一種采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法，其通過過濾器衰減液壓油的壓力/流量脈動(dòng)，其采用工況自適應(yīng)濾波器；通過U型微粒分離模塊實(shí)現(xiàn)固體微粒的分離，使油液中的固體微粒向管壁運(yùn)動(dòng)，并通過回油筒進(jìn)油管進(jìn)入回油筒后回流到油箱，含微量小粒徑微粒的管道中心的油液通過內(nèi)筒進(jìn)油管進(jìn)入內(nèi)筒進(jìn)行高精度過濾，提高濾芯使用壽命；進(jìn)入內(nèi)筒進(jìn)油管的油液以切向進(jìn)流的方式流入內(nèi)筒的螺旋流道，內(nèi)筒壁為濾芯，則濾液在離心力的作用下緊貼濾芯流動(dòng)，濾液平行于濾芯的表面快速流動(dòng)，過濾后的液壓油垂直于濾芯表面方向流出到外筒；沉積在內(nèi)筒底部的污染顆?？啥〞r(shí)通過電控止回閥排出到回油筒，提高濾芯使用壽命。
【專利說明】一種采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種液壓油過濾方法，具體涉及一種采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附 和離心的過濾方法，屬于液壓設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 國(guó)內(nèi)外的資料統(tǒng)計(jì)表明，液壓系統(tǒng)的故障大約有70%~85%是由于油液污染引起 的。固體顆粒則是油液污染中最普遍、危害作用最大的污染物。由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，金屬磨肩占比在 20%~70%之間。采取有效措施濾除油液中的固體顆粒污染物，是液壓系統(tǒng)污染控制的關(guān) 鍵，也是系統(tǒng)安全運(yùn)行的可靠保證。
[0003] 過濾器是液壓系統(tǒng)濾除固體顆粒污染物的關(guān)鍵元件。液壓油中的固體顆粒污染 物，除油箱可沉淀一部分較大顆粒外，主要靠濾油裝置來濾除。尤其是高壓過濾裝置，主要 用來過濾流向控制閥和液壓缸的液壓油，以保護(hù)這類抗污染能力差的液壓元件，因此對(duì)液 壓油的清潔度要求更高。
[0004] 然而，現(xiàn)有的液壓系統(tǒng)使用的高壓過濾器存在以下不足：（1)各類液壓元件對(duì)油液 的清潔度要求各不相同，油液中的固體微粒的粒徑大小亦各不相同，為此需要在液壓系統(tǒng) 的不同位置安裝多個(gè)不同類型濾波器，由此帶來了成本和安裝復(fù)雜度的問題；（2)液壓系統(tǒng) 中的過濾器主要采用濾餅過濾方式，過濾時(shí)濾液垂直于過濾元件表面流動(dòng)，被截流的固體 微粒形成濾餅并逐漸增厚，過濾速度也隨之逐漸下降直至濾液停止流出，降低了過濾元件 的使用壽命。
[0005] 因此，為解決上述技術(shù)問題，確有必要提供一種創(chuàng)新的采用工況自適應(yīng)濾波、磁 化、吸附和離心的過濾方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的所述缺陷。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種過濾性能好，適應(yīng)性和集成性 高，使用壽命長(zhǎng)的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸 附和離心的過濾方法，其采用一種過濾裝置，該裝置包括底板、濾波器、U型微粒分離模塊、 回油筒、內(nèi)筒、螺旋流道、濾芯、外桶以及端蓋;其中，所述濾波器、U型微粒分離模塊、回油 筒、外桶依次置于底板上;所述濾波器包括輸入管、外殼、輸出管、彈性薄壁、插入式Η型濾波 器以及插入式串聯(lián)Η型濾波器;所述輸入管連接于外殼的一端，其和一液壓油進(jìn)口對(duì)接;所 述輸出管連接于外殼的另一端，其和U型微粒分離模塊對(duì)接;所述彈性薄壁沿外殼的徑向安 裝于外殼內(nèi)；所述輸入管、輸出管和彈性薄壁共同形成一 C型容腔濾波器;所述彈性薄壁和 外殼之間形成串聯(lián)共振容腔I、串聯(lián)共振容腔II以及并聯(lián)共振容腔;所述串聯(lián)共振容腔I和 串聯(lián)共振容腔II之間通過一彈性隔板隔開;所述彈性薄壁的軸向上均勻開有若干錐形阻尼 孔;所述彈性隔板的軸向上均勻開有若干錐形插入管，所述錐形插入管連通串聯(lián)共振容腔I 和串聯(lián)共振容腔II;所述插入式Η型濾波器位于并聯(lián)共振容腔內(nèi)，其和錐形阻尼孔相連通； 所述插入式串聯(lián)Η型濾波器位于串聯(lián)共振容腔I和串聯(lián)共振容腔II內(nèi)，其亦和錐形阻尼孔相 連通;所述插入式Η型濾波器和插入式串聯(lián)Η型濾波器軸向呈對(duì)稱設(shè)置，并組成插入式串并 聯(lián)Η型濾波器;所述U型微粒分離模塊包括一 U型管，U型管上依次安裝有溫控模塊、磁化模 塊、機(jī)械離心模塊、吸附模塊以及消磁模塊;所述U型微粒分離模塊和回油筒的上方通過一 回油筒進(jìn)油管連接;所述內(nèi)筒置于外桶內(nèi)，其通過一頂板以及若干螺栓安裝于端蓋上;所述 螺旋流道收容于內(nèi)筒內(nèi)，其和U型微粒分離模塊之間通過一內(nèi)筒進(jìn)油管連接;所述內(nèi)筒進(jìn)油 管位于回油筒進(jìn)油管內(nèi)，并延伸入U(xiǎn)型微粒分離模塊的中央，其直徑小于回油筒進(jìn)油管直 徑，且和回油筒進(jìn)油管同軸設(shè)置;所述濾芯設(shè)置在內(nèi)筒的內(nèi)壁上，其精度為1-5微米;所述外 桶的底部設(shè)有一液壓油出油口；
[0008] 其包括如下步驟：
[0009] 1 )，液壓管路中的油液通過濾波器，濾波器衰減液壓系統(tǒng)中的高、中、低頻段的脈 動(dòng)壓力，以及抑制流量波動(dòng)；
[0010] 2)，回流液壓油進(jìn)入U(xiǎn)型微粒分離模塊的溫控模塊，通過溫控模塊調(diào)節(jié)油溫到最佳 的磁化溫度40-50°C，之后進(jìn)入磁化模塊；
[0011] 3)，通過磁化模塊使油液中的金屬顆粒在磁場(chǎng)中被磁化，并使微米級(jí)的金屬顆粒 聚合成大顆粒;之后進(jìn)入機(jī)械離心模塊；
[0012] 4)，磁化聚合顆粒在機(jī)械離心模塊中離心；
[0013] 5)，通過吸附模塊吸附經(jīng)機(jī)械離心模塊離心后聚集在管壁附近的磁化聚合大微 粒;之后進(jìn)入消磁模塊；
[0014] 6 )，通過消磁模塊消除磁性微粒磁性；
[0015] 7)，U型微粒分離模塊管壁附近的油液通過回油筒進(jìn)油管進(jìn)入回油筒后回流到油 箱，而含微量小粒徑微粒的管道中心的油液則通過內(nèi)筒進(jìn)油管進(jìn)入內(nèi)筒進(jìn)行高精度過濾；
[0016] 8 )，攜帶小粒徑微粒的油液以切向進(jìn)流的方式流入內(nèi)筒的螺旋流道，油液在離心 力的作用下緊貼濾芯流動(dòng)，并進(jìn)行高精度過濾；
[0017] 9)，高精度過濾后的油液排入外筒，并通過外筒底部的液壓油出油口排出。
