用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器，其濾波器、U型微粒分離模塊、回油筒、外桶依次置于底板上；濾波器和U型微粒分離模塊連接，其采用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波器；U型微粒分離模塊包括一U型管，U型管上依次安裝有起電模塊、分離模塊、吸附模塊和消磁模塊；U型微粒分離模塊和回油筒的上方通過回油筒進(jìn)油管連接；內(nèi)筒置于外桶內(nèi)，其安裝于端蓋上；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內(nèi)筒進(jìn)油管連接；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；濾芯設(shè)置在內(nèi)筒的內(nèi)壁上。本發(fā)明具有過濾性能好，適應(yīng)性和集成性高，使用壽命長等諸多優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種液壓油過濾器，具體涉及一種用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、 起電和吸附的濾油器，屬于液壓設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 國內(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)新的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適 應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器，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，使用壽命長的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起 電和吸附的濾油器，其包括底板、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、波紋管以及S型彈性薄壁;其中，所述輸入管連接于外殼的 一端，其和一液壓油進(jìn)口對接;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 接;所述S型彈性薄壁沿外殼的徑向安裝于外殼內(nèi)，其內(nèi)形成膨脹腔和收縮腔;所述輸入管、 輸出管和S型彈性薄壁共同形成一 S型容腔濾波器;所述S型彈性薄壁和外殼之間形成圓柱 形的共振容腔;所述S型彈性薄壁的軸向上均勻開有若干錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔，錐形變結(jié)構(gòu)阻 尼孔連通共振容腔;所述錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔由錐形彈性阻尼孔管和縫孔組成;所述波紋管 呈螺旋狀繞在共振容腔外，和共振容腔通過多個(gè)錐形插入管連通;所述波紋管各圈之間通 過若干支管連通，支管上設(shè)有開關(guān);所述波紋管和共振容腔組成插入式螺旋異構(gòu)串聯(lián)Η型濾 波器;所述U型微粒分離模塊包括一 U型管，U型管上依次安裝有起電模塊、分離模塊、吸附模 塊和消磁模塊;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 □ 〇
[0008] 本發(fā)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器進(jìn)一步設(shè)置為： 所述輸入管和輸出管的軸線不在同一軸線上;所述錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔開口較寬處位于共振 容腔內(nèi)，其錐度角為10° ;所述錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔錐形彈性阻尼孔管的楊氏模量比彈性薄壁 的楊氏模量要大，能隨流體壓力變化拉伸或壓縮;縫孔的楊氏模量比錐形彈性阻尼孔管的 楊氏模量要大，能隨流體壓力開啟或關(guān)閉;所述錐形插入管開口較寬處位于波紋管內(nèi)，其錐 度角為10°。
[0009] 本發(fā)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器進(jìn)一步設(shè)置為： 所述起電模塊包括若干電極以及一電極控制器;所述若干電極安裝于U型管上，其分別連接 至電極控制器。
[0010] 本發(fā)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器進(jìn)一步設(shè)置為： 所述分離模塊采用均勻磁場分離模塊，該均勻磁場分離模塊包括鋁質(zhì)管道、兩個(gè)磁極以及 磁極控制器;其中，所述兩個(gè)磁極分別設(shè)置在鋁質(zhì)管道上，該兩個(gè)磁極的極性相反，并呈相 對設(shè)置;所述兩個(gè)磁極分別電性連接至磁極控制器上。
[0011] 本發(fā)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器進(jìn)一步設(shè)置為： 所述分離模塊采用旋轉(zhuǎn)磁場分離模塊，該旋轉(zhuǎn)磁場分離模塊包括鋁質(zhì)管道、鐵質(zhì)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(zhì)管道外；所述鐵質(zhì)外殼包覆 于鋁質(zhì)管道上;所述三相對稱電流模塊連接所述三相對稱繞組。
