一種采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的方法，處理時，液壓油依次通過第一回油管、起電裝置、分離裝置、吸附裝置、U型管、過濾箱、消泡板、永久磁鐵、隔板以及吸油管進行處理，從而使回油中游離的氣泡消融或析出，微米級顆粒吸附或消融。本發(fā)明將機械、電、磁等技術相結合，使固體顆粒聚集到管壁吸附，使空氣析出或消融，其處理成本低，處理效果好，油液凈化能力強，且不易造成二次污染。
【專利說明】一種采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的方法 【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種液壓油的處理方法，具體涉及一種采用起電、分離和電控環(huán)吸附 處理液壓油的方法，屬于液壓油箱技術領域。 【【背景技術】】
[0002] 國內外的資料統(tǒng)計說明，液壓系統(tǒng)的故障大約有70%~85%是由于油液污染引起 的。因此液壓系統(tǒng)污染控制已成為國內外液壓行業(yè)和各工業(yè)部門普遍關注的問題。而固體 污染、氣體污染是液壓污染的兩種主要方式。
[0003] 在大氣壓力和室溫條件下油液中含有9%左右體積的空氣，一部分空氣溶入油液 中，這種溶解狀態(tài)的空氣對液壓系統(tǒng)的機械性能、油液的體積彈性系數(shù)和黏度也不會產生 明顯影響，一般可忽略不計；另一部分以0.05mm~0.5mm直徑的氣泡形式游離在油液中，形 成空穴現(xiàn)象，是噪聲、機體腐蝕和容積效率降低的主要原因。氣泡被急劇壓縮時產生熱量會 導致油溫升高，加速油液氧化和密封件老化，使油液潤滑性能下降。油液中摻雜氣泡還會降 低油液的剛度，導致自動控制失靈、工作機構間歇運動、定位不準確或定位漂移等不良后 果。
[0004] 固體顆粒是液壓系統(tǒng)中最普遍、危害作用最大的污染物。據(jù)資料統(tǒng)計，由于固體顆 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， 金屬磨肩占有一定的比率，根據(jù)不同的情況，一般在20%~70%之間，這部分金屬磨肩主要 來自于元件的磨損。因此，采取有效措施去除油液中的固體顆粒污染物，是液壓系統(tǒng)污染控 制的另一個重要方面。
[0005] 工廠的生產設備、施工機械中使用的液壓裝置由液壓回路和油箱構成。油箱儲存 向液壓回路提供的液壓油以及從液壓回路回流的回油。流入油箱的液壓系統(tǒng)回油中包含了 各種金屬和膠質顆粒污染物，同時還包括以氣泡形態(tài)存在的空氣，這些污染物的存在會導 致液壓系統(tǒng)性能下降甚至發(fā)生故障。
[0006] 為解決上述顆粒消除問題，中國發(fā)明專利(授權公告號CN 203816790 U)公開了一 種離心式凈油機，其包括設備油箱及設備油箱引出的凈化前油管，該凈化前油管依次連接 輔助油箱、自吸栗、離心轉筒，該離心轉筒連接凈化后油管接于設備油箱，還包括真空栗與 輔助油箱連接;其中在所述輔助油箱內設有強磁磁鐵。因此，當在油液進入離心桶之前將油 液中的金屬雜質吸附，減少金屬顆粒對設備的磨損，有效提高了設備的使用壽命。
[0007] 然后，上述凈油機存在以下幾方面問題：
[0008] 1.需加設整套分離裝置，設備復雜，成本高，同時會給油液帶來二次污染。
[0009] 2.油箱體積較大，且油液的導磁性差，強磁磁鐵對油液中微米級顆粒的作用力較 小，造成吸附時間長，吸附效果差等問題。
[0010] 3.部分磁化微粒進入液壓回路，吸附在液壓元件上造成元件故障且難以清洗去 除。
[0011]而為解決上述氣泡消除問題，常規(guī)的做法是在油箱中設置縱向隔板，延長油液在 油箱中的停留時間，進、出油口應盡量設置得遠些，并增大油箱的容積。但是，由于混到回油 的氣泡很小且油的粘度相對較高，因此存在以下問題：氣泡上升至油面且散到空氣中需要 較長時間，在此期間液壓裝置無法進行工作。