[0018] 本發(fā)明的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法進(jìn)一步為:所述輸入 管和輸出管的軸線不在同一軸線上;所述錐形阻尼孔開口較寬處位于串聯(lián)共振容腔I和并 聯(lián)共振容腔內(nèi)，其錐度角為10° ;所述錐形插入管開口較寬處位于串聯(lián)共振容腔II內(nèi)，其錐 度角為10°;所述錐形插入管和錐形阻尼孔的位置相互錯(cuò)開;所述彈性薄壁的內(nèi)側(cè)設(shè)有一膠 體阻尼層;所述膠體阻尼層的內(nèi)層和外層分別為外層彈性薄壁和內(nèi)層彈性薄壁，外層彈性 薄壁和內(nèi)層彈性薄壁之間由若干支柱固定連接;所述外層彈性薄壁和內(nèi)層彈性薄壁之間的 夾層內(nèi)填充有加防凍劑的純凈水，純凈水內(nèi)懸浮有多孔硅膠;所述膠體阻尼層靠近輸出管 的一端和外殼相連;所述膠體阻尼層靠近輸出管的一端設(shè)有一活塞。
[0019] 本發(fā)明的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法進(jìn)一步為:所述溫控 模塊包括加熱器、冷卻器和溫度傳感器;所述加熱器采用帶溫度檢測(cè)的重慶金鴻的潤(rùn)滑油 加熱器;所述冷卻器選用表面蒸發(fā)式空冷器，冷卻器的翅片管選KLM型翅片管;溫度傳感器 采用鉑電阻溫度傳感器。
[0020] 本發(fā)明的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法進(jìn)一步為:所述磁化 模塊包括鋁質(zhì)管道、若干繞組、鐵質(zhì)外殼、法蘭以及若干磁化電流輸出模塊;其中，所述若干 繞組分別繞在鋁質(zhì)管道外，各繞組由正繞組和逆繞組組成;所述鐵質(zhì)外殼包覆于鋁質(zhì)管道 上;所述法蘭焊接在鋁質(zhì)管道的兩端;每一磁化電流輸出模塊連接至一繞組。
[0021] 本發(fā)明的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法進(jìn)一步為:所述機(jī)械 離心模塊采用旋流離心模塊;所述旋流離心模塊包括旋流管壁、第一導(dǎo)流片、第二導(dǎo)流片、 步進(jìn)電機(jī)以及流量傳感器;其中，所述第一導(dǎo)流片設(shè)有3片，該3片第一導(dǎo)流片沿管壁內(nèi)圓周 隔120°均勻分布，其安放角設(shè)為18°;所述第二導(dǎo)流片和第一導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)相同，其設(shè)置在第 一導(dǎo)流片后，并和第一導(dǎo)流片錯(cuò)開60°連接在管壁內(nèi)，其安放角設(shè)為36°C;所述第一導(dǎo)流片 的長(zhǎng)邊與管壁相連，短邊沿管壁的軸線延伸；其前緣挫成鈍形，后緣加工成翼形，其高度為 管壁直徑的0.4倍，長(zhǎng)度為管壁直徑的1.8倍;所述步進(jìn)電機(jī)連接并驅(qū)動(dòng)第一導(dǎo)流片和第二 導(dǎo)流片，以調(diào)節(jié)安放角;所述流量傳感器設(shè)置在管壁內(nèi)的中央。
[0022] 本發(fā)明的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法進(jìn)一步為:所述吸附 模塊具體采用同極相鄰型吸附環(huán)，該同極相鄰型吸附環(huán)包括鋁質(zhì)環(huán)形管道、正向螺線管、反 向螺線管以及鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽；所述正向螺線管和反向螺線管分別布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道內(nèi)，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(chǎn)生同性磁極;所述鐵質(zhì)導(dǎo) 磁帽布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道的內(nèi)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(diǎn)。
[0023] 本發(fā)明的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法進(jìn)一步為:所述吸附 模塊具體采用帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)，該帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)包括鋁質(zhì)環(huán) 形管道、正向螺線管、反向螺線管、鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽、隔板、電擊錘以及電磁鐵;所述正向螺線管 和反向螺線管分別布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道內(nèi)，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(chǎn)生同性磁極;所述鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道的內(nèi)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(diǎn)；所述隔板 位于正向螺線管和反向螺線管之間；所述電擊錘和電磁鐵位于隔板之間；所述電磁鐵連接 并能推動(dòng)電擊錘，使電擊錘敲擊鋁質(zhì)環(huán)形管道內(nèi)壁。
[0024] 本發(fā)明的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法進(jìn)一步為:所述回油 筒的底部設(shè)有一溢流閥，該溢流閥底部設(shè)有一電控調(diào)節(jié)螺絲;所述溢流閥上設(shè)有一排油口， 該排油口通過管道連接至一油箱。
[0025] 本發(fā)明的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法進(jìn)一步為:所述內(nèi)筒 的底部呈倒圓臺(tái)狀，其通過一內(nèi)筒排油管和回油筒連接，內(nèi)筒排油管上設(shè)有一電控止回閥。
[0026] 本發(fā)明的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法還為:所述內(nèi)筒的中 央豎直設(shè)有一空心圓柱，空心圓柱的上方設(shè)有壓差指示器，該壓差指示器安裝于端蓋上;所 述內(nèi)筒進(jìn)油管和螺旋流道相切連接。
