一种多级油气分离方法、应用及装置
技术领域
本发明属于发动机油气分离领域，主要涉及一种发动机回油管路用多级油气分离方法、应用及装置。
背景技术
油气分离器是将发动机曲轴箱内的高温油气混合气分离成油和气的一种装置，该装置能有效地降低曲轴箱内压力，一方面防止曲轴箱压力过高影响柴油机运行，另一方面避免了曲轴箱内高温的油气混合器直接排放到大气中污染环境，同时油气分离器分离的油可以重复使用，有效的降低油的消耗率。常见的油气分离器存在功能较为单一、油气分离效率低下、体积大、结构复杂等问题，对柴油机的空间布置造成较大的不变。
为了提高曲轴箱内的高温油气混合气的油气分离效率，最常见的就是提升油气运动的路径，通过迷宫等结构使油气分离。但是，采用上述技术手段，虽然可以起到一定的油气分离作用，但是，没有考虑到润滑油本身的亲和性，盲目的提升油气运动路径，增加了分离器的体积，但是油气分离的效果却没有提升。
发明内容
为了解决现有技术中油气分离多采用提升油气运动路径，而导致的分离效果不好的问题，本发明提供一种多级油气分离方法、应用及装置。
为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种多级油气分离方法，其特征在于：包括以下步骤：将向上运行的高温油气混合气与向下运行的润滑油粘合一起，由于润滑油分子的亲和性，完成油气分离。
一种多级油气分离方法，具体包括以下步骤：
S1.收集曲轴箱内输出的高温油气混合气；
S2.将S1步骤获得的高温油气混合气与发动机零部件向下流出的润滑油在封闭空间正向接触，获得第一级分离后的油气；
S3.将S2步骤获得的第一级分离后的油气经过油气分离迷宫得到第二级分离后的油气；
S4.将S3步骤获得的第二级分离后的油气经过钢丝网分离，最终实现油气完全分离，将分离后的润滑油重新流入曲轴箱。
所述的一种多级油气分离装置，包括用于连接油气混合气体并将分离后的润滑油重新流入曲轴箱的第一级分离组件、用于将所述第一级分离组件输出的混合气体进行迷宫分离的第二级分离组件、将所述第二级分离组件输出的混合气体进行滤网分离的第三级分离组件以及用于设置所述第一级分离组件、第二级分离组件、第三级分离组件的油气分离器壳体；
其中，所述第一级分离组件包括连通设置在油气分离器壳体上的圆管Ⅰ和圆管Ⅱ；
其中，所述圆管Ⅰ与润滑油回油管路连接；
其中，所述圆管Ⅱ与发动机曲轴箱连接；
其中，所述圆管Ⅰ与圆管Ⅱ分设在油气分离器壳体的两侧，用于在油气分离器壳体的内部将所述圆管Ⅱ传输的混合气体与所述圆管Ⅰ落下的润滑油正向碰撞，利用润滑油的亲和性，完成第一级油气分离。
所述圆管Ⅰ或圆管Ⅱ的端部均通过连接组件分别连接至润滑油回油管路或发动机曲轴箱；其中，所述连接组件包括连接件和连接管；所述连接件设置在所述圆管Ⅰ与连接管Ⅰ之间且所述连接管Ⅰ连接润滑油回油管路；或者，所述连接件设置在所述圆管Ⅱ与连接管Ⅱ之间且所述连接管Ⅱ连接发动机曲轴箱。
所述第二级分离组件包括设置在油气分离器壳体内部的至少2片的筋板Ⅰ和至少两片的筋板Ⅱ；其中，所述筋板Ⅰ与所述筋板Ⅱ交错设置形成迷宫式分离结构；其中，所述筋板Ⅰ靠近所述圆管Ⅰ的一侧设置且所述筋板Ⅱ靠近所述圆管Ⅱ的一侧设置。
所述第三级分离组件包括圆管Ⅲ、设置在所述圆管Ⅲ内的十字筋板以及设置在所述十字筋板间的钢丝网；其中，所述圆管Ⅲ的一端连通设置在油气分离器壳体上且位于所述第二级分离组件的后方，用于收集第二级分离组件输出的混合油气；
其中，所述钢丝网位于所述十字筋板之间且远离油气分离器壳体设置。