[0012] 本發(fā)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器進(jìn)一步設(shè)置為： 所述分離模塊采用螺旋管道磁場分離模塊，該螺旋管道磁場分離模塊包括鋁質(zhì)螺旋管道、 螺線管以及螺線管控制電路;其中，所述鋁質(zhì)螺旋管道設(shè)置在螺線管內(nèi)；所述螺線管和螺線 管控制電路電性連接。
[0013] 本發(fā)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器進(jìn)一步設(shè)置為： 所述吸附模塊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)。
[0014] 本發(fā)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器進(jìn)一步設(shè)置為： 所述吸附模塊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。
[0015] 本發(fā)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器進(jìn)一步設(shè)置為： 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。
[0016] 本發(fā)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器還設(shè)置為: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;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。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0018] 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。
[0019] 2.通過控制液壓油的溫度和向電極施加電壓使油液中的顆粒物質(zhì)帶電聚合，并促 使膠質(zhì)顆粒分解消融;通過吸附模塊形成高效吸附；利用旋轉(zhuǎn)磁場將油液中的微小顆粒"分 離"并聚集到管壁附近，用吸附裝置捕獲微小顆粒;通過消磁裝置對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。
[0020] 3.磁化需要的非均勻磁場的產(chǎn)生，需要多對正逆線圈對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】】
[0021] 圖1是本發(fā)明的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器的結(jié)構(gòu)示 意圖。
[0022] 圖2是圖1中的濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是插入式Η型濾波器示意圖。
[0024] 圖4是單個(gè)的Η型濾波器和串聯(lián)的Η型濾波器頻率特性組合圖。其中，實(shí)線為單個(gè)的 Η型濾波器頻率特性。
[0025] 圖5是S型容腔濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖6是S型彈性薄壁的橫截面示意圖。
[0027] 圖7是圖3中錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔的示意圖。
[0028] 圖7(a)至圖7(c)是錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔的工作狀態(tài)圖。
[0029] 圖8是圖1中的U型微粒分離模塊的示意圖。
[0030] 圖9是圖8中的起電模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031] 圖10是圖8中的分離模塊為均勻磁場分離模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 圖11是圖8中的分離模塊為旋轉(zhuǎn)磁場分離模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033] 圖12是圖8中的分離模塊為螺旋管道磁場分離模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034] 圖13是圖8中的吸附模塊為同極相鄰型吸附環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035] 圖14是圖8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。 【【具體實(shí)施方式】】
[0036] 請參閱說明書附圖1至附圖14所示，本發(fā)明為一種用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾 波、起電和吸附的濾油器，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。
[0037] 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88、輸出管89、波紋管83以及S型彈性薄 壁87等幾部分組成。