[0027] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0028] 1.通過濾波器衰減液壓油的壓力/流量脈動(dòng)，使濾芯在工作時(shí)不發(fā)生振動(dòng)，以提高 過濾性能;液壓油在U型微粒分離模塊中實(shí)現(xiàn)固體微粒的分離，使油液中的固體微粒向管壁 運(yùn)動(dòng)，在U型微粒分離模塊出口處，富含固體微粒的管壁附近的油液通過回油筒進(jìn)油管進(jìn)入 回油筒后回流到油箱，而僅含微量小粒徑微粒的管道中心的油液則通過內(nèi)筒進(jìn)油管進(jìn)入內(nèi) 筒進(jìn)行高精度過濾，提高了濾芯的使用壽命，降低了濾波成本和復(fù)雜度;進(jìn)入內(nèi)筒進(jìn)油管的 油液以切向進(jìn)流的方式流入內(nèi)筒的螺旋流道，內(nèi)筒壁為濾芯，則濾液在離心力的作用下緊 貼濾芯流動(dòng)，濾液平行于濾芯的表面快速流動(dòng)，過濾后的液壓油則垂直于濾芯表面方向流 出到外筒，這種十字流過濾方式對(duì)濾芯表面的微粒實(shí)施掃流作用，抑制了濾餅厚度的增加， 沉積在內(nèi)筒底部的污染顆?？啥〞r(shí)通過電控止回閥排出到回油筒，從而提高濾芯使用壽 命。
[0029] 2.通過控制液壓油的溫度和磁場(chǎng)強(qiáng)度，使油液中的顆粒強(qiáng)力磁化聚集成大顆粒， 并促使膠質(zhì)顆粒分解消融，通過吸附模塊形成高效吸附，通過通過消磁裝置對(duì)殘余顆粒消 磁避免危害液壓元件，從而使油液中固體微粒聚集成大顆粒運(yùn)動(dòng)到管壁附近。
[0030] 3.磁化需要的非均勻磁場(chǎng)的產(chǎn)生，需要多對(duì)正逆線圈對(duì)并通過不同大小的電流， 且電流數(shù)值可在線數(shù)字設(shè)定。 【【附圖說明】】
[0031] 圖1是本發(fā)明的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0032]圖2是圖1中的濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖3是圖1中沿A-A的剖面圖。
[0034]圖4是圖3中插入式Η型濾波器示意圖。
[0035] 圖5是圖3中插入式串聯(lián)Η型濾波器示意圖。
[0036] 圖6是插入式Η型濾波器和插入式串聯(lián)Η型濾波器頻率特性組合圖。其中，實(shí)線為插 入式串聯(lián)Η型濾波器頻率特性。
[0037] 圖7是插入式串并聯(lián)Η型濾波器頻率特性圖。
[0038] 圖8是C型容腔濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖9是彈性薄壁的橫截面示意圖。
[0040]圖10是膠體阻尼層的縱截面示意圖。
[0041 ]圖11是圖1中的U型微粒分離模塊的示意圖。
[0042]圖12是圖11中的磁化模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖13是圖12中的繞組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044] 圖14是圖12中的磁化電流輸出模塊的電路圖。
[0045] 圖15是圖11的吸附模塊為同極相鄰型吸附環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046] 圖16是圖11中的吸附模塊為帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047] 圖17是圖11的機(jī)械離心模塊的橫向示意圖。
[0048] 圖18是圖11的機(jī)械離心模塊的徑向示意圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0049] 請(qǐng)參閱說明書附圖1至附圖18所示，本發(fā)明為一種采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸 附和離心的過濾裝置，其由底板6、濾波器8、U型微粒分離模塊3、回油筒7、內(nèi)筒15、螺旋流道 17、濾芯18、外桶19以及端蓋25等幾部分組成。其中，所述濾波器8、U型微粒分離模塊2、回油 筒7、外桶19依次置于底板6上。
[0050] 所述濾波器8用于將液壓油輸入，并可衰減液壓系統(tǒng)中的高、中、低頻段的脈動(dòng)壓 力，和抑制流量波動(dòng)。所述濾波器8由輸入管81、外殼89、輸出管811、彈性薄壁87、插入式Η型 濾波器812以及插入式串聯(lián)Η型濾波器813等幾部分組成。
[0051 ]其中，所述輸入管81連接于外殼89的一端，其和一液壓油進(jìn)口 1對(duì)接;所述輸出管 811連接于外殼89的另一端，其和U型微粒分離模塊3對(duì)接。所述彈性薄壁87沿外殼的徑向安 裝于外殼89內(nèi)。所述輸入管81和輸出管811的軸線不在同一軸線上，這樣可以提高10%以上 的濾波效果。
[0052]所述輸入管81、輸出管811和彈性薄壁87共同形成一 C型容腔濾波器，從而衰減液 壓系統(tǒng)高頻壓力脈動(dòng)。按集總參數(shù)法處理后得到的濾波器透射系數(shù)為：
[0053]
[0054] a-介質(zhì)中音速Lv-C型容腔長(zhǎng)度Sv-C型容腔體積Ζ-特性阻抗 [0055] γ一透射系數(shù)f一壓力波動(dòng)頻率Si-輸入管橫截面積。
[0056]由上式可見，不同頻率的壓力脈動(dòng)波通過該濾波器時(shí)，透射系數(shù)隨頻率而不同。頻 率越高，則透射系數(shù)越小，這表明高頻的壓力脈動(dòng)波在經(jīng)過濾波器時(shí)衰減得越厲害，從而起 到了消除高頻壓力脈動(dòng)的作用。
[0057]所述C型容腔濾波器的設(shè)計(jì)原理如下：當(dāng)管道中壓力脈動(dòng)頻率較高時(shí)，波動(dòng)的壓力 作用在流體上對(duì)流體產(chǎn)生壓縮效應(yīng)。當(dāng)變化的流量通過輸入管81進(jìn)入C型容腔時(shí)，液流超過 平均流量，擴(kuò)大的容腔可以吸收多余液流，而在低于平均流量時(shí)放出液流，從而吸收壓力脈 動(dòng)能量。
[0058]所述彈性薄壁87通過受迫機(jī)械振動(dòng)來削弱液壓系統(tǒng)中高頻壓力脈動(dòng)。按集總參數(shù) 法處理后得到的彈性薄壁固有頻率為：
[0059]
[0060] k一彈性薄壁結(jié)構(gòu)系數(shù)h-彈性薄壁厚度R-彈性薄壁半徑
[0061] E-彈性薄壁的楊氏模量P-彈性薄壁的質(zhì)量密度
[0062] q-彈性薄壁的載流因子μ-彈性薄壁的泊松比。
[0063] 代入實(shí)際參數(shù)，對(duì)上式進(jìn)行仿真分析可以發(fā)現(xiàn)，彈性薄壁87的固有頻率通常比Η型 濾波器的固有頻率高，而且其衰減頻帶也比Η型濾波器寬。在相對(duì)較寬的頻帶范圍內(nèi)，彈性 薄壁對(duì)壓力脈動(dòng)具有良好的衰減效果。同時(shí)，本發(fā)明的濾波器結(jié)構(gòu)中的彈性薄壁半徑較大 且較薄，其固有頻率更靠近中頻段，可實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)中的中高頻壓力脈動(dòng)的有效衰減。 [0064]所述彈性薄壁87的設(shè)計(jì)原理如下:管道中產(chǎn)生中頻壓力脈動(dòng)時(shí)，C型容腔對(duì)壓力波 動(dòng)的衰減能力較弱，流入濾波器C型容腔的周期性脈動(dòng)壓力持續(xù)作用在彈性薄壁87的內(nèi)外 壁上，彈性薄壁87按脈動(dòng)壓力的頻率做周期性振動(dòng)，該受迫振動(dòng)消耗了流體的壓力脈動(dòng)能 量，從而實(shí)現(xiàn)中頻段壓力濾波。由虛功原理可知，彈性薄壁消耗流體脈動(dòng)壓力能量的能力和 其受迫振動(dòng)時(shí)的勢(shì)能和動(dòng)能之和直接相關(guān)，為了提高中頻段濾波性能，彈性薄壁的半徑設(shè) 計(jì)為遠(yuǎn)大于管道半徑，且薄壁的厚度較小，典型值為小于〇. 1_。
