Ротор центрифуги для очистки жидкости

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ РОТОР ЦЕНТРИФУГИ ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ(71) Заявитель Попов Михаил Юрьевич(72) Автор Попов Михаил Юрьевич(73) Патентообладатель Попов Михаил Юрьевич(57) 1. Ротор центрифуги для очистки жидкости, содержащий скрепленные между собой корпус и колпак, между которыми на корпусе закреплена направляющая, отличающийся тем, что корпус, колпак и направляющая выполнены из полимерного материала, при этом корпус и колпак скреплены между собой с помощью байонетного соединения, а внутри направляющей выполнены ребра для закручивания потока жидкости. 2. Ротор по п. 1, отличающийся тем, что на торце колпака выполнен ряд отверстий,при этом некоторые из них расположены напротив сквозных отверстий, выполненных на торце корпуса. 3. Ротор по п. 1, отличающийся тем, что корпус и колпак дополнительно скреплены между собой против взаимного проворачивания штифтом, входящим в пазы, выполненные на верхних частях корпуса и колпака.(56) 1. А.с. СССР 1409330, МПК В 04 В 3/00, 9/06, 1988. 2. Патент 872, МПК В 04 В 3/00, 1981. 3. Каталог деталей двигателей ЯМЗ-236, ЯМЗ-238, ЯМЗ-238 А, ЯМЗ-238 Г, ЯМЗ-238 И,ЯМЗ-238 К, ЯМЗ-38 НД. - М. Машиностроение, 1985. - С. 36, 35, рис. 24 (прототип). Полезная модель относится к машиностроению и касается преимущественно центробежных фильтров для очистки масла в двигателях внутреннего сгорания. Устройство по полезной модели может быть также применено в очистных установках, предназначенных для частичной регенерации отработавших рабочих жидкостей. Такое устройство устанавливается в центрифугах (центробежных фильтрах), например в конструкции известной центрифуги 1. Известен ротор центрифуги для очистки жидкости 2, содержащий скрепленные корпус и колпак, между которыми на корпусе расположен сетчатый фильтр. Сетчатый фильтр кроме фильтрации очищаемой жидкости также обеспечивает закручивание ее потока в нужном направлении. Однако недостатком такого устройства ротора является как раз наличие сетчатого фильтра, который оказывает на прохождение очищаемой жидкости через центрифугу определенное гидравлическое сопротивление, которое возрастает по мере засорения сетчатого фильтра. Поэтому необходимо часто его прочищать, что неудобно при эксплуатации центрифуги. В конструкции ротора центрифуги для очистки жидкости 3 сетчатый фильтр отсутствует, а качество очистки обеспечивается рациональным подбором конструктивных параметров деталей, из которых состоит данный ротор. Он является наиболее близким по сущности к полезной модели и содержит скрепленные с помощью резьбового соединения между собой металлические корпус и колпак, между которыми на корпусе закреплена направляющая. Недостатком устройства-прототипа является то, что детали ротора выполнены из металла, утяжеляющего его конструкцию, что нежелательно с точки зрения создания сравнительно большой инерционности при раскручивании ротора. А это вызывает повышение гидравлического сопротивления потоку движения очищаемой жидкости через центрифугу. Так как стенки деталей ротора должны быть тонки с целью получения облегченной конструкции ротора, то добиться специальных соотношений конструктивных параметров деталей ротора практически невозможно только с помощью методов литья металлических деталей. Поэтому требуются дополнительные операции механической обработки. Причем такой ротор неудобен в своей сборке и разборке. Это связано с тем, что для соединения деталей ротора применяются резьбовые соединения, которые в процессе длительной эксплуатации могут вызывать затруднения при свинчивании и отвинчивании этих деталей при демонтажных и монтажных работах, связанных с техническим обслуживанием центрифуги. Кроме того, такая конструкция ротора не обеспечивает достаточного закручивания проходящего потока очищаемой жидкости. Поэтому отбрасываемые центробежной силой вращающегося ротора загрязнения на стенки колпака ротора могут также поступать и к выпускным отверстиям-форсункам корпуса ротора. Задача полезной модели состоит в создании более технологичного по изготовлению и более удобного при монтаже и демонтаже ротора центрифуги для очистки жидкости облегченной конструкции, у которого конструктивные элементы деталей обеспечат снижение гидравлического сопротивления и улучшение процесса закручивания потока очищаемого масла при работе центрифуги. 