[0012] 中國實用發(fā)明專利申請（申請公布號CN 102762874 A)公開了一種油箱，該油箱通 過設置于油箱內的收納部和整流翼來延長回油油液在液面的停留時間，達到消除氣泡和避 免吸油口吸入氣泡的目的。然后，上述油箱的消泡機理是自然消泡，依舊存在消泡時間長， 效率低等問題，特別是對于流量變化劇烈的工況效果不佳。
[0013] 因此，為解決上述技術問題，確有必要提供一種采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理 液壓油的方法，以克服現(xiàn)有技術中的所述缺陷。 【
【發(fā)明內容】
】
[0014] 為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種采用起電、分離和電控環(huán)吸附 處理液壓油的方法，將機械、電、磁等技術相結合，使固體顆粒聚集到管壁吸附，使空氣析出 或消融，其結構簡單，成本低，且油液凈化能力強。
[0015] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為:一種采用起電、分離和電控環(huán)吸附處 理液壓油的方法，其利用一種油箱進行處理，該油箱包括油箱體、過濾箱、第一回油管、第二 回油管、U型管、分離裝置、吸附裝置、永久磁鐵、隔板、吸油管以及ECU;其中，所述油箱體外 的頂部設有空氣濾清器，油箱體內依次設有所述濾箱、永久磁鐵和隔板;所述第一回油管插 入油箱體內，并和U型管連接，其上設有起電裝置;所述第二回油管一端連接至第一回油管， 另一端延伸入過濾箱;所述第一回油管和第二回油管的連接處設有一溢流閥;所述U型管位 于過濾箱內，其上依次安裝有所述分離裝置和第一吸附裝置;所述過濾箱底部設有隔磁支 腳，頂部安裝有向下傾斜設置的消泡板;所述消泡板表面鋪設有一層磁性金屬網;所述吸油 管插入油箱體，其上設有濾油器、消磁器和剩磁傳感器;所述ECU分別電性連接起電裝置、分 離裝置、吸附裝置、消磁器和剩磁傳感器。所述吸附裝置采用同極相鄰型吸附環(huán)；其包括如 下工藝步驟：
[0016] 1)，回流液壓油通過第一回油管送至起電裝置，通過電極控制器向電極施加電壓， 使油液中的顆粒物質帶電，之后送至分離裝置；
[0017] 2)，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；
[0018] 3)，通過吸附裝置吸附回油中的磁性聚合微粒，之后回油送至U型管；
[0019] 4)，U型管通過其出口將回油排入過濾箱；
[0020] 5)，過濾箱滿溢的回油沿著消泡板的表面發(fā)生擴散，并與油箱體中的油液進行混 合，使油液的氣泡自然散發(fā)到空氣中；且消泡板上的磁性金屬網吸附油液中殘存的顆粒物 體；
[0021] 6)，利用油箱體中的隔板和永久磁鐵去除進油時的空氣和顆粒；
[0022] 7)，通過吸油管將油箱體的油液吸出，并利用吸油管上的消磁器消除磁性微粒磁 性。
[0023] 本發(fā)明的采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的方法進一步為:所述起電裝 造包括若干電極以及一電極控制器;所述若干電極安裝于第一回油管上，其分別連接至電 極控制器;所述電極控制器電性連接至E⑶，并由E⑶控制。
[0024] 本發(fā)明的采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的方法進一步為:所述分離裝 置采用均勻磁場分離裝置、旋轉磁場分離裝置或螺旋管道磁場分離裝置。