[0038]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對接。所述S型彈性薄壁87沿外殼的徑 向安裝于外殼88內(nèi)，其內(nèi)形成膨脹腔71和收縮腔72。所述輸入管81和輸出管89的軸線不在 同一軸線上，這樣可以提高10%以上的濾波效果。
[0039]所述輸入管81、輸出管89和S型彈性薄壁87共同形成一S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：
[0040]
[0041] a-介質(zhì)中音速L一收縮腔長度D-膨脹腔直徑Z-特性阻抗 [0042] γ-透射系數(shù)f一壓力波動(dòng)頻率cU-輸入管直徑d-收縮腔直徑
[0043] lu-膨脹腔系數(shù)k2-收縮腔系數(shù)
[0044] 由上式可見，S型容腔濾波器和電路中的電容作用類似。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。同時(shí)，本發(fā)明的 S型容腔結(jié)構(gòu)中，膨脹腔和收縮腔之間過渡平滑，有助于降低腔體直徑突變帶來的系統(tǒng)壓力 損失。
[0045] 所述S型容腔濾波器的設(shè)計(jì)原理如下：當(dāng)變化的流量通過輸入管進(jìn)入S型容腔的膨 脹腔時(shí)，液流超過平均流量，擴(kuò)大的膨脹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。多級膨脹腔和收縮腔的組合則提高了濾波器的脈動(dòng)壓力吸收 能力，也即濾波性能。膨脹腔和收縮腔之間采用曲面光滑過渡，則避免了由流體界面突變帶 來的沿程壓力損失及發(fā)熱。
[0046] 所述S型彈性薄壁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S型彈性薄壁固有頻率為：
[0047]
[0048] k-S型彈性薄壁結(jié)構(gòu)系數(shù)h-S型彈性薄壁厚度R-S型彈性薄壁半徑
[0049] E-S型彈性薄壁的楊氏模量P-S型彈性薄壁的質(zhì)量密度
[0050] η-S型彈性薄壁的載流因子μ-S型彈性薄壁的泊松比。
[0051] 代入實(shí)際參數(shù)，對上式進(jìn)行仿真分析可以發(fā)現(xiàn)，S型彈性薄壁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。在相對較寬的頻帶范圍內(nèi)，S 型彈性薄壁對壓力脈動(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S型彈性薄壁 半徑較大且較薄，其固有頻率更靠近中頻段，可實(shí)現(xiàn)對液壓系統(tǒng)中的中高頻壓力脈動(dòng)的有 效衰減。
[0052]所述S型彈性薄壁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)，雙管插入式容 腔濾波器對壓力波動(dòng)的衰減能力較弱，流入雙管插入式容腔的周期性脈動(dòng)壓力持續(xù)作用在 S型彈性薄壁的內(nèi)外壁上，由于內(nèi)外壁之間有支柱固定連接，內(nèi)外S型彈性薄壁同時(shí)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，S型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)的勢能 和動(dòng)能之和直接相關(guān)，為了提高中頻段濾波性能，S型彈性薄壁的半徑設(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0.1_。
[0053] 進(jìn)一步的，所述S型彈性薄壁87和外殼88之間形成圓柱形的共振容腔85。所述S型 彈性薄壁87的軸向上均勻開有若干錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔86,以保證在整個(gè)濾波器的范圍內(nèi)均 能實(shí)現(xiàn)插入式串并聯(lián)濾波。錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔86連通共振容腔85。所述錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔 開口較寬處位于共振容腔內(nèi)，其錐度角為10°，用于展寬濾波頻率范圍，按集總參數(shù)法處理 后得到的濾波器固有角頻率為：
[0054] (1)
[0055] a-介質(zhì)中音速L一阻尼孔長S-阻尼孔橫截面積V-并聯(lián)共振容腔體積。
[0056]所述波紋管83呈螺旋狀繞在共振容腔85外，和共振容腔85通過多個(gè)錐形插入管82 連通。所述錐形插入管82開口較寬處位于波紋管83內(nèi)，其錐度角為10°用于展寬濾波頻率范 圍。所述波紋管83各圈之間通過若干支管810連通，支管810上設(shè)有開關(guān)84。所述波紋管83和 共振容腔85組成插入式螺旋異構(gòu)串聯(lián)Η型濾波器。
[0057]由圖3可知，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;插入式螺旋異構(gòu)串聯(lián)Η型濾波器中采用了螺旋異構(gòu)的波紋管83結(jié) 構(gòu)，波紋管本身具有彈性，當(dāng)液壓系統(tǒng)的流量和壓力脈動(dòng)經(jīng)過波紋管時(shí)，流體介質(zhì)導(dǎo)致液 壓-彈簧系統(tǒng)振動(dòng)，抵消波動(dòng)能量，從而起到濾波作用；同時(shí)，各圈波紋管83之間的若干支管 810的連通或斷開，引起波的干涉和疊加，從而改變串聯(lián)Η型濾波器的頻率特性;合理安排濾 波器參數(shù)以及連通支管的數(shù)量和位置，可使串聯(lián)Η型濾波器的頻率特性的波谷抬高，使濾波 器在整個(gè)中低頻段均有良好的濾波性能，實(shí)現(xiàn)中低頻段的全頻譜濾波。
