專利名稱：油水分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油水分離裝置，尤其涉及一種工程機械上使用的柴油與水的分離 器，以提高用油純度，減少對油泵等元件的磨損。
背景技術(shù)：
柴油機廣泛應(yīng)用于大型液壓挖掘機，而柴油在存儲，運輸?shù)冗^程中不可避免地會 混入水等雜質(zhì)，使用帶有水等雜質(zhì)的柴油將過早地堵塞燃油濾清器，使有精密元件的燃油 泵和噴油器等發(fā)生故障。為了避免或減少因柴油質(zhì)量低劣而發(fā)生的各種故障，必須在燃油 進入燃油泵和噴油器之前既對燃油進行過濾，又將燃油中的水分離去掉，通常在進油路上 加裝油水分離器以過濾燃油中的雜質(zhì)，分離所含水分。油水分離器的原理是利用水的密度大于柴油的密度，柴油中的水分在通過油水分 離器時，水分被分離出來并沉積在油水分離器的底部。在使用時要注意及時排水，目前所用 的油水分離器在日常維護時需要人工打開放水閥，保養(yǎng)后再人工關(guān)閉放水閥，因此需要較 長的維護時間，自動化程度較低。同時也會因用戶疏忽，未及時排放油水分離器中的水分， 造成柴油中含水量過高，進而導(dǎo)致發(fā)動機熄火，功率下降，甚至于元件損害等嚴(yán)重問題。為避免維護不及時而產(chǎn)生的損害問題，出現(xiàn)了帶有自動排水功能的油水分離器， 如中國實用新型公開的一種油水分離器(CN 2592253Y)，包括本體、進油管、出油管、排水 口，在排水口設(shè)有電磁閥，在本體內(nèi)設(shè)置第一、第二接線柱，分別接于信號指示器與電源上， 電磁閥、延時器、信號指示器、電源串聯(lián)成一回路，當(dāng)本體內(nèi)水分聚積達到設(shè)定的積水水平 面時，第一接線柱和第二接線柱的斷路接通形成回路，信號指示器接通，控制電磁閥打開排 水，根據(jù)延時器延時后自動關(guān)閉，實現(xiàn)自動排水的目的。然而，此結(jié)構(gòu)的自動排水機構(gòu)部分 結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，同時需要帶有電磁閥及電源等用電部件，生產(chǎn)成本較高，一旦延時器或其它 部件出現(xiàn)故障，自動排水功能就將喪失，造成未能及時排水的各種危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，帶有自動排水功能的油水分離器，使用該結(jié)構(gòu) 的油水分離器，提高自動排水的穩(wěn)定性，確保進入柴油機的燃油質(zhì)量。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種油水分離器，包括一本體及本體 底部的放水機構(gòu)，所述本體的頂部為設(shè)有進油口和吸油口的底座，底座下方為分離筒，所述 底座內(nèi)、分離筒的上方設(shè)有擋水板，所述放水機構(gòu)的底部設(shè)置出水口，其特征在于所述放 水機構(gòu)包括蓄水部與放水部，所述蓄水部頂部與所述分離筒內(nèi)腔連通，所述蓄水部內(nèi)設(shè)有 一分隔蓄水部與分離筒內(nèi)腔的水油分離膜，所述放水部內(nèi)壁呈弧形，放水部內(nèi)腔設(shè)有一水 平布置放水板，所述放水板具有繞其上偏心軸轉(zhuǎn)動的自由度，且所述放水板的外緣與放水 部的弧形內(nèi)壁配合，所述偏心軸將放水板上方的放水部分隔為A、B腔，所述A腔經(jīng)密封結(jié)構(gòu) 與所述蓄水部、B腔分隔，構(gòu)成無水腔，所述B腔與所述蓄水部連通，對應(yīng)A腔側(cè)的放水板質(zhì) 量等于對應(yīng)B腔側(cè)的放水板質(zhì)量與預(yù)設(shè)開啟放水質(zhì)量之和；對應(yīng)B腔側(cè)的放水部內(nèi)壁上設(shè)