[0025] 本發(fā)明的采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的方法進一步為:所述均勻磁 場分離裝置包括鋁質管道、兩個磁極以及磁極控制器;其中，所述兩個磁極分別設置在鋁質 管道上，該兩個磁極的極性相反，并呈相對設置;所述兩個磁極分別電性連接至磁極控制器 上;所述磁極控制器電性連接至E⑶，并由E⑶控制。
[0026] 本發(fā)明的采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的方法進一步為:所述旋轉磁 場分離裝置包括鋁質管道、鐵質外殼、三相對稱繞組以及三相對稱電流模塊;所述三相對稱 繞組繞在鋁質管道外;所述鐵質外殼包覆于鋁質管道上;所述三相對稱電流模塊連接所述 三相對稱繞組，并由E⑶控制。
[0027] 本發(fā)明的采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的方法進一步為:所述螺旋管 道磁場分離裝置包括鋁質螺旋管道、螺線管以及螺線管控制電路;其中，所述鋁質螺旋管道 設置在螺線管內；所述螺線管和螺線管控制電路電性連接;所述螺線管控制電路電性連接 至E⑶，并由E⑶控制。
[0028] 本發(fā)明的采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的方法進一步為:所述吸附裝 置采用同極相鄰型吸附環(huán);所述同極相鄰型吸附環(huán)包括鋁質環(huán)形管道、正向螺線管、反向螺 線管以及鐵質導磁帽；所述正向螺線管和反向螺線管分別布置于鋁質環(huán)形管道內并由ECU 控制，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生同性磁極;所述 鐵質導磁帽布置于鋁質環(huán)形管道的內壁上，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。
[0029] 本發(fā)明的采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的方法還為:所述吸油管的底 部管口插于最低液面以下，其離油箱體的底部要大于其管徑的2-3倍，離油箱體的箱壁距離 為管徑的3倍;所述吸油管的底部管口截成45°斜角，并使斜角對著油箱體的箱壁;所述隔板 上下留空，上部留空在最高油面位置以上;所述油箱體采用立方體結構，其底部設有放油裝 置。
[0030] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0031] 1.通過向電極施加電壓使油液中的顆粒物質帶電聚合，通過分離裝置使質量較大 的帶電顆粒聚集在管壁附近，通過U形吸附裝置的磁力、重力、離心力形成高效吸附，利用消 泡板上的磁性金屬網吸附尚未吸附的小顆粒，最后在吸油管內對殘余顆粒消磁避免危害液 壓元件。
[0032] 2.利用均勻磁場分離使油液中帶電微粒聚合并分離到管壁;或利用旋轉磁場將油 液中的微粒排成針狀做螺旋外擴運動，從而達到刺破氣泡消除氣泡的目的；同時利用油液 攜帶氣泡向上的運動速度和接近液面的U形管出油口使得氣泡移動到液面的距離縮短，速 度加快，從而提高氣泡的自然上升散發(fā)效果，最后利用消泡板散發(fā)殘余氣泡;或通過螺旋管 道設計和外加磁場的洛侖磁力作用使質量較大的顆粒帶電聚合并在離心力作用下甩向腔 壁，而油液中的氣泡則在離心力作用下移向管道的中心軸線處。
[0033] 3、處理成本低，具有顆粒吸附和消泡功能，且不會產生二次污染。 【【附圖說明】】
[0034] 圖1是本發(fā)明的采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的油箱的結構示意圖。
[0035] 圖2是圖1中的起電裝置的結構示意圖。
[0036] 圖3是圖1中的分離裝置為均勻磁場分離裝置的結構示意圖。
[0037] 圖4是圖1中的分離裝置為旋轉磁場分離裝置的結構示意圖。