[0058] 進(jìn)一步的，所述錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔86由錐形彈性阻尼孔管16和縫孔15組成，錐形 較窄端開口于彈性薄壁7。其中錐形彈性阻尼孔管16的楊氏模量比彈性薄壁7的楊氏模量要 大，能隨流體壓力變化拉伸或壓縮;縫孔15的楊氏模量比錐形彈性阻尼孔管16的楊氏模量 要大，能隨流體壓力開啟或關(guān)閉。故當(dāng)壓力脈動(dòng)頻率落在高頻段時(shí)，S型容腔濾波器結(jié)構(gòu)起 濾波作用，錐形彈性阻尼孔管16和縫孔15都處于圖7(a)狀態(tài);而當(dāng)脈動(dòng)頻率落在中頻段時(shí)， 濾波器結(jié)構(gòu)變?yōu)镾型容腔濾波器結(jié)構(gòu)和彈性薄壁7濾波結(jié)構(gòu)共同起作用，錐形彈性阻尼孔管 16和縫孔15都處于圖7 (a)狀態(tài)；當(dāng)脈動(dòng)頻率落在某些特定的低頻頻率時(shí)，濾波器結(jié)構(gòu)變?yōu)?插入式串并聯(lián)Η型濾波器、S型容腔濾波器結(jié)構(gòu)和彈性薄壁濾波結(jié)構(gòu)共同起作用，錐形彈性 阻尼孔管16和縫孔15都處于圖7(b)狀態(tài)，由于插入式串并聯(lián)Η型濾波器的固有頻率被設(shè)計(jì) 為和這些特定低頻脈動(dòng)頻率一致，對基頻能量大的系統(tǒng)可起到較好的濾波效果；當(dāng)脈動(dòng)頻 率落在某些特定頻率以外的低頻段時(shí)，錐形彈性阻尼孔管16和縫孔15都處于圖7(c)狀態(tài)。 這樣的變結(jié)構(gòu)濾波器設(shè)計(jì)既保證了液壓系統(tǒng)的全頻段全工況濾波，又降低了正常工況下濾 波器的壓力損失，保證了系統(tǒng)的液壓剛度。
[0059] 本濾波器8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度設(shè)計(jì)為大于系統(tǒng)主要壓力脈動(dòng)波長，且濾波器的插入式螺旋異構(gòu)串 聯(lián)Η型濾波器的容腔長度、S型容腔濾波器的長度和彈性薄壁的長度和濾波器軸線長度相 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)；插入式螺旋異構(gòu)串聯(lián)Η型濾波 器的錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔開在S型彈性薄壁上，沿軸線方向均勻分布，螺旋異構(gòu)纏繞的波紋管 和共振容腔間的錐形插入管在軸向均勻分布，使得壓力峰值位置變化對濾波器的性能幾乎 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。
[0060] 采用本濾波器8進(jìn)行液壓脈動(dòng)濾波的方法如下：
[0061] 1)，液壓流體通過輸入管進(jìn)入S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；
[0062] 2)，通過S型彈性薄壁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；
[0063] 3)，通過插入式螺旋異構(gòu)串聯(lián)Η型濾波器，錐形變結(jié)構(gòu)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；
[0064] 4)，將濾波器的軸向長度設(shè)計(jì)為大于液壓系統(tǒng)主要壓力脈動(dòng)波長，且插入式串并 聯(lián)Η型濾波器長度、雙管插入式濾波器長度和S型彈性薄壁87長度同濾波器長度相等，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；
[0065] 5)，通過錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔的錐形彈性阻尼孔管的伸縮和縫孔的開關(guān)，完成壓力 脈動(dòng)自適應(yīng)濾波。
[0066] 所述U型微粒分離模塊3包括一 U型管31，U型管31上依次安裝有起電模塊32、分離 模塊33、吸附模塊34、以及消磁模塊35。
[0067] 所述起電模塊32使油液中的金屬顆粒物質(zhì)帶電，其由若干電極321以及一電極控 制器322組成。所述若干電極321安裝于U型管31上，其分別連接至電極控制器252。所述電極 控制器322電性連接向電極321施加電壓，使油液中的顆粒物質(zhì)帶電。
[0068]所述分離模塊33使質(zhì)量較大的顆粒帶電聚合并在離心力作用下甩向腔壁，其可采 用均勻磁場分離模塊、旋轉(zhuǎn)磁場分離模塊或螺旋管道磁場分離模塊。
[0069]所述分離模塊33采用均勻磁場分離模塊時(shí)，其由鋁質(zhì)管道331、兩個(gè)磁極332以及 磁極控制器333組成。其中，所述兩個(gè)磁極332分別設(shè)置在鋁質(zhì)管道331上，該兩個(gè)磁極332的 極性相反，并呈相對設(shè)置。所述兩個(gè)磁極332分別電性連接至磁極控制器333上。