3有凹陷，所述凹陷位于B腔側(cè)放水板初始狀態(tài)的下方，凹陷內(nèi)壁與所述放水板外緣間形成 空隙，與所述放水部下方的出水口連通。上述技術(shù)方案中，油水分離器利用油水密度的不同，放水部與蓄水部呈管狀，當(dāng)待 分離的油自本體頂部的進油口進入底座內(nèi)，經(jīng)擋水板對流速減緩，進入分離筒內(nèi)，油浮于水 的上方，原本油內(nèi)的水分沉于分離筒的底部，進到放水機構(gòu)的蓄水部內(nèi)，又由水油分離膜進 一步過濾油份，所述水油分離膜是一種僅允許水等小分子物質(zhì)通過，而油無法通過的薄膜， 可選用有機膜、無機膜或復(fù)合膜，如陶瓷膜等，被過濾后的水分進入放水部，通過放水板上 水分質(zhì)量與無水腔A腔側(cè)放水板質(zhì)量的比較，控制放水板繞偏心軸轉(zhuǎn)動，及時打開(B腔側(cè) 放水板質(zhì)量+水質(zhì)量等于A腔側(cè)放水板質(zhì)量，即B腔側(cè)放水板下降至凹陷處)或關(guān)閉(B腔 側(cè)放水板上翹離開凹陷處)放水機構(gòu)，由放水機構(gòu)底部的出水口排出水分，實現(xiàn)自動排水。 通過控制偏心軸的偏心位置，可調(diào)節(jié)放水機構(gòu)打開與關(guān)閉的靈敏度。上述技術(shù)方案中，所述密封結(jié)構(gòu)由水平布置的平板及垂直布置的豎板圍成，所述 平板的外緣卡設(shè)于所述放水部內(nèi)壁上開設(shè)的溝槽內(nèi)，所述豎板的底端設(shè)有安裝環(huán)，所述偏 心軸穿設(shè)于該安裝環(huán)內(nèi)，構(gòu)成間隙配合。上述技術(shù)方案中，所述蓄水部中間的內(nèi)壁上設(shè)有環(huán)形卡槽，所述油水分離膜的外 緣邊卡設(shè)于所述環(huán)形卡槽內(nèi)。上述技術(shù)方案中，所述本體的底部外殼上設(shè)有外螺紋，所述放水機構(gòu)頂部內(nèi)壁上 設(shè)有內(nèi)螺紋，所述本體與所述放水機構(gòu)螺紋連接。 上述技術(shù)方案中，所述放水板為不銹鋼板、PVC板或樹脂板構(gòu)成。本發(fā)明的工作原理是蓄水部底部放水部采用偏心式設(shè)計，A腔側(cè)放水板質(zhì)量大 于B腔側(cè)放水板質(zhì)量，初始狀態(tài)下B腔側(cè)放水板處于上翹位置，蓄水部底部關(guān)閉；隨著蓄水 部中水位上升，B腔側(cè)放水板的質(zhì)量+水的質(zhì)量逐步接近A腔側(cè)放水板質(zhì)量，使放水板繞偏 心軸轉(zhuǎn)動，蓄水部底部開啟，達到放水效果；隨著蓄水部中水位下降，B腔側(cè)放水板上水的 質(zhì)量減少，在重力作用下，A腔側(cè)放水板下降，蓄水部底部關(guān)閉。利用密封機構(gòu)將A，B兩腔 完全分離，以保證A腔內(nèi)無液體流入，密封結(jié)構(gòu)安裝于蓄水部的溝槽內(nèi)，密封結(jié)構(gòu)下部設(shè)計 有安裝環(huán)，用于安裝放水板中部偏心軸，偏心軸可在與安裝環(huán)為間隙配合，偏心軸可自由轉(zhuǎn) 動，以保證放水機構(gòu)開啟，關(guān)閉自如。由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點1.本發(fā)明在本體下方設(shè)置放水機構(gòu)，通過密封結(jié)構(gòu)分隔放水部空腔，獲得無水腔 及與蓄水部連通的有水腔，利用放水板繞偏心軸轉(zhuǎn)動，比較有水腔側(cè)放水板與無水腔放水 板的質(zhì)量，當(dāng)達到設(shè)定值(有水腔側(cè)放水板質(zhì)量+水質(zhì)量等于無水腔側(cè)放水板質(zhì)量)時，放 水板轉(zhuǎn)動至凹陷處(開啟口)，自動排放水分，而當(dāng)水質(zhì)量下降后放水板又反轉(zhuǎn)，將凹陷封 閉，關(guān)閉排水，實現(xiàn)排水過程的自動化，確保進入柴油機的燃油質(zhì)量，提高發(fā)動機的工作效 率及工作壽命；2.通過有水腔側(cè)放水板與無水腔側(cè)放水板之間的質(zhì)量比較，自動開啟閉合排水 口，無需人工操作，同時結(jié)構(gòu)簡單，無外設(shè)傳感器等電路設(shè)備，成本降低，且可靠性高。