[0065]進(jìn)一步的，所述彈性薄壁87和外殼89之間形成串聯(lián)共振容腔184、串聯(lián)共振容腔 1183以及并聯(lián)共振容腔85,所述容腔83、84、85橫跨整個(gè)濾波器，由此可以得到較大的共振 容腔體積，加強(qiáng)衰減效果。所述串聯(lián)共振容腔184和串聯(lián)共振容腔115之間通過一彈性隔板 810隔開。所述彈性薄壁87的軸向上均勻開有若干錐形阻尼孔86,所述錐形阻尼孔86開口較 寬處位于串聯(lián)共振容腔184和并聯(lián)共振容腔85內(nèi)，其錐度角為10°。所述彈性隔板810的軸向 上均勻開有若干錐形插入管82,所述錐形插入管82連通串聯(lián)共振容腔184和串聯(lián)共振容腔 1183。所述錐形插入管82開口較寬處位于串聯(lián)共振容腔1183內(nèi)，其錐度角為10°，所述錐形 插入管82和錐形阻尼孔86的位置相互錯(cuò)開。
[0066] 所述插入式Η型濾波器812位于并聯(lián)共振容腔85內(nèi)，其和錐形阻尼孔86相連通。按 集總參數(shù)法處理后得到的濾波器固有角頻率為：
[0067] (1)
[0068] a-介質(zhì)中音速L一阻尼孔長(zhǎng)S-阻尼孔橫截面積V-并聯(lián)共振容腔體積。
[0069] 所述插入式串聯(lián)Η型濾波器813位于串聯(lián)共振容腔184和串聯(lián)共振容腔1183內(nèi)，其 亦和錐形阻尼孔86相連通。按集總參數(shù)法處理后，濾波器的兩個(gè)固有角頻率為：
[0075] a-介質(zhì)中音速h-阻尼孔長(zhǎng)cb-阻尼孔直徑13-插入管長(zhǎng) [0076] d3-插入管直徑串聯(lián)共振容腔1體積V4-串聯(lián)共振容腔2體積。
[0077] 所述插入式Η型濾波器812和插入式串聯(lián)Η型濾波器813軸向呈對(duì)稱設(shè)置，并組成插 入式串并聯(lián)Η型濾波器，用于展寬濾波頻率范圍并使整體結(jié)構(gòu)更緊湊。本發(fā)明沿圓周界面分 布了多個(gè)插入式串并聯(lián)Η型濾波器(圖中只畫出了 2個(gè)），彼此之間用隔板820隔開。
[0078]由圖6插入式Η型濾波器和插入式串聯(lián)Η型濾波器頻率特性及公式（1)(2)(3)均可 發(fā)現(xiàn)，插入式串聯(lián)Η型濾波器有2個(gè)固有角頻率，在波峰處濾波效果較好，而在波谷處則基本 沒有濾波效果;插入式Η型濾波器有1個(gè)固有角頻率，同樣在波峰處濾波效果較好，而在波谷 處則基本沒有濾波效果;選擇合適的濾波器參數(shù)，使插入式Η型濾波器的固有角頻率剛好落 在插入式串聯(lián)Η型濾波器的2個(gè)固有角頻率之間，如圖7所示，既在一定的頻率范圍內(nèi)形成了 3個(gè)緊鄰的固有共振頻率峰值，在該頻率范圍內(nèi)，無論壓力脈動(dòng)頻率處于波峰處還是波谷處 均能保證較好的濾波效果。多個(gè)插入式串并聯(lián)Η型濾波器構(gòu)成的濾波器組既可覆蓋整個(gè)中 低頻段，實(shí)現(xiàn)中低頻段的全頻譜濾波。
[0079]進(jìn)一步的，所述彈性薄壁87的內(nèi)側(cè)設(shè)有一膠體阻尼層88。所述膠體阻尼層88的內(nèi) 層和外層分別為外層彈性薄壁871和內(nèi)層彈性薄壁872,外層彈性薄壁871和內(nèi)層彈性薄壁 872之間由若干支柱814固定連接。外層彈性薄壁871和內(nèi)層彈性薄壁872之間的夾層內(nèi)填充 有加防凍劑的純凈水816,純凈水816內(nèi)懸浮有多孔硅膠815。所述膠體阻尼層88靠近輸出管 811的一端和外殼89相連;所述膠體阻尼層88靠近輸出管811的一端還設(shè)有一活塞817。 [0080]由于外層彈性薄壁871和內(nèi)層彈性薄壁872間距很小且由支柱814固定連接，在壓 力脈動(dòng)垂直作用于薄壁時(shí)，內(nèi)外壁產(chǎn)生近乎一致的形變，膠體阻尼層厚度幾乎保持不變，對(duì) 壓力脈動(dòng)沒有阻尼作用;膠體阻尼層88的活塞817只感應(yīng)水平方向的流量脈動(dòng)，流量脈動(dòng)增 強(qiáng)時(shí)，活塞817受壓使膠體阻尼層收縮，擠壓作用使得膠體阻尼層88中的水由納米級(jí)輸送通 道進(jìn)入微米級(jí)中央空隙;流量脈動(dòng)減弱時(shí)，活塞817受反壓，此時(shí)膠體阻尼層膨脹，膠體阻尼 層中的水從中央空隙經(jīng)通道排出。在此過程中，由于硅膠815微通道吸附的力學(xué)效應(yīng)、通道 表面分子尺度的粗糙效應(yīng)及化學(xué)非均質(zhì)效應(yīng)，活塞跟隨膠體阻尼層收縮和膨脹過程中做 "氣-液-固"邊界的界面功，從而對(duì)流量脈動(dòng)實(shí)現(xiàn)衰減，其實(shí)質(zhì)上是一個(gè)并行R型濾波器。該 濾波器相對(duì)于一般的液體阻尼器的優(yōu)勢(shì)在于:它通過"氣-液-固"邊界的界面功的方式衰減 流量脈動(dòng)，可以在不產(chǎn)生熱量的情況下吸收大量機(jī)械能，且能量消耗不依賴于活塞速度，衰 減效率有了顯著提高。
[0081 ]所述濾波器還能實(shí)線工況自適應(yīng)壓力脈動(dòng)衰減。當(dāng)液壓系統(tǒng)工況變化時(shí)，既執(zhí)行 元件突然停止或運(yùn)行，以及閥的開口變化時(shí)，會(huì)導(dǎo)致管路系統(tǒng)的特性阻抗發(fā)生突變，從而使 原管道壓力隨時(shí)間和位置變化的曲線也隨之改變，則壓力峰值的位置亦發(fā)生變化。由于本 發(fā)明的濾波器的軸向長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為大于系統(tǒng)主要壓力脈動(dòng)波長(zhǎng)，且濾波器的插入式串并聯(lián)Η 型濾波器組的容腔長(zhǎng)度、C型容腔濾波器的長(zhǎng)度和彈性薄壁87的長(zhǎng)度和濾波器軸線長(zhǎng)度相 等，保證了壓力峰值位置一直處于濾波器的有效作用范圍內(nèi)；而錐形阻尼孔86開在彈性薄 壁87上，沿軸線方向均勻分布，在彈性隔板810的軸向上均勻開有多個(gè)相同參數(shù)的錐形插入 管82,錐形阻尼孔86和錐形插入管82位置相互錯(cuò)開，使得壓力峰值位置變化對(duì)濾波器的性 能幾乎沒有影響，從而實(shí)現(xiàn)了工況自適應(yīng)濾波功能?？紤]到三種濾波結(jié)構(gòu)軸向尺寸和濾波 器相當(dāng)，這一較大的尺寸也保證了液壓濾波器具備較強(qiáng)的壓力脈動(dòng)衰減能力。