[0070]所述均勻磁場分離模塊33的設(shè)計(jì)原理如下：帶電顆粒以速度V流入均勻磁場分離 模塊33,均勾磁場分離模塊33的兩個(gè)磁極332產(chǎn)生和速度V方向垂直的均勾磁場，根據(jù)左手 定則，則帶電顆粒在均勻磁場分離模塊33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(yùn)動(dòng)方向，使帶電顆粒在該力的作 用下向鋁質(zhì)管道331的管壁運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)過程中還受到粘性阻力的 作用。為了確保分離效果，需要調(diào)節(jié)磁場強(qiáng)度B使距離管壁最遠(yuǎn)處的顆粒能在分離模塊的作 用時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)到管壁處，定量分析如下：
[0071 ]假定微粒質(zhì)量為m，速度為v，磁場強(qiáng)度為B，帶電量為q，分離模塊的直徑為D，長度 為L，則：
[0072]作用在帶電顆粒上的洛侖磁力為
[0073] Fi = qvB
[0074] 帶電顆粒受到的粘性阻力為
[0075] Fd = 6JT · η · r · v
[0076] η 液壓油的粘度r 帶電顆粒的半徑v 帶電顆粒運(yùn)動(dòng)速度
[0077] 不是一般性，假定油液中的顆粒進(jìn)入分離模塊時(shí)已達(dá)到穩(wěn)態(tài)，則帶電顆粒通過分 離模塊的時(shí)間可近似用下式表示
[0078]
[0079]距離管壁最遠(yuǎn)處的帶電顆粒運(yùn)動(dòng)到管壁處的時(shí)間t2可由下式求解 [0080]
[0081]調(diào)節(jié)B，使得tOts，即可達(dá)到分離效果。
[0082]所述分離模塊33采用旋轉(zhuǎn)磁場分離模塊時(shí)，其由鋁質(zhì)管道331、鐵質(zhì)外殼334、三相 對稱繞組335以及三相對稱電流模塊336等部件組成。所述三相對稱繞組335繞在鋁質(zhì)管道 331外。所述鐵質(zhì)外殼334包覆于鋁質(zhì)管道335上。所述三相對稱電流模塊336連接所述三相 對稱繞組335。
[0083]所述旋轉(zhuǎn)磁場分離模塊33的設(shè)計(jì)原理如下：帶電顆粒以速度V流入旋轉(zhuǎn)磁場分離 模塊33,三相對稱電流模塊336使三相對稱繞組335中流過三相對稱電流，該電流在鋁質(zhì)管 道331內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，帶電顆粒在旋轉(zhuǎn)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(yùn)動(dòng)方向，使帶電顆粒在 該力的作用下以螺旋狀前進(jìn)，并向管壁運(yùn)動(dòng)。合理調(diào)節(jié)磁場強(qiáng)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(yùn)動(dòng)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(zhì)管道331軸線上的 微粒能在分離模塊的作用時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)到管壁處，定量分析如下：
[0084]假定微粒質(zhì)量為m，速度為v，磁場強(qiáng)度為B，帶電量為q，分離模塊的直徑為D，長度 為L，則：
[0085]作用在帶電顆粒上的洛侖磁力為
[0086] Fi = qvB
[0087] 帶電顆粒受到的粘性阻力為
[0088] Fd = 6JT · η · r · v
[0089] η--液壓油的粘度r--帶電顆粒的半徑v--帶電顆粒運(yùn)動(dòng)速度
[0090] 假定油液中的顆粒進(jìn)入分離模塊時(shí)已達(dá)到穩(wěn)態(tài)，則帶電顆粒通過分離模塊的時(shí)間 可近似用下式表示
[0091]
[0092] 管道軸線上的帶電顆粒運(yùn)動(dòng)到管壁處的時(shí)間〖2可由下式求解
[0093]
[0094]調(diào)節(jié)B，使得tOts，即可達(dá)到分離效果。
[0095]所述分離模塊33采用螺旋管道磁場分離模塊時(shí)，其由鋁質(zhì)螺旋管道338、螺線管 339以及螺線管控制電路336組成。其中，所述鋁質(zhì)螺旋管道338設(shè)置在螺線管339內(nèi)。所述螺 線管339和螺線管控制電路336電性連接。
[0096]所述螺旋管道磁場分離模塊33的設(shè)計(jì)原理如下：攜帶帶電顆粒的油液沿鋁質(zhì)螺旋 管道338前進(jìn)，從而在管道出口處產(chǎn)生具有一定自旋方向的旋流，質(zhì)量較重的帶電顆粒隨著 油液旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下產(chǎn)生向管壁的徑向運(yùn)動(dòng)；同時(shí)，由于鋁質(zhì)螺旋管道338的入口 方向和通電螺線管339的軸向磁場方向垂直，以速度v進(jìn)入鋁質(zhì)螺旋管道338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(zhì)螺旋管道338的入口方向。洛侖磁力使帶電 顆粒在管道內(nèi)做螺旋前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，由于錯(cuò)質(zhì)螺旋管道338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(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而油液則不受影響，從而實(shí)現(xiàn)顆粒從油液中的"分離"，以便實(shí) 現(xiàn)對顆粒的吸附。為保證"分離"效果，需要使鋁質(zhì)管道軸線上的微粒能在分離模塊的作用 時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)到管壁處，定量分析如下：