圖1是本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明實施例一的俯視圖；圖3是本發(fā)明實施例一中放水板結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實施例一中放水部的結(jié)構(gòu)示意圖(去除放水板)；圖5是圖1的局部放大圖。其中1、底座；2、進油口 ；3、吸油口 ；4、分離筒；5、擋水板；6、出水口 ；7、蓄水部； 8、放水部；9、油水分離膜；10、放水板；11、偏心軸；12、A腔；13、B腔；14、密封結(jié)構(gòu)；15、凹 陷；16、溝槽；17、安裝環(huán)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述實施例一參見圖1 5所示，一種油水分離器，包括一本體及本體底部的放水機 構(gòu)，所述本體的頂部為設(shè)有進油口 2和吸油口 3的底座1，底座1下方為分離筒4，所述底座 1內(nèi)、分離筒4的上方設(shè)有擋水板5，所述放水機構(gòu)頂部內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋，與所述本體下部的 外螺紋配合螺接，放水機構(gòu)的底部設(shè)置出水口 6，所述放水機構(gòu)包括蓄水部7與放水部8 ；所述蓄水部7頂部與所述分離筒4內(nèi)腔連通，所述蓄水部7內(nèi)設(shè)有一環(huán)形卡槽，環(huán) 形卡槽內(nèi)設(shè)有油水分離膜9 (該膜可選用陶瓷膜，阻止柴油進入蓄水部，只允許水分通過)， 分隔蓄水部7與分離筒4內(nèi)腔；所述放水部8內(nèi)壁呈弧形，放水部8內(nèi)腔設(shè)有一水平布置放水板10，所述放水板 10在放水部8內(nèi)具有繞其上偏心軸11轉(zhuǎn)動的自由度，且所述放水板10的外緣與放水部8 的弧形內(nèi)壁配合，所述偏心軸11將放水板10上方的放水部8分隔為A、B腔，所述A腔12 經(jīng)密封結(jié)構(gòu)14與所述蓄水部7、B腔13分隔，構(gòu)成無水腔，所述B腔13與所述蓄水部7連 通，對應(yīng)A腔12側(cè)的放水板10質(zhì)量等于對應(yīng)B腔13側(cè)的放水板10質(zhì)量與預(yù)設(shè)開啟放水 質(zhì)量之和；對應(yīng)B腔13側(cè)的放水部內(nèi)壁上設(shè)有凹陷15，所述凹陷15位于B腔13側(cè)放水板 10初始狀態(tài)的下方，凹陷15內(nèi)壁與所述放水板10外緣間形成空隙，與所述放水部8下方的 出水口 6連通。上述A腔12側(cè)放水板10質(zhì)量與B腔13側(cè)放水板10質(zhì)量之間的關(guān)系可通過以下 表達式表示Δ W = ρ t ( π r2-2r2arccos (a/r) +2a (r2-a2)1/2)，其中r 為放水部 8 半徑，a 為 偏心距，P為放水板10材質(zhì)密度，t為放水板10厚度，AW為A、B腔側(cè)放水板質(zhì)量差(即 為預(yù)開啟水質(zhì)量)。根據(jù)放水板10的材質(zhì)密度，可選用不銹鋼板、PVC板或樹脂板，計算時 可采用逼近法的計算方式計算偏心距a，具體為預(yù)先設(shè)定(即為需要開啟放水的水 質(zhì)量)，先假設(shè)一個偏心距a的值(偏心距a值反比于放水機構(gòu)的開啟頻率)，計算出AW， 比較AW'之間的差距，當(dāng)AW等于(盡可能接近)AW'時，偏心距a即被數(shù)出，參見圖2 所示。如圖1、5所示，所述密封結(jié)構(gòu)14由水平布置的平板及垂直布置的豎板圍成，所述 平板的外緣卡設(shè)于所述放水部內(nèi)壁上開設(shè)的溝槽16內(nèi)，所述豎板的底端設(shè)有安裝環(huán)17，所 述偏心軸11穿設(shè)于該安裝環(huán)17內(nèi)，構(gòu)成間隙配合。所述放水部8弧形曲率變化如圖4所示，設(shè)放水部8底部為坐標(biāo)零點，球心坐標(biāo)為 (0，c)，球徑同放水板半徑為r，則弧形壁大圓平面上任意一點的位置關(guān)系如下(大圓曲率 變化處倒角忽略不計)
5
①y =C-(]2 2\ 1/2 “X )-----(χ > 0，y < c)；
②y =C+02 2\ 1/2 “X )-----(χ > 0，y > c)；
③y =C-(]χ2)172(χ < 0, y < c r0)
④y =C-(]^02-(lxl-r)2)1/2——------------(χ < 0，c-r0 < y < c)
⑤y =C+0^02-(lxl-r)2)1/2——------------(χ < 0，C-< y < c+r0)