有益效果：本发明将向上运行的高温油气混合气与向下运行的润滑油粘合一起，由于润滑油分子的亲和性，完成第一级油气分离，有效的利用发动机润滑零部件回油管路空余空间和润滑油的亲和性，形成第一级油气分离功能，拓展了油气分离的新方法；同时，辅以其他油气分离方式，进一步提升油气分离效果。
附图说明
图1为本发明中的油气分离器壳体剖视图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明中的端盖结构示意图；
图4为本发明中的连接件结构示意图；
图5为本发明安装结构示意图。
图中：1、油气分离器壳体；2、端盖；3、连接件；4、钢丝网；5、连接管Ⅰ；6、连接管Ⅱ；7、O型圈Ⅰ；8、O型圈Ⅱ；
9、紧固螺栓；1-1、筋板Ⅰ；1-2、筋板Ⅱ；1-3、圆管Ⅰ；
1-4、圆管Ⅱ；1-5、圆管Ⅲ；1-6、圆形法兰；1-7、螺纹通孔；
1-8、圆形通孔；1-9、十字筋板；1-10、丝网安装空间；
1-11、端盖安装空间；1-12、倒U形孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步的说明。
所述的一种多级油气分离方法，其特征在于：包括以下步骤：
将向上运行的高温油气混合气与向下运行的润滑油粘合一起，由于润滑油分子的亲和性，完成油气分离。
具体的，所述一种多级油气分离方法，应用在发动机回油管路上，包括以下步骤：
S1.收集曲轴箱内输出的高温油气混合气；
S2.将S1步骤获得的高温油气混合气与发动机零部件向下流出的润滑油在封闭空间正向接触，获得第一级分离后的油气；
S3.将S2步骤获得的第一级分离后的油气经过油气分离迷宫得到第二级分离后的油气；
S4.将S3步骤获得的第二级分离后的油气经过钢丝网分离，最终实现油气完全分离，将分离后的润滑油重新流入曲轴箱。
在发动机运行时，发动机零部件润滑油向下运行，曲轴箱高温油气混合气向上运行，由于润滑油分子的亲和性，部分高温油气混合气的油份会与向下运行的润滑油粘合一起，落入曲轴箱，形成第一级油气分离功能。
具体实施例I：如图1～5，一种发动机回油管路用多级油气分离器，如图5所示，主要包括：油气分离器壳体1、端盖2、连接件3、钢丝网4、连接管Ⅰ5、连接管Ⅱ6、O型圈Ⅰ7、O型圈Ⅱ8、紧固螺栓9。
所述油气分离器壳体1如图1和2所示，主体为内部中空的长方体，中部设计有垂直顶面交错设置的两块筋板Ⅰ1-1、垂直于底面的两块筋板Ⅱ1-2；筋板Ⅰ1-1、筋板Ⅱ1-2一方面起到加强油气分离器壳体作用，另一方面形成油气分离迷宫；筋板Ⅱ1-2底部中间设计有倒U形孔1-12，倒U形孔1-12作为分离油的流通孔；油气分离器壳体1左侧顶部、底部设计有圆管Ⅰ1-3、圆管Ⅱ1-4；圆管Ⅰ1-3、圆管Ⅱ1-4内部圆孔直径相同，与油气分离器壳体1内部相通；圆管Ⅰ1-3、圆管Ⅱ1-4用于连接件3的安装，油气分离器壳体1右侧设计有圆管Ⅲ1-5；圆管Ⅲ1-5顶部设计有圆形法兰1-6，垂直于圆形法兰1-6面设计有六个均布的螺纹通孔1-7；圆形法兰1-6、螺纹通孔1-7用于端盖2的安装，与圆管Ⅲ1-5内孔对应油气分离器壳体1顶部设计有等间距的若干圆形通孔1-8；圆形通孔1-8一方面作为油气混合器通道，一方面防止钢丝网落入油气分离器壳体1内部；圆管Ⅲ1-5内设计有十字筋板1-9，十字筋板1-9，将圆管Ⅲ1-5内部分解为四个丝网安装空间1-10及一个端盖安装空间1-11；端盖2如图3所示，主体分为三部分，下部为内部中空圆柱体，圆柱体中部设计有O型圈槽，用于O型圈Ⅱ8的安装，中部为中部设计有圆形通孔的圆形法兰，其外形尺寸与油气分离器壳体1上的圆形法兰1-6相同，且垂直于圆形法兰1-6设计有六个均布的与螺纹通孔1-7位置、规格相匹配的光孔，上部为排气弯管，端盖2安装在圆形法兰1-6上，一方面起到钢丝网安装定位作用，一方面作为多级油气分离器的排气通道。