[0097]假定微粒質(zhì)量為m，速度為V，帶電量為q，鋁質(zhì)螺旋管道的直徑為D，鋁質(zhì)螺旋管道 的匝數(shù)為n，鋁質(zhì)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(qiáng)度為B，真空磁導(dǎo)率為μ〇，則：
[0098]作用在帶電顆粒上的洛侖磁力為
[0099] Fi = qvB
[0100] 帶電顆粒受到的粘性阻力為
[0101] Fd = 6JT · η · r · v
[0102] η 液壓油的粘度r 帶電顆粒的半徑v 帶電顆粒運(yùn)動(dòng)速度
[0103] 帶電顆粒通過分離模塊的時(shí)間可近似用下式表示
[0104]
[0105] 管道軸線上的帶電顆粒運(yùn)動(dòng)到管壁處的時(shí)間〖2可由下式求解
[0106]
[0107] 螺線管內(nèi)部的磁場強(qiáng)度可近似為恒值
[0108]
[0109]調(diào)節(jié)I，使得tOts，即可達(dá)到分離效果。
[0110] 所述吸附模塊34用于吸附經(jīng)分離模塊33分離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)。
[0111] 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 強(qiáng)度，增強(qiáng)鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344對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。
[0112] 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。
[0113] 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)壁處的磁場強(qiáng)度，增強(qiáng)鐵質(zhì)導(dǎo)磁帽344對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。
[0114] 所述吸附模塊34設(shè)計(jì)成U型，在油液進(jìn)入U(xiǎn)型吸附管道時(shí)，顆粒在重力、離心力的作 用下，向一側(cè)管壁移動(dòng)，在加上磁場力作用，徑向移動(dòng)速度加快，顆粒吸附的效率得以提高； 在油液離開U型吸附管道上升時(shí)，重力和磁場力的合力使得顆粒沿斜向下的方向運(yùn)動(dòng)，延長 了顆粒受力時(shí)間，提高了顆粒吸附的效率。
[0115] 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，對污染敏感液壓元件造成損傷。
[0116] 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。
[0117] 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。
[0118] 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。
[0119] 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。
[0120] 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。
[0121] 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。
[0122] 在本發(fā)明中，由于U型微粒分離模塊3對油液內(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。
[0123] 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 而延長了濾芯18使用壽命。
[0124] 采用上述濾油器對回流液壓有處理的工藝步驟如下：
[0125] 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)；
[0126] 2)，回流液壓油進(jìn)入U(xiǎn)型微粒分離模塊3的起電模塊32,使油液中的顆粒物質(zhì)帶電， 之后送至分離模塊33;
[0127] 3)，通過分離裝置33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34;
[0128] 4)，通過吸附模塊34吸附回油中的磁性聚合微粒，之后回油送至消磁模塊35;
[0129] 5)，通過消磁模塊35消除磁性微粒磁性；
[0130] 6)，之后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；
[0131] 7 )，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；
[0132] 8)，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。