[0038] 圖5是圖1中的分離裝置為螺旋管道磁場分離裝置的結構示意圖。
[0039] 圖6是圖1中的吸附裝置為同極相鄰型吸附環(huán)的結構示意圖。
[0040] 圖7是圖1中用于均勻磁場分離裝置的E⑶的連接示意圖。
[0041 ]圖8是圖1中用于旋轉磁場分離裝置的E⑶的連接示意圖。
[0042] 圖9是圖1中用于螺旋管道磁場分離裝置的E⑶的連接示意圖。 【【具體實施方式】】
[0043] 請參閱說明書附圖1至附圖9所示，本發(fā)明為一種采用起電、分離和電控環(huán)吸附處 理液壓油的油箱，其由油箱體1、過濾箱17、第一回油管12、第二回油管14、U型管20、分離裝 置26、吸附裝置21、永久磁鐵9、隔板8、吸油管2以及E⑶3等幾部分組成。
[0044]其中，所述油箱體1采用立方體結構，使相同的容量下得到較大的散熱面積。所述 油箱體1外的頂部設有空氣濾清器10,油箱體1內依次設有所述過濾箱17、永久磁鐵9和隔板 8。所述油箱體1的底部設有放油裝置11，換油時將其打開放走油污。所述隔板用于將吸、回 油隔開，迫使油液循環(huán)流動，利于散熱和沉淀，其上下留空，上部留空在最高油面位置以上， 用以空氣流通和控制走線；而下部留空用以吸油，減少空氣和顆粒的吸入。所述永久磁鐵9 用于吸附金屬顆粒。所述空氣濾清器10使油箱體1與大氣相通，其能濾除空氣中的灰塵雜 物，有時兼作加油口，其具體可選用規(guī)格為EF4-50EF型空氣過濾器，其空氣過濾精度為 0.105mm 2，加油流量和空氣流量分別為32L/min和265L/min。
[0045]所述第一回油管12插入油箱體1內，并和U型管20連接，其上起電裝置25。所述起電 裝置25如說明書附圖2所示，其由若干電極251以及一電極控制器252組成。所述若干電極 251安裝于第一回油管12上，其分別連接至電極控制器252。所述電極控制器252電性連接至 E⑶3,并由E⑶3控制。E⑶3通過電極控制器252向電極251施加電壓，使油液中的顆粒物質帶 電。
[0046]所述第二回油管14一端連接至第一回油管12,另一端延伸入過濾箱17。所述第一 回油管12和第二回油管14的連接處設有一溢流閥13。所述溢流閥13在第一回油管12淤積堵 塞時打開，使液壓系統(tǒng)回油從第二回油管14流回過濾箱17,其可選擇YUKEN日本油研型號為 EBG-03-C-T-50的EBG型電一液比例溢流閥。該比例溢流閥的最高使用工作壓力為25MPa，最 大流量為l〇〇L/rain，最小流量為3L/rain，壓力調節(jié)范圍為0.4~16MPa，額定電流為770mA， 線圈電阻為10歐姆。
[0047]所述U型管20位于過濾箱17內，其上依次安裝有所述分離裝置26和吸附裝置21。所 述U型管20的出口位于靠近液面處的下方，目的是縮短氣泡上浮距離，加快油液內氣泡的自 然散發(fā)速度。
[0048]所述過濾箱17底部設有隔磁支腳18,頂部安裝有向下傾斜設置的消泡板23。所述 消泡板23表面鋪設有一層磁性金屬網24。為了避免過濾箱17液面低于回油出口而造成飛濺 起泡，在過濾箱17靠近液面處設有止回閥30,該閥的位置位于最低液面以下，保證了過濾箱 17內油液的高度不低于外部油箱。U型管20出口的油液從過濾箱17溢流，并沿著消泡板23的 表面發(fā)生擴散并與油箱體1中的油液進行混合，消泡板23的最低端要在最低液位以下，以防 止飛濺起泡。所述磁性金屬網24用于吸附油液中殘存的顆粒物體，使得回油攜帶的氣泡只 在過濾箱17的液面聚集，氣泡自然散發(fā)的距離短，速度快;經消泡板23和油箱內的液壓油也 是在液面混合，避免了油箱底部的吸油口吸入這些氣泡。