连接件3如图4所示，主体分为三部分，上下对称设计为圆柱体结构，圆柱体上设计有O型圈槽，用于O型圈Ⅰ的安装，中部设计为圆台结构，用于连接件3的安装定位，连接件3内部设计为圆形通孔，作为油气流通通道；所述钢丝网4有四个，安装在油气分离器壳体1丝网安装空间1-10内，起到分离高温油气混合气的作用。
所述连接管Ⅰ5通过连接件3安装在油气分离器壳体1圆管Ⅰ1-3上部，其内径与圆管Ⅰ1-3内径相同，连接管Ⅰ5为发动机润滑零部件的润滑油回油管路，起到连接发动机润滑零部件与油气分离器壳体1作用。
所述连接管Ⅱ6通过连接件3安装在油气分离器壳体1圆管Ⅱ1-4下部，其内径与圆管Ⅱ1-4内径相同，连接管Ⅱ6起到连接油气分离器壳体1与发动机曲轴箱的作用。
所述O型圈Ⅰ7有四个，安装在连接件3上下圆柱体中部的O型圈槽内，起到连接件3与连接管Ⅰ5、连接管Ⅱ6与油气分离器壳体1的密封作用；所述O型圈Ⅱ8，有一个，安装在端盖2下部圆柱体中部的O型圈槽上，起到端盖2与油气分离器壳体1的密封作用。
所述紧固螺栓9，有6个，其螺纹规格与油气分离器壳体1螺纹通孔1-7相匹配，用于连接端盖2及油气分离器壳体1。
本发明组装过程：首先将O型圈Ⅱ8安装在端盖2下部圆柱体中部的O型圈槽内，通过紧固螺栓9将端盖2紧固到油气分离器壳体1的圆形法兰1-6上，将O型圈Ⅰ7安装在连接件3上、下圆柱体中部的O型圈槽内，将连接件3插入油气分离器壳体1圆管Ⅰ1-3及圆管Ⅱ1-4内孔上，将连接管Ⅰ5、连接管Ⅱ6插入连接件3，安装在油气分离器壳体1上部及下部圆管Ⅰ1-3及圆管Ⅱ1-4上。
发动机运行时，发动机零部件润滑油向下运行，曲轴箱高温油气混合气向上运行，由于润滑油分子的亲和性，部分高温油气混合气的油份会与向下运行的润滑油粘合一起，落入曲轴箱，形成第一级油气分离功能；经过一级分离的高温油气混合气进入由筋板Ⅰ1-1、筋板Ⅱ1-2形成的迷宫，高温油气混合气在由筋板Ⅰ1-1、筋板Ⅱ1-2形成的迷宫几次变向，来回震荡、碰撞，部分高温油气混合气中的油分会顺着筋板Ⅰ1-1、筋板Ⅱ1-2流下，流入曲轴箱，形成第二级油气分离功能；经过两级分离的高温油气混合气进入圆管Ⅲ1-5，圆管Ⅲ1-5内部装有钢丝网4，高温油气混合器中未能分离的油分子进入钢丝网，会粘在钢丝网上，形成油分子液滴，油分子液滴会逐渐增大，当它积到自身重力大于钢丝网作用在液滴上的表面张力时候，油滴会沿丝网下落，形成第三级油气分离功能，分离的油会通过筋板Ⅱ1-2下部的倒U形通孔，流入曲轴箱。
本发明具有多级油气分离功能，油气分离效率高；整个结构采用无管道化设计，集成度高，结构紧凑，体积小；端盖2可以60°角度旋转方向，使排气弯管朝向灵活，适应多种工况；本发明使用密封件均为O型圈，安装操作方便，可靠性高。本发明有效的利于发动机润滑零部件回油管路空余空间和润滑油的亲和性，形成第一级油气分离功能，一方面增加回油管路利用率，一方面减少管路复杂性。
需要明确的是：本发明中所涉及的方向性描述以图5为准。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此所有等同的技术方案也属于本发明的保护范畴。