[0082] 上述濾波器進(jìn)行液壓脈動(dòng)濾波的方法如下：
[0083] 1)，液壓流體通過輸入管進(jìn)入C型容腔濾波器，擴(kuò)大的容腔吸收多余液流，完成高 頻壓力脈動(dòng)的濾波；
[0084] 2)，通過彈性薄壁87受迫振動(dòng)，消耗流體的壓力脈動(dòng)能量，完成中頻壓力脈動(dòng)的濾 波；
[0085] 3 )，通過插入式串并聯(lián)Η型濾波器組，通過錐形阻尼孔、錐形插入管和流體產(chǎn)生共 振，消耗脈動(dòng)能量，完成低頻壓力脈動(dòng)的濾波；
[0086] 4)，將濾波器的軸向長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為大于液壓系統(tǒng)主要壓力脈動(dòng)波長(zhǎng)，且插入式串并 聯(lián)Η型濾波器長(zhǎng)度、C型容腔濾波器長(zhǎng)度和彈性薄壁87長(zhǎng)度同濾波器長(zhǎng)度相等，使壓力峰值 位置一直處于濾波器的有效作用范圍，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工況改變時(shí)壓力脈動(dòng)的濾波。
[0087]所述U型微粒分離模塊3包括一 U型管31，U型管31上依次安裝有溫控模塊32、磁化 模塊33、吸附模塊34、機(jī)械離心模塊36以及消磁模塊35。
[0088]所述溫控模塊32主要目的是為磁化模塊33提供最佳的磁化溫度40-50°C，同時(shí)還 兼具油液降粘的作用，其包括加熱器、冷卻器和溫度傳感器。所述加熱器采用帶溫度檢測(cè)的 重慶金鴻的潤(rùn)滑油加熱器。所述冷卻器可選用表面蒸發(fā)式空冷器，兼有水冷和空冷的優(yōu)點(diǎn)， 散熱效果好，采用光管，流體阻力小;冷卻器翅片類型為高翅，翅片管選KLM型翅片管，傳熱 性能好，接觸熱阻小，翅片與管子接觸面積大，貼合緊密，牢固，承受冷熱急變能力佳，翅片 根部抗大氣腐蝕性能高；空冷器的管排數(shù)最優(yōu)為8。所述溫度傳感器采用鉑電阻溫度傳感 器。
[0089] 所述磁化模塊33實(shí)現(xiàn)金屬顆粒的強(qiáng)力磁化，并使微米級(jí)的金屬顆粒聚合成大顆 粒，便于后續(xù)吸附分離。同時(shí)磁化模塊32還需要提供非均勻磁場(chǎng)，對(duì)液壓油中的膠質(zhì)顆粒進(jìn) 行磁化分解，使膠質(zhì)微粒分解為更小粒徑尺寸的微粒，減輕污染。
[0090] 所述磁化模塊33由鋁質(zhì)管道331、若干繞組332、鐵質(zhì)外殼333、法蘭334以及若干磁 化電流輸出模塊335組成。其中，所述鋁質(zhì)管道331使油液從其中流過而受到磁化處理，且鋁 的磁導(dǎo)率很低，可以使管道331中獲得較高的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
[0091] 所述若干繞組332分別繞在鋁質(zhì)管道331外，由直徑為1.0mm左右的銅絲涂覆絕緣 漆制成。各繞組332都是相互獨(dú)立設(shè)置的，分別由相應(yīng)的磁化電流輸出模塊335控制，其中電 流根據(jù)系統(tǒng)需要各不相同。由于每圈繞組332相互獨(dú)立，其引出端會(huì)造成該線圈組成的電流 環(huán)不是真正的"圓"，而是有個(gè)缺口，這會(huì)造成鋁質(zhì)管道331內(nèi)磁場(chǎng)的徑向分布不均勻，從而 影響磁化效果。為解決此問題，本創(chuàng)作的每圈繞組332都由正繞組336和逆繞組337組成，目 的是為了產(chǎn)生同極性方向的磁場(chǎng)并同時(shí)彌補(bǔ)缺口造成的磁場(chǎng)不均衡。正繞組和逆繞組內(nèi)的 電流大小相等。在鋁質(zhì)管道331軸線方向上排列有多對(duì)正逆繞組，通過不同的電流，用以形 成前述要求的非均勻磁場(chǎng)。
[0092]所述鐵質(zhì)外殼333包覆于鋁質(zhì)管道331上，鐵質(zhì)的材料會(huì)屏蔽掉大部分的磁通。所 述法蘭334焊接在鋁質(zhì)管道331的兩端，并通過法蘭法蘭334在U型管20中。
[0093]每一磁化電流輸出模塊335連接至一繞組332,其利用數(shù)字電位計(jì)實(shí)時(shí)修改阻值的 特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)非均勻磁場(chǎng)的實(shí)時(shí)控制。所述磁化電流輸出模塊335的電路原理圖可參見附圖5， 其使用的數(shù)字電位計(jì)為AD5206,具有6通道的輸。運(yùn)放AD8601和M0S管2N7002通過負(fù)反饋實(shí) 現(xiàn)了高精度的電壓跟隨輸出。恒定大電流輸出采用了德州儀器(TI)的高電壓、大電流的運(yùn) 放0ΡΑ 549〇
[0094]所述機(jī)械離心模塊36使油液中的磁化聚合顆粒在離心作用下被甩向管壁。所述機(jī) 械離心模塊36選用旋流離心模塊36,該旋流離心模塊36采用沿程起旋的方式，其設(shè)計(jì)原理 如下:在管道中設(shè)置一定高度和長(zhǎng)度的扭曲的導(dǎo)流片，并使葉面切線與軸線成一定角度，因 管流邊界發(fā)生改變可使流體產(chǎn)生圓管螺旋流，該螺旋流可分解為繞管軸的周向流動(dòng)和軸向 平直流動(dòng)，流體中攜帶的顆粒物產(chǎn)生偏軸線向心螺旋運(yùn)動(dòng)。該旋流離心裝置36由旋流管壁 361、第一導(dǎo)流片362、第二導(dǎo)流片363、步進(jìn)電機(jī)364以及流量傳感器365等幾部分組成。 [0095]其中，所述第一導(dǎo)流片362設(shè)有3片，該3片第一導(dǎo)流片362沿管壁361內(nèi)圓周隔120° 均勻分布，其安放角(第一導(dǎo)流片362和旋流管壁361之間的夾角)設(shè)為18°，以保證最佳切向 流動(dòng)。所述第二導(dǎo)流片363和第一導(dǎo)流片362結(jié)構(gòu)相同，其設(shè)置在第一導(dǎo)流片362后，并和第 一導(dǎo)流片362錯(cuò)開60°連接在管壁361內(nèi)，其安放角設(shè)為36°C，用于減少阻力并加大周向流動(dòng) 的強(qiáng)度。另外，可根據(jù)實(shí)際分離效果同樣再設(shè)置第三或更多的導(dǎo)流片，安放角逐次增加。所 述步進(jìn)電機(jī)364連接并驅(qū)動(dòng)第一導(dǎo)流片362和第二導(dǎo)流片363,以調(diào)節(jié)安放角，從而可獲得更 好的離心效果，獲知使導(dǎo)流片362、363適應(yīng)不同的工況。所述流量傳感器365設(shè)置在管壁361 內(nèi)的中央，通過讀取流量傳感器365的數(shù)值分析旋流分離效果，并據(jù)此控制步進(jìn)電機(jī)364，步 進(jìn)電機(jī)364調(diào)節(jié)各導(dǎo)流片362、363的安放角，以獲得更加分離效果。
[0096]進(jìn)一步的，所述第一導(dǎo)流片362的長(zhǎng)邊與管壁361相連，短邊363沿管壁361的軸線 延伸;為減小阻力，其前緣挫成鈍形;為避免繞流，后緣加工成翼形;其高度為管壁361直徑 的0.4倍，使形成的螺旋流具有較大的強(qiáng)度;長(zhǎng)度為管壁361直徑的1.8倍，以保證較大的對(duì) 油液的作用范圍。