[0049] 所述吸油管2插入油箱體1，其上設有濾油器6、消磁器5和剩磁傳感器4,其與第一 回油管12、第二回油管14之間的距離盡可能遠。該吸油管2的底部管口插于最低液面以下， 其離油箱體1的底部要大于其管徑的2-3倍，以免吸空和飛濺起泡;離油箱體1的箱壁距離為 管徑的3倍，以便四面進油。進一步的，所述吸油管2的底部管口截成45°斜角，并使斜角對著 油箱體1的箱壁，以增大油口通流面積，并使斜面對著箱壁，以利散熱和沉淀雜質。所述濾油 器6用來保護與油箱連接的齒輪栗，使其不致吸入較大的固體雜質，其具體采用過濾精度為 180um、壓力損失< O.OIMPa、流量為250L/min、通徑為50mm、采用法蘭聯(lián)接的型號為WU-250xlS0F的網式過濾器。所述消磁器5能防止殘余磁性微粒進入液壓回路，對敏感液壓元件 造成損傷;且ECU3根據(jù)剩磁傳感器4的檢測值控制消磁器5的消磁強度。所述消磁器5的消磁 方法為電磁退磁，方法是通過加一適當?shù)姆聪虼艌觯沟貌牧现械拇鸥袘獜姸戎匦禄氐搅?點，且磁場強度或電流必須按順序反轉和逐步降低，避免由于磁滯現(xiàn)象的存在，當鐵磁材料 磁化到飽和狀態(tài)后，即使撤消外加磁場，材料中的磁感應強度仍回不到零點的問題產生。
[0050] 所述分離裝置26使質量較大的顆粒帶電聚合并在離心力作用下甩向腔壁，而油液 中的氣泡則在離心力作用下移向管道的中心軸線處，其可采用均勻磁場分離裝置、旋轉磁 場分離裝置或螺旋管道磁場分離裝置。
[0051] 請參閱說明書附圖3所示，所述分離裝置26采用均勻磁場分離裝置時，其由鋁質管 道261、兩個磁極262以及磁極控制器263組成。其中，所述兩個磁極262分別設置在鋁質管道 261上，該兩個磁極262的極性相反，并呈相對設置。所述兩個磁極262分別電性連接至磁極 控制器263上。所述磁極控制器263電性連接至E⑶3,并由E⑶3控制。
[0052]所述均勻磁場分離裝置26的設計原理如下：帶電顆粒以速度V流入均勻磁場分離 裝置26,均勻磁場分離裝置26的兩個磁極262受ECU3控制產生和速度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裝置26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動方向，使帶電顆 粒在該力的作用下向鋁質管道261的管壁運動，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，顆粒向管壁運動過程中還受到 粘性阻力的作用。為了確保分離效果，需要調節(jié)磁場強度B使距離管壁最遠處的顆粒能在分 離裝置的作用時間內運動到管壁處，定量分析如下：
[0053]假定微粒質量為m，速度為v，磁場強度為B，帶電量為q，分離裝置的直徑為D，長度 為L，則：
[0054]作用在帶電顆粒上的洛侖磁力為
[0055] Fi = qvB
[0056] 帶電顆粒受到的粘性阻力為
[0057] Fd = 6JT · η · r · v
[0058] η 液壓油的粘度r 帶電顆粒的半徑v 帶電顆粒運動速度
[0059]不是一般性，假定油液中的顆粒進入分離裝置時已達到穩(wěn)態(tài)，則帶電顆粒通過分 離裝置的時間可近似用下式表示 L
[0060] ?丨=一 V
[0061] 距離管壁最遠處的帶電顆粒運動到管壁處的時間t2可由下式求解
[0062]
[0063] 調TtM史得ti>t2, E5I」口」込到分咼雙呆。
[0064] 請參閱說明書附圖4所示，所述分離裝置26采用旋轉磁場分離裝置時，其由鋁質管 道261、鐵質外殼264、三相對稱繞組265以及三相對稱電流模塊266等部件組成。所述三相對 稱繞組265繞在鋁質管道261外。所述鐵質外殼264包覆于鋁質管道265上。所述三相對稱電 流模塊266連接所述三相對稱繞組265，并由E⑶3控制。
