利要求3或权利要求4所述的离心分离器(2)，其中，所述数目的通孔(36)中的各个具有基本上圆形或椭圆形的截面。6.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器(2)，其中，环形突出部(26)提供在所述壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：阿尔夫德珂斯股份公司，
类型：发明
国别省市：