[0133] 以上的【具體實(shí)施方式】僅為本創(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. 用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器，其特征在于: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、波 紋管以及S型彈性薄壁;其中，所述輸入管連接于外殼的一端，其和一液壓油進(jìn)口對接;所述 輸出管連接于外殼的另一端，其和U型微粒分離模塊對接;所述S型彈性薄壁沿外殼的徑向 安裝于外殼內(nèi)，其內(nèi)形成膨脹腔和收縮腔;所述輸入管、輸出管和S型彈性薄壁共同形成一S 型容腔濾波器;所述S型彈性薄壁和外殼之間形成圓柱形的共振容腔;所述S型彈性薄壁的 軸向上均勻開有若干錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔，錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔連通共振容腔;所述錐形變結(jié) 構(gòu)阻尼孔由錐形彈性阻尼孔管和縫孔組成;所述波紋管呈螺旋狀繞在共振容腔外，和共振 容腔通過多個(gè)錐形插入管連通;所述波紋管各圈之間通過若干支管連通，支管上設(shè)有開關(guān)； 所述波紋管和共振容腔組成插入式螺旋異構(gòu)串聯(lián)H型濾波器;所述U型微粒分離模塊包括一 U型管，U型管上依次安裝有起電模塊、分離模塊、吸附模塊和消磁模塊;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。2. 如權(quán)利要求1所述的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器，其特征 在于:所述輸入管和輸出管的軸線不在同一軸線上;所述錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔開口較寬處位 于共振容腔內(nèi)，其錐度角為10° ;所述錐形變結(jié)構(gòu)阻尼孔錐形彈性阻尼孔管的楊氏模量比彈 性薄壁的楊氏模量要大，能隨流體壓力變化拉伸或壓縮;縫孔的楊氏模量比錐形彈性阻尼 孔管的楊氏模量要大，能隨流體壓力開啟或關(guān)閉；所述錐形插入管開口較寬處位于波紋管 內(nèi)，其錐度角為10°。3. 如權(quán)利要求1所述的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器，其特征 在于:所述起電模塊包括若干電極以及一電極控制器;所述若干電極安裝于U型管上，其分 別連接至電極控制器。4. 如權(quán)利要求1所述的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器，其特征 在于:所述分離模塊采用均勻磁場分離模塊，該均勻磁場分離模塊包括鋁質(zhì)管道、兩個(gè)磁極 以及磁極控制器;其中，所述兩個(gè)磁極分別設(shè)置在鋁質(zhì)管道上，該兩個(gè)磁極的極性相反，并 呈相對設(shè)置;所述兩個(gè)磁極分別電性連接至磁極控制器上。5. 如權(quán)利要求1所述的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器，其特征 在于:所述分離模塊采用旋轉(zhuǎn)磁場分離模塊，該旋轉(zhuǎn)磁場分離模塊包括鋁質(zhì)管道、鐵質(zhì)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(zhì)管道外;所述鐵質(zhì)外 殼包覆于鋁質(zhì)管道上;所述三相對稱電流模塊連接所述三相對稱繞組。6. 如權(quán)利要求1所述的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器，其特征 在于:所述分離模塊采用螺旋管道磁場分離模塊，該螺旋管道磁場分離模塊包括鋁質(zhì)螺旋 管道、螺線管以及螺線管控制電路;其中，所述鋁質(zhì)螺旋管道設(shè)置在螺線管內(nèi)；所述螺線管 和螺線管控制電路電性連接。7. 如權(quán)利要求1所述的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器，其特征 在于:所述吸附模塊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)。8. 如權(quán)利要求1所述的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器，其特征 在于:所述吸附模塊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。9. 權(quán)利要求1所述的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器，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。10. 權(quán)利要求1所述的用全頻段變結(jié)構(gòu)工況自適應(yīng)濾波、起電和吸附的濾油器，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;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】F15B21/04GK105889217SQ201610313033
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】李偉波
【申請人】紹興文理學(xué)院