[0065] 所述旋轉磁場分離裝置26的設計原理如下：帶電顆粒以速度V流入旋轉磁場分離 裝置26, ECU3控制三相對稱電流模塊266,使三相對稱繞組265中流過三相對稱電流，該電流 在鋁質管道261內產生旋轉磁場，帶電顆粒在旋轉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動方向，使帶 電顆粒在該力的作用下以螺旋狀前進，并向管壁運動。合理調節(jié)磁場強度即可使油液中的 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，顆粒向管壁運動過程中還受到粘性阻力的作用。為了確保分離效果，需要使鋁質管道 261軸線上的微粒能在分離裝置的作用時間內運動到管壁處，定量分析如下：
[0066] 假定微粒質量為m，速度為v，磁場強度為B，帶電量為q，分離裝置的直徑為D，長度 為L，則：
[0067]作用在帶電顆粒上的洛侖磁力為
[0068] Fi = qvB
[0069] 帶電顆粒受到的粘性阻力為
[0070] Fd = 6JT · η · r · v
[0071] η 液壓油的粘度r 帶電顆粒的半徑v 帶電顆粒運動速度
[0072] 假定油液中的顆粒進入分離裝置時已達到穩(wěn)態(tài)，則帶電顆粒通過分離裝置的時間 可近似用下式表示
[0073]
[0074] 管道軸線上的帶電顆粒運動到管壁處的時間t2可由下式求解
[0075]
[0076] 調節(jié)B，使得tOts，即可達到分離效果。
[0077] 請參閱說明書附圖5所示，所述分離裝置26采用螺旋管道磁場分離裝置時，其由鋁 質螺旋管道268、螺線管269以及螺線管控制電路266組成。其中，所述鋁質螺旋管道268設置 在螺線管269內。所述螺線管269和螺線管控制電路266電性連接。所述螺線管控制電路266 電性連接至E⑶3，并由E⑶3控制。
[0078]所述螺旋管道磁場分離裝置26的設計原理如下:攜帶帶電顆粒的油液沿鋁質螺旋 管道268前進，從而在管道出口處產生具有一定自旋方向的旋流，質量較重的帶電顆粒隨著 油液旋轉，在離心力的作用下產生向管壁的徑向運動；同時，由于鋁質螺旋管道268的入口 方向和通電螺線管269的軸向磁場方向垂直，以速度v進入鋁質螺旋管道268的帶電顆粒受 到洛侖磁力的作用，方向垂直于磁場方向和鋁質螺旋管道268的入口方向。洛侖磁力使帶電 顆粒在管道內做螺旋前進運動，由于錯質螺旋管道268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運動，而油液則不受影響，從而實現(xiàn)顆粒從油液中的"分離"，以便實 現(xiàn)對顆粒的吸附。為保證"分離"效果，需要使鋁質管道軸線上的微粒能在分離裝置的作用 時間內運動到管壁處，定量分析如下：
[0079]假定微粒質量為m，速度為V，帶電量為q，鋁質螺旋管道的直徑為D，鋁質螺旋管道 的匝數(shù)為n，鋁質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Θ，螺線管匝 數(shù)為N，電流為I，磁場強度為B，真空磁導率為μ* 3，則：
[0080] 作用在帶電顆粒上的洛侖磁力為
[0081] Fi = qvB
[0082] 帶電顆粒受到的粘性阻力為
[0083] Fd = 6JT · η · r · v
[0084] η 液壓油的粘度r 帶電顆粒的半徑v 帶電顆粒運動速度
[0085] 帶電顆粒通過分離裝置的時間可近似用下式表示
[0086]
[0087] 管道軸線上的帶電顆粒運動到管壁處的時間〖2可由下式求解
[0088]
[0089] 螺線管內部的磁場強度可近似為恒值
[0090]
[0091]調節(jié)I，使得，即可達到分離效果。