2 52062009.04.30 Поставленная задача решается тем, что ротор центрифуги для очистки жидкости, содержащий скрепленные между собой корпус и колпак, между которыми на корпусе закреплена направляющая, имеет существенные отличия корпус, колпак и направляющая выполнены из полимерного материала, при этом корпус и колпак скреплены между собой с помощью байонетного соединения, а внутри направляющей выполнены ребра для закручивания потока жидкости. Выполнение корпуса, колпака и направляющей из полимерного материала позволит добиться по сравнению с аналогичными металлическими деталями ротора-прототипа 3 облегчения конструкции, что положительно скажется на инерционности ротора при его раскручивании и, в конечном итоге, позволит добиться снижения гидравлического сопротивления при прохождении потока очищаемой жидкости. Кроме того, применение полимерного материала для изготовления деталей ротора направлено также и на возможность отливки этих деталей со сложной конфигурацией, у которых будут рациональные по толщине стенки. Это устранит необходимость применения дополнительных операций механической обработки, как у прототипа 3. Скрепление корпусаи колпака между собой с помощью байонетного соединения позволит более оперативно и более удобно совершать сборку и разборку ротора в сравнении с резьбовым соединением у ротора-прототипа 3. Выполнение ребер внутри направляющей для закручивания потока жидкости направлено на обеспечение дополнительного фактора по улучшению очистки проходящей через центрифугу жидкости. Варианты выполнения полезной модели на торце колпака выполнен ряд отверстий, при этом некоторые из них расположены напротив сквозных отверстий, выполненных на торце корпуса корпус и колпак дополнительно скреплены между собой против взаимного проворачивания штифтом, входящим в пазы, выполненные на верхних частях корпуса и колпака. Сущность полезной модели поясняется иллюстрациями. На фиг. 1 показан общий вид ротора центрифуги для очистки жидкости фиг. 2 - разрез этого ротора по фиг. 1 фиг. 3 - общий вид корпуса ротора фиг. 4 - вид А по фиг. 3 фиг. 5 - общий вид направляющей ротора фиг. 6 - вид Б по фиг. 5 фиг. 7 - общий вид колпака ротора фиг. 8 - вид В по фиг. 7 фиг. 9 - местный вид Г по фиг. 2 фиг. 10 - общий вид ротора, установленного в центрифуге фиг. 11 - процесс прохождения потока очищаемой жидкости по фиг. 10 фиг. 12 - местный вид Д по фиг. 11. Ротор центрифуги для очистки жидкости содержит скрепленные между собой корпус 1 и колпак 2 (фиг. 1, 2), между которыми на корпусе 1 закреплена направляющая 3(фиг. 2). Эти детали ротора выполнены из полимерного материала. При этом корпус 1 и колпак 2 скреплены между собой с помощью элементов 4 байонетного соединения(фиг. 2-4, 8, 11), а внутри направляющей 3 выполнены ребра 5 (фиг. 5, 6) для закручивания потока жидкости. На торце колпака 2 выполнен ряд отверстий 6 (фиг. 2, 8, 9, 11), при этом некоторые из них расположены напротив сквозных отверстий 7 (фиг. 1, 3, 4, 9, 11), выполненных на торце корпуса 1. Для удобства сборки корпус 1 и колпак 2 дополнительно скреплены между собой против взаимного проворачивания штифтом 8 (фиг. 11, 12), входящим в пазы 9, выполненные 52062009.04.30 на верхних частях корпуса 1 (фиг. 4) и колпака 2 (фиг. 7). При этом штифт 8 фиксируют от выпадения шайбой 10, закрепленной на центральной оси центрифуги (фиг. 12). Для вхождения очищаемой жидкости в корпусе 1 выполнено радиальное