[0097]所述吸附模塊34用于吸附經(jīng)機(jī)械離心模塊36離心后的磁性聚合大微粒，其可采用 同極相鄰型吸附環(huán)，該同極相鄰型吸附環(huán)由鋁質(zhì)環(huán)形管道341、正向螺線管342、反向螺線管 343以及鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344等部件組成。其中，所述正向螺線管342和反向螺線管343分別布置 于鋁質(zhì)環(huán)形管道341，兩者通有方向相反的電流，使得正向螺線管342和反向螺線管343相鄰 處產(chǎn)生同性磁極。所述鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道341的內(nèi)壁上，其位于正向螺線 管342和反向螺線管343相鄰處、以及正向螺線管342和反向螺線管343軸線的中間點(diǎn)。
[0098]所述同極相鄰型吸附環(huán)的設(shè)計(jì)原理如下:通電正向螺線管342、反向螺線管343,相 鄰的正向螺線管342、反向螺線管343通有方向相反的電流，使得正向螺線管342、反向螺線 管343相鄰處產(chǎn)生同性磁極；同時(shí)，鋁質(zhì)環(huán)形管道341能夠改善磁路，加大管道內(nèi)壁處的磁場(chǎng) 強(qiáng)度，增強(qiáng)鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344對(duì)顆粒的捕獲吸附能力。各正向螺線管342、反向螺線管343電流 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。
[0099]進(jìn)一步的，所述吸附模塊34也可采用帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)，該帶電擊錘 的同極相鄰型吸附環(huán)由鋁質(zhì)環(huán)形管道341、正向螺線管342、反向螺線管343、鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽 344、隔板345、電擊錘346以及電磁鐵347等部件組成。其中，所述正向螺線管342和反向螺線 管343分別布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道341，兩者通有方向相反的電流，使得正向螺線管342和反向 螺線管343相鄰處產(chǎn)生同性磁極。所述鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道341的內(nèi)壁上，其 位于正向螺線管342和反向螺線管343相鄰處、以及正向螺線管342和反向螺線管343軸線的 中間點(diǎn)。所述電擊錘346和電磁鐵347位于隔板345之間。所述電磁鐵347連接并能推動(dòng)電擊 錘346，使電擊錘346敲擊鋁質(zhì)環(huán)形管道342內(nèi)壁。
[0100]所述帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)的設(shè)計(jì)原理如下:通電正向螺線管342、反向螺 線管343,相鄰的正向螺線管342、反向螺線管343通有方向相反的電流，使得正向螺線管 342、反向螺線管343相鄰處產(chǎn)生同性磁極；同時(shí)，鋁質(zhì)環(huán)形管道341能夠改善磁路，加大管道 內(nèi)壁處的磁場(chǎng)強(qiáng)度，增強(qiáng)鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344對(duì)顆粒的捕獲吸附能力。各正向螺線管342、反向螺 線管343電流可根據(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。而通過電擊 錘346的設(shè)置，防止顆粒在鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344處大量堆積，影響吸附效果。此時(shí)，通過電磁鐵347 控制電擊錘346敲擊管道341的內(nèi)壁，使得被吸附的顆粒向兩側(cè)分散開。同時(shí)，在清洗管道 341時(shí)，電擊錘346的敲擊還可以提高清洗效果。
[0101]所述消磁模塊35給磁化顆粒消磁，防止殘余磁性微粒通過回油筒進(jìn)油管進(jìn)入液壓 回路，對(duì)污染敏感液壓元件造成損傷。
[0102] 所述U型微粒分離模塊3和回油筒7的上方通過一回油筒進(jìn)油管22連接;通過U型微 粒分離模塊3處理后，U型管31管壁附近的油液富含聚合顆粒，通過回油筒進(jìn)油管22進(jìn)入回 油筒7后回流到油箱。
[0103] 所述回油筒7的底部設(shè)有一溢流閥8,該溢流閥8底部設(shè)有一電控調(diào)節(jié)螺絲9;所述 溢流閥8上設(shè)有一排油口 10，該排油口 10通過管道20連接至一油箱11。
[0104] 所述內(nèi)筒15置于外桶19內(nèi)，其通過一頂板13以及若干螺栓21安裝于端蓋25上。所 述螺旋流道17收容于內(nèi)筒15內(nèi)，其和U型微粒分離模塊3之間通過一內(nèi)筒進(jìn)油管12連接，具 體的說，所述內(nèi)筒進(jìn)油管12和螺旋流道17相切連接。U型管31管道中心的油液僅含微量小粒 徑微粒，通過內(nèi)筒進(jìn)油管12進(jìn)入內(nèi)筒15實(shí)現(xiàn)高精度過濾，從而實(shí)現(xiàn)固體微粒分離。進(jìn)一步 的，所述內(nèi)筒進(jìn)油管12位于回油筒進(jìn)油管22內(nèi)，并延伸入U(xiǎn)型微粒分離模塊3的中央，其直徑 小于回油筒進(jìn)油管22直徑，且和回油筒進(jìn)油管22同軸設(shè)置。
[0105] 進(jìn)一步的，所述內(nèi)筒15的底部呈倒圓臺(tái)狀，其通過一內(nèi)筒排油管23和回油筒7連 接，內(nèi)筒排油管23上設(shè)有一電控止回閥24。所述內(nèi)筒15的中央豎直設(shè)有一空心圓柱16,空心 圓柱16的上方設(shè)有壓差指示器14,該壓差指示器14安裝于端蓋25上。
[0106] 所述濾芯18設(shè)置在內(nèi)筒15的內(nèi)壁上，其精度為1-5微米。
[0107] 所述外桶19的底部設(shè)有一液壓油出油口 5,通過液壓油出油口 5將過濾好的液壓油 排出。
[0108] 在本發(fā)明中，由于U型微粒分離模塊3對(duì)油液內(nèi)固體微粒分離聚合作用，在U型微粒 分離模塊3出口處的油液中，中心的油液僅含微量小粒徑微粒，該部分油液從內(nèi)筒進(jìn)油管12 流入到內(nèi)筒15進(jìn)行高精度過濾;而管壁附近的油液富含聚合顆粒，該部分油液通過回油筒 進(jìn)油管22進(jìn)入回油筒7,再經(jīng)溢流閥8的排油口 10流回油箱11，從而實(shí)現(xiàn)固體微粒按顆粒粒 徑分流濾波。此處，回油筒7和溢流閥8起到了前述的粗濾作用，從而節(jié)省了過濾器個(gè)數(shù)，降 低了系統(tǒng)成本和復(fù)雜度。溢流閥8的電控調(diào)節(jié)螺絲9用于調(diào)節(jié)溢流壓力，將其壓力調(diào)整到略 低于過濾出口處壓力，以保證內(nèi)筒15過濾流量。