[0092]請參閱說明書附圖6所示，所述吸附裝置21用于吸附經分離裝置26后的磁性聚合 大微粒，其采用同極相鄰型吸附環(huán)時，該同極相鄰型吸附環(huán)由鋁質環(huán)形管道211、正向螺線 管212、反向螺線管213以及鐵質導磁帽214等部件組成。其中，所述正向螺線管212和反向螺 線管213分別布置于鋁質環(huán)形管道211內并由ECU3控制，兩者通有方向相反的電流，使得正 向螺線管212和反向螺線管213相鄰處產生同性磁極。所述鐵質導磁帽214布置于鋁質環(huán)形 管道211的內壁上，其位于正向螺線管212和反向螺線管213相鄰處、以及正向螺線管212和 反向螺線管213軸線的中間點。
[0093]所述同極相鄰型吸附環(huán)的設計原理如下:通電正向螺線管212、反向螺線管213,相 鄰的正向螺線管212、反向螺線管213通有方向相反的電流，使得正向螺線管212、反向螺線 管213相鄰處產生同性磁極;同時，鋁質環(huán)形管道211能夠改善磁路，加大管道內壁處的磁場 強度，增強鐵質導磁帽214對顆粒的捕獲吸附能力。各正向螺線管212、反向螺線管213電流 由ECU3直接控制，可根據(jù)顆粒的粒徑大小和濃度不同而變化，以獲得最佳吸附性能。
[0094] 請參閱說明書附圖7至9所示，所述ECU3可選擇Microchip公司的PIC16F877,其分 別電性連接起電裝置25、分離裝置26、吸附裝置21、消磁器5和剩磁傳感器4等部件。所述 ECU3可根據(jù)不同類型的分離裝置26而進行替換。
[0095] 采用上述油箱對回流液壓油處理的工藝步驟如下：
[0096] 1)，回流液壓油通過第一回油管12送至起電裝置25,通過電極控制器252向電極 251施加電壓，使油液中的顆粒物質帶電，之后送至分離裝置26;
[0097] 2)，通過分離裝置26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21;
[0098] 3)，通過吸附裝置21吸附回油中的磁性聚合微粒，之后回油送至U型管20;
[0099] 4)，U型管20通過其出口將回油排入過濾箱17;
[0100] 5 )，過濾箱17滿溢的回油沿著消泡板23的表面發(fā)生擴散，并與油箱體1中的油液進 行混合，使油液的氣泡自然散發(fā)到空氣中；且消泡板23上的磁性金屬網24吸附油液中殘存 的顆粒物體；
[0101] 6)，利用油箱體1中的隔板8和永久磁鐵9去除進油時的空氣和顆粒；
[0102] 7)，通過吸油管2將油箱體1的油液吸出，并利用吸油管2上的消磁器5消除磁性微 粒磁性，防止殘余磁性微粒進入液壓回路，對敏感液壓元件造成損傷。
[0103] 以上的【具體實施方式】僅為本創(chuàng)作的較佳實施例，并不用以限制本創(chuàng)作，凡在本創(chuàng) 作的精神及原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本創(chuàng)作的保護范圍之 內。
【主權項】
1. 一種采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的方法，其特征在于:利用一種油箱進 行處理，該油箱包括油箱體、過濾箱、第一回油管、第二回油管、U型管、分離裝置、吸附裝置、 永久磁鐵、隔板、吸油管以及ECU;其中，所述油箱體外的頂部設有空氣濾清器，油箱體內依 次設有所述濾箱、永久磁鐵和隔板;所述第一回油管插入油箱體內，并和U型管連接，其上設 有起電裝置;所述第二回油管一端連接至第一回油管，另一端延伸入過濾箱;所述第一回油 管和第二回油管的連接處設有一溢流閥;所述U型管位于過濾箱內，其上依次安裝有所述分 離裝置和第一吸附裝置;所述過濾箱底部設有隔磁支腳，頂部安裝有向下傾斜設置的消泡 板;所述消泡板表面鋪設有一層磁性金屬網；所述吸油管插入油箱體，其上設有濾油器、消 磁器和剩磁傳感器;所述ECU分別電性連接起電裝置、分離裝置、吸附裝置、消磁器和剩磁傳 感器;所述吸附裝置采用同極相鄰型吸附環(huán);其包括如下工藝步驟： 1) ，回流液壓油通過第一回油管送至起電裝置，通過電極控制器向電極施加電壓，使油 液中的顆粒物質帶電，之后送至分離裝置； 