отверстие 12(фиг. 2, 4, 11) и образован кольцевой канал 13 (фиг. 2, 11) между корпусом 1 и направляющей 3. Для дальнейшего прохождения очищаемой жидкости в верхней части направляющей 3 выполнены пазы 14 (фиг. 5, 6, 11) и образована полость 15 (фиг. 2, 11) между направляющей 3 и колпаком 2. Для выхода очищенной жидкости в нижней части направляющей 3 выполнены сквозные отверстия 16 (фиг. 5, 6, 11) и образована выходная полость 17 (фиг. 2, 11) между нижними частями направляющей 3 и корпуса 1. Для выхода потока жидкости наружу ротора и создания реактивного крутящего момента выполнены противоположно расположенные отверстия-форсунки 18 (фиг. 1, 11) в нижней части корпуса 1. Для установки ротора в центрифугу служат запрессованные в корпус 1 бронзовые подшипники скольжения 19. Сборку ротора осуществляют в следующей последовательности. На корпус 1 устанавливают направляющую 3. Такой собранный узел вставляют внутрь колпака 2, при этом его элементы 4 байонетного соединения и аналогичные элементы 3 корпуса 1 не входят во взаимное зацепление. Затем поворотом колпака 2 относительно корпуса 1 осуществляют зацепление элементов 3 байонетного соединения до плотного прилегания друг к другу торцев корпуса 1 и колпака 2. Это осуществляют с помощью специального инструмента, например шила или острого стержня (не показано). При этом специальный инструмент последовательно вставляется в необходимое количество отверстий 6 колпака 2 через отверстие 7 корпуса 1(фиг. 9) до тех пор, пока не добиваются совмещения пазов 9 (фиг. 4, 7), выполненных в корпусе 1 и колпаке 2. После этого в данные совмещенные пазы 9 вставляют штифт 8 (фиг. 11, 12). Собранный таким образом ротор вставляется, например, в центрифугу (фиг. 10, 11), которая содержит корпус 20 с закрепленной центральной осью 21. Далее на центральную ось 21 центрифуги нанизывают шайбу 10 и сверху закручивают гайку 26 по резьбовому концу центральной оси 21, скрепляя таким образом ротор с корпусом 20 центрифуги. При этом шайба 10 своим торцом препятствует выпадению штифта 8 из совмещенных пазов 9. После этого устанавливают на выступающий конец центральной оси 21 крышку 22 центрифуги и закрепляют крышку 22 в корпусе 20 центрифуги. В результате между корпусом 20, колпаком 2 ротора и крышкой 22 образуется герметичная полость 23 для сбора жидкости, сливаемой через отверстия-форсунки 18 ротора. В корпусе 20 выполнен канал 24 для подвода жидкости в ротор и канал 25 для вывода очищенной жидкости из герметичной полости 23 в последующую часть системы очистки,к элементам которой фланцем 27 корпуса 20 крепится центрифуга. Ротор центрифуги работает следующим образом. Жидкость под давлением через канал 24 подается в полость оси 21, откуда поступает через радиальные отверстия 12, кольцевой канал 13, пазы 14, полость 15, сквозные отверстия 16 и выходную полость 17 ротора к его отверстиям-форсункам 18. За счет резкого уменьшения проходного сечения для выхода жидкости в герметичную полость 23 создается повышенное давление. Поэтому жидкость с большой скоростью выходит из отверстий-форсунок в противоположные стороны, обеспечивая эффект Сергиева колеса и создавая крутящий момент, заставляя элементы 1-3 ротора вращаться с большим числом оборотов в минуту относительно оси 21 центрифуги. В результате за счет появления значительного центробежного ускорения потока жидкости частицы имеющегося в ней загрязнения или механической примеси отбрасываются к стенкам колпака 2 (фиг. 11) и могут затем оседать внизу полости 15. 4 52062009.04.30 Дальнейшая транспортировка жидкости в систему ее очистки осуществляется принудительно из герметичной полости 23 через канал 25 за счет особенностей устройства системы очистки (не показано). Применение описанного устройства по полезной модели будет способствовать повышению качества такой очистки и удобству обслуживания центрифуги. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6