[0109] 另外，傳統(tǒng)的過濾器主要采用濾餅過濾方式，過濾時(shí)濾液垂直于過濾元件表面流 動(dòng)，被截流的固體微粒形成濾餅并逐漸增厚，過濾速度也隨之逐漸下降，直至濾液停止流 出，降低了過濾元件的使用壽命。在本本發(fā)明中，來自內(nèi)筒進(jìn)油管12攜帶小粒徑微粒的濾液 以切向進(jìn)流的方式流入內(nèi)筒15的螺旋流道17，螺旋通道17側(cè)面的內(nèi)筒15壁為高精度濾芯 18,濾液在離心力的作用下緊貼濾芯18表面，濾液平行于濾芯18的表面快速流動(dòng)，過濾后的 液壓油則垂直于濾芯18表面方向流出到外筒19,這兩個(gè)流動(dòng)的方向互相垂直交錯(cuò)，故稱其 為十字流過濾。濾液的快速流動(dòng)對(duì)聚集在濾芯18表面的微粒施加了剪切掃流作用，從而抑 制了濾餅厚度的增加，使得過濾速度近乎恒定，過濾壓力也不會(huì)隨時(shí)間的流逝而升高，濾芯 的使用壽命因而大幅度提高。隨著過濾時(shí)間的累積，沉積在內(nèi)筒15倒圓臺(tái)底部的污染顆粒 逐步增加，過濾速度緩慢下降，內(nèi)筒15內(nèi)未過濾的濾液沿中心的空心圓筒16上升，此時(shí)，壓 差指示器14起作用，監(jiān)控其壓力變化，亦即內(nèi)筒15底部濾芯18的堵塞情況，若超過閾值，則 調(diào)節(jié)電控調(diào)節(jié)螺絲9降低溢流壓力，并同時(shí)打開止回閥24,使內(nèi)筒15底部含較多污染顆粒的 濾液在壓差作用下通過內(nèi)筒排油管23排出到回油筒7,避免了底部濾芯18堵塞狀況惡化，從 而延長(zhǎng)了濾芯18使用壽命。
[0110] 采用上述濾油裝置對(duì)回流液壓有處理的工藝步驟如下：
[0111] 1)，液壓管路中的油液通過濾波器8,濾波器8衰減液壓系統(tǒng)中的高、中、低頻段的 脈動(dòng)壓力，以及抑制流量波動(dòng)；
[0112] 2)，回流液壓油進(jìn)入U(xiǎn)型微粒分離模塊3的溫控模塊32,通過溫控模塊32調(diào)節(jié)油溫 到最佳的磁化溫度40-50°C，之后進(jìn)入磁化模塊33;
[0113] 3)，通過磁化模塊33使油液中的金屬顆粒在磁場(chǎng)中被磁化，并使微米級(jí)的金屬顆 粒聚合成大顆粒;之后進(jìn)入機(jī)械離心模塊36;
[0114] 4)，磁化聚合顆粒在機(jī)械離心模塊36中離心；
[0115] 5)，通過吸附模塊34吸附經(jīng)機(jī)械離心模塊36離心后聚集在管壁附近的磁化聚合大 微粒;之后進(jìn)入消磁模塊35;
[0116] 6 )，通過消磁模塊35消除磁性微粒磁性；
[0117] 7)，U型微粒分離模塊3管壁附近的油液通過回油筒進(jìn)油管22進(jìn)入回油筒7后回流 到油箱，而含微量小粒徑微粒的管道中心的油液則通過內(nèi)筒進(jìn)油管12進(jìn)入內(nèi)筒15進(jìn)行高精 度過濾；
[0118] 8 )，攜帶小粒徑微粒的油液以切向進(jìn)流的方式流入內(nèi)筒15的螺旋流道17，油液在 離心力的作用下緊貼濾芯流動(dòng)，并進(jìn)行高精度過濾；
[0119] 9)，高精度過濾后的油液排入外筒19,并通過外筒19底部的液壓油出油口 5排出。
[0120] 以上的【具體實(shí)施方式】?jī)H為本創(chuàng)作的較佳實(shí)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(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本創(chuàng)作的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法，其特征在于:其采用一種 過濾裝置，該裝置包括底板、濾波器、U型微粒分離模塊、回油筒、內(nèi)筒、螺旋流道、濾芯、外桶 以及端蓋;其中，所述濾波器、U型微粒分離模塊、回油筒、外桶依次置于底板上;所述濾波器 包括輸入管、外殼、輸出管、彈性薄壁、插入式Η型濾波器以及插入式串聯(lián)Η型濾波器;所述輸 入管連接于外殼的一端，其和一液壓油進(jìn)口對(duì)接;所述輸出管連接于外殼的另一端，其和U 型微粒分離模塊對(duì)接;所述彈性薄壁沿外殼的徑向安裝于外殼內(nèi)；所述輸入管、輸出管和彈 性薄壁共同形成一C型容腔濾波器;所述彈性薄壁和外殼之間形成串聯(lián)共振容腔I、串聯(lián)共 振容腔II以及并聯(lián)共振容腔;所述串聯(lián)共振容腔I和串聯(lián)共振容腔II之間通過一彈性隔板 隔開;所述彈性薄壁的軸向上均勻開有若干錐形阻尼孔;所述彈性隔板的軸向上均勻開有 若干錐形插入管，所述錐形插入管連通串聯(lián)共振容腔I和串聯(lián)共振容腔II;所述插入式Η型 濾波器位于并聯(lián)共振容腔內(nèi)，其和錐形阻尼孔相連通;所述插入式串聯(lián)Η型濾波器位于串聯(lián) 共振容腔I和串聯(lián)共振容腔II內(nèi)，其亦和錐形阻尼孔相連通;所述插入式Η型濾波器和插入 式串聯(lián)Η型濾波器軸向呈對(duì)稱設(shè)置，并組成插入式串并聯(lián)Η型濾波器;所述U型微粒分離模塊 包括一 U型管，U型管上依次安裝有溫控模塊、磁化模塊、機(jī)械離心模塊、吸附模塊以及消磁 模塊;所述U型微粒分離模塊和回油筒的上方通過一回油筒進(jìn)油管連接;所述內(nèi)筒置于外桶 內(nèi)，其通過一頂板以及若干螺栓安裝于端蓋上;所述螺旋流道收容于內(nèi)筒內(nèi)，其和U型微粒 分離模塊之間通過一內(nèi)筒進(jìn)油管連接;所述內(nèi)筒進(jìn)油管位于回油筒進(jìn)油管內(nèi)，并延伸入U(xiǎn)型 微粒分離模塊的中央，其直徑小于回油筒進(jìn)油管直徑，且和回油筒進(jìn)油管同軸設(shè)置;所述濾 芯設(shè)置在內(nèi)筒的內(nèi)壁上，其精度為1-5微米;所述外桶的底部設(shè)有一液壓油出油口； 其包括如下步驟： 1 )，液壓管路中的油液通過濾波器，濾波器衰減液壓系統(tǒng)中的高、中、低頻段的脈動(dòng)壓 力，以及抑制流量波動(dòng)； 2) ，回流液壓油進(jìn)入U(xiǎn)型微粒分離模塊的溫控模塊，通過溫控模塊調(diào)節(jié)油溫到最佳的磁 化溫度40-50°C，之后進(jìn)入磁化模塊； 3) ，通過磁化裝置使油液中的金屬顆粒在磁場(chǎng)中被磁化，并使微米級(jí)的金屬顆粒聚合 成大顆粒;之后進(jìn)入機(jī)械離心模塊； 4) ，磁化聚合顆粒在機(jī)械離心模塊中離心； 5) ，通過吸附模塊吸附經(jīng)機(jī)械離心模塊離心后聚集在管壁附近的磁化聚合大微粒;之 后進(jìn)入消磁模塊； 6 )，通過消磁模塊消除磁性微粒磁性； 7) ，U型微粒分離模塊管壁附近的油液通過回油筒進(jìn)油管進(jìn)入回油筒后回流到油箱，而 含微量小粒徑微粒的管道中心的油液則通過內(nèi)筒進(jìn)油管進(jìn)入內(nèi)筒進(jìn)行高精度過濾； 8) ，攜帶小粒徑微粒的油液以切向進(jìn)流的方式流入內(nèi)筒的螺旋流道，油液在離心力的 作用下緊貼濾芯流動(dòng)，并進(jìn)行高精度過濾； 9) ，高精度過濾后的油液排入外筒，并通過外筒底部的液壓油出油口排出。