2) ，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； 3) ，通過吸附裝置吸附回油中的磁性聚合微粒，之后回油送至U型管； 4) ，U型管通過其出口將回油排入過濾箱； 5) ，過濾箱滿溢的回油沿著消泡板的表面發(fā)生擴散，并與油箱體中的油液進行混合，使 油液的氣泡自然散發(fā)到空氣中；且消泡板上的磁性金屬網吸附油液中殘存的顆粒物體； 6) ，利用油箱體中的隔板和永久磁鐵去除進油時的空氣和顆粒； 7) ，通過吸油管將油箱體的油液吸出，并利用吸油管上的消磁器消除磁性微粒磁性。2. 如權利要求1所述的采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的方法，其特征在于： 所述起電裝造包括若干電極以及一電極控制器;所述若干電極安裝于第一回油管上，其分 別連接至電極控制器;所述電極控制器電性連接至ECU，并由ECU控制。3. 如權利要求1所述的采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的方法，其特征在于： 所述分離裝置采用均勻磁場分離裝置、旋轉磁場分離裝置或螺旋管道磁場分離裝置。4. 如權利要求3所述的采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的方法，其特征在于： 所述均勻磁場分離裝置包括鋁質管道、兩個磁極以及磁極控制器;其中，所述兩個磁極分別 設置在鋁質管道上，該兩個磁極的極性相反，并呈相對設置;所述兩個磁極分別電性連接至 磁極控制器上;所述磁極控制器電性連接至E⑶，并由E⑶控制。5. 如權利要求3所述的采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的方法，其特征在于： 所述旋轉磁場分離裝置包括鋁質管道、鐵質外殼、三相對稱繞組以及三相對稱電流模塊;所 述三相對稱繞組繞在鋁質管道外;所述鐵質外殼包覆于鋁質管道上;所述三相對稱電流模 塊連接所述三相對稱繞組，并由ECU控制。6. 如權利要求3所述的采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的方法，其特征在于： 所述螺旋管道磁場分離裝置包括鋁質螺旋管道、螺線管以及螺線管控制電路;其中，所述鋁 質螺旋管道設置在螺線管內；所述螺線管和螺線管控制電路電性連接;所述螺線管控制電 路電性連接至E⑶，并由E⑶控制。7. 如權利要求1所述的采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的方法，其特征在于： 所述吸附裝置采用同極相鄰型吸附環(huán)，其包括鋁質環(huán)形管道、正向螺線管、反向螺線管以及 鐵質導磁帽;所述正向螺線管和反向螺線管分別布置于鋁質環(huán)形管道內并由ECU控制，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生同性磁極;所述鐵質導磁 帽布置于鋁質環(huán)形管道的內壁上，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。8.如權利要求1所述的采用起電、分離和電控環(huán)吸附處理液壓油的方法，其特征在于： 所述吸油管的底部管口插于最低液面以下，其離油箱體的底部要大于其管徑的2-3倍，離油 箱體的箱壁距離為管徑的3倍;所述吸油管的底部管口截成45°斜角，并使斜角對著油箱體 的箱壁;所述隔板上下留空，上部留空在最高油面位置以上;所述油箱體采用立方體結構， 其底部設有放油裝置。
【文檔編號】F15B1/26GK105864171SQ201610310904
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】李梅
【申請人】紹興文理學院