⑥y =C+ (],χ2)172(χ < 0，y〉c+r0) 將上述關(guān)系式與坐標(biāo)值輸入數(shù)控加工機床內(nèi)，便可制得放水部8的弧形壁。
權(quán)利要求
一種油水分離器，包括一本體及本體底部的放水機構(gòu)，所述本體的頂部為設(shè)有進油口和吸油口的底座，底座下方為分離筒，所述底座內(nèi)、分離筒的上方設(shè)有擋水板，所述放水機構(gòu)的底部設(shè)置出水口，其特征在于所述放水機構(gòu)包括蓄水部與放水部，所述蓄水部頂部與所述分離筒內(nèi)腔連通，所述蓄水部內(nèi)設(shè)有一分隔蓄水部與分離筒內(nèi)腔的水油分離膜，所述放水部內(nèi)壁呈弧形，放水部內(nèi)腔設(shè)有一水平布置放水板，所述放水板具有繞其上偏心軸轉(zhuǎn)動的自由度，且所述放水板的外緣與放水部的弧形內(nèi)壁配合，所述偏心軸將放水板上方的放水部分隔為A、B腔，所述A腔經(jīng)密封結(jié)構(gòu)與所述蓄水部、B腔分隔，構(gòu)成無水腔，所述B腔與所述蓄水部連通，對應(yīng)A腔側(cè)的放水板質(zhì)量等于對應(yīng)B腔側(cè)的放水板質(zhì)量與預(yù)設(shè)開啟放水質(zhì)量之和；對應(yīng)B腔側(cè)的放水部內(nèi)壁上設(shè)有凹陷，所述凹陷位于B腔側(cè)放水板初始狀態(tài)的下方，凹陷內(nèi)壁與所述放水板外緣間形成空隙，與所述放水部下方的出水口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油水分離器，其特征在于所述密封結(jié)構(gòu)由水平布置的平板 及垂直布置的豎板圍成，所述平板的外緣卡設(shè)于所述放水部內(nèi)壁上開設(shè)的溝槽內(nèi)，所述豎 板的底端設(shè)有安裝環(huán)，所述偏心軸穿設(shè)于該安裝環(huán)內(nèi)，構(gòu)成間隙配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油水分離器，其特征在于所述蓄水部中間的內(nèi)壁上設(shè)有環(huán) 形卡槽，所述油水分離膜的外緣邊卡設(shè)于所述環(huán)形卡槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油水分離器，其特征在于所述本體的底部外殼上設(shè)有外螺 紋，所述放水機構(gòu)頂部內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)螺紋，所述本體與所述放水機構(gòu)螺紋連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油水分離器，其特征在于所述放水板為不銹鋼板、PVC板或 樹脂板構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油水分離器，包括一本體及本體底部的放水機構(gòu)，其特征在于所述放水機構(gòu)包括蓄水部與放水部，所述蓄水部內(nèi)設(shè)有一水油分離膜，所述放水部內(nèi)壁呈弧形，放水部內(nèi)腔設(shè)有一放水板，所述放水板具有繞其上偏心軸轉(zhuǎn)動的自由度，且所述放水板的外緣與放水部的弧形內(nèi)壁配合，所述偏心軸將放水板上方的放水部分隔為A、B腔，對應(yīng)A腔側(cè)的放水板質(zhì)量等于對應(yīng)B腔側(cè)的放水板質(zhì)量與預(yù)設(shè)開啟放水質(zhì)量之和；對應(yīng)B腔側(cè)的放水部內(nèi)壁上設(shè)有凹陷，所述凹陷位于B腔側(cè)放水板初始狀態(tài)的下方，與所述放水部下方的出水口連通。本發(fā)明利用放水板根據(jù)A、B腔質(zhì)量的不同繞偏心軸轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對放水機構(gòu)自動排水的開啟與關(guān)閉，確保進入柴油機的燃油質(zhì)量。
文檔編號B01D61/00GK101966401SQ20101028416
公開日2011年2月9日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者孫琳, 戴晴華, 陳志強 申請人:三一重機有限公司