2. 如權(quán)利要求1所述的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法，其特征在 于:所述輸入管和輸出管的軸線不在同一軸線上;所述錐形阻尼孔開口較寬處位于串聯(lián)共 振容腔I和并聯(lián)共振容腔內(nèi)，其錐度角為10° ;所述錐形插入管開口較寬處位于串聯(lián)共振容 腔II內(nèi)，其錐度角為10°;所述錐形插入管和錐形阻尼孔的位置相互錯(cuò)開;所述彈性薄壁的 內(nèi)側(cè)設(shè)有一膠體阻尼層;所述膠體阻尼層的內(nèi)層和外層分別為外層彈性薄壁和內(nèi)層彈性薄 壁，外層彈性薄壁和內(nèi)層彈性薄壁之間由若干支柱固定連接;所述外層彈性薄壁和內(nèi)層彈 性薄壁之間的夾層內(nèi)填充有加防凍劑的純凈水，純凈水內(nèi)懸浮有多孔硅膠;所述膠體阻尼 層靠近輸出管的一端和外殼相連;所述膠體阻尼層靠近輸出管的一端設(shè)有一活塞。3. 如權(quán)利要求1所述的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法，其特征在 于:所述溫控模塊包括加熱器、冷卻器和溫度傳感器;所述加熱器采用帶溫度檢測(cè)的重慶金 鴻的潤(rùn)滑油加熱器;所述冷卻器選用表面蒸發(fā)式空冷器，冷卻器的翅片管選KLM型翅片管； 溫度傳感器采用鉑電阻溫度傳感器。4. 如權(quán)利要求1所述的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法，其特征在 于:所述磁化模塊包括鋁質(zhì)管道、若干繞組、鐵質(zhì)外殼、法蘭以及若干磁化電流輸出模塊;其 中，所述若干繞組分別繞在鋁質(zhì)管道外，各繞組由正繞組和逆繞組組成;所述鐵質(zhì)外殼包覆 于鋁質(zhì)管道上;所述法蘭焊接在鋁質(zhì)管道的兩端;每一磁化電流輸出模塊連接至一繞組。5. 如權(quán)利要求1所述的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法，其特征在 于:所述機(jī)械離心模塊采用旋流離心模塊;所述旋流離心模塊包括旋流管壁、第一導(dǎo)流片、 第二導(dǎo)流片、步進(jìn)電機(jī)以及流量傳感器;其中，所述第一導(dǎo)流片設(shè)有3片，該3片第一導(dǎo)流片 沿管壁內(nèi)圓周隔120°均勻分布，其安放角設(shè)為18°;所述第二導(dǎo)流片和第一導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)相 同，其設(shè)置在第一導(dǎo)流片后，并和第一導(dǎo)流片錯(cuò)開60°連接在管壁內(nèi)，其安放角設(shè)為36°C ;所 述第一導(dǎo)流片的長(zhǎng)邊與管壁相連，短邊沿管壁的軸線延伸;其前緣挫成鈍形，后緣加工成翼 形，其高度為管壁直徑的0.4倍，長(zhǎng)度為管壁直徑的1.8倍;所述步進(jìn)電機(jī)連接并驅(qū)動(dòng)第一導(dǎo) 流片和第二導(dǎo)流片，以調(diào)節(jié)安放角;所述流量傳感器設(shè)置在管壁內(nèi)的中央。6. 如權(quán)利要求1所述的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法，其特征在 于:所述吸附模塊具體采用同極相鄰型吸附環(huán)，該同極相鄰型吸附環(huán)包括鋁質(zhì)環(huán)形管道、正 向螺線管、反向螺線管以及鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽；所述正向螺線管和反向螺線管分別布置于鋁質(zhì)環(huán) 形管道內(nèi)，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(chǎn)生同性磁極； 所述鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道的內(nèi)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(diǎn)。7. 如權(quán)利要求1所述的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法，其特征在 于:所述吸附模塊具體采用帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)，該帶電擊錘的同極相鄰型吸附 環(huán)包括鋁質(zhì)環(huán)形管道、正向螺線管、反向螺線管、鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽、隔板、電擊錘以及電磁鐵;所 述正向螺線管和反向螺線管分別布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道內(nèi)，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(chǎn)生同性磁極;所述鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽布置于鋁質(zhì)環(huán)形管道的內(nèi) 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(diǎn);所述隔板位于正向螺線管和反向螺線管之間；所述電擊錘和電磁鐵位于隔板之間；所述 電磁鐵連接并能推動(dòng)電擊錘，使電擊錘敲擊鋁質(zhì)環(huán)形管道內(nèi)壁。8. 如權(quán)利要求1所述的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法，其特征在 于:所述回油筒的底部設(shè)有一溢流閥，該溢流閥底部設(shè)有一電控調(diào)節(jié)螺絲;所述溢流閥上設(shè) 有一排油口，該排油口通過管道連接至一油箱。9. 如權(quán)利要求1所述的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法，其特征在 于:所述內(nèi)筒的底部呈倒圓臺(tái)狀，其通過一內(nèi)筒排油管和回油筒連接，內(nèi)筒排油管上設(shè)有一 電控止回閥。10.如權(quán)利要求1所述的采用工況自適應(yīng)濾波、磁化、吸附和離心的過濾方法，其特征在 于:所述內(nèi)筒的中央豎直設(shè)有一空心圓柱，空心圓柱的上方設(shè)有壓差指示器，該壓差指示器 安裝于端蓋上;所述內(nèi)筒進(jìn)油管和螺旋流道相切連接。
【文檔編號(hào)】F15B21/04GK105864222SQ201610316240
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】李 昊
【申請(qǐng)人】李 昊