專利名稱:離心機(jī)旋轉(zhuǎn)指示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明一般涉及一種離心機(jī)旋轉(zhuǎn)指示器,特別地,但不是專門地,涉及一種相對(duì)便宜的離心機(jī)旋轉(zhuǎn)指示器,其在維護(hù)期間是可視的,并且是自動(dòng)的。
對(duì)這樣的全流過濾器,存在一些設(shè)計(jì)上的約束和因素,典型的約束是,這樣的過濾器只能過濾掉在10微米或更大一點(diǎn)范圍內(nèi)的污物粒子。過濾掉這樣大小的粒子可以防止嚴(yán)重的失效,然而,進(jìn)入并留在油中的更小的污物粒子仍會(huì)導(dǎo)致有害的磨損。為了試圖解決有關(guān)小粒子的問題,設(shè)計(jì)人員已經(jīng)采用旁路過濾系統(tǒng),其對(duì)一定百分比的全部油流進(jìn)行過濾。全流過濾器和旁路過濾器組合在一起,能將發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損減小到一可接受的程度,但不是理想的程度。由于旁路過濾器能夠過濾大約10微米以下的粒子,全流過濾器和旁路過濾器的組合,對(duì)只使用全流過濾器的情況提供了基本的改進(jìn)。
離心機(jī)濾清器可設(shè)計(jì)成象他人的在前設(shè)計(jì)所具有的多種構(gòu)造形式,代表這種在前設(shè)計(jì)發(fā)展的一個(gè)產(chǎn)品是Spinner II濾油離心機(jī),它是由大不列顛聯(lián)合王國的Ilminister的薩默塞特郡的冰河(Glacier)金屬有限公司制造的,并由德克薩斯洲休斯頓的T.F.Hudgins股份公司提供。對(duì)Spinner II型產(chǎn)品各種改進(jìn)的代表是,1996年11月19日頒發(fā)給赫爾曼(Herman)等人的美國專利№5575912,1997年6月10頒發(fā)給赫爾曼等人的美國專利№5637217,2000年1月25日頒發(fā)給赫爾曼的美國專利№6017300,和2000年2月1日頒發(fā)給赫爾曼的美國專利№6019717,通過參閱其全部內(nèi)容可以清楚地了解這些專利。
即使在離心機(jī)的設(shè)計(jì)上有了這些改進(jìn),但離心機(jī)仍然容易因不利的工作環(huán)境而失效。外殼的溢流會(huì)阻止離心機(jī)中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)。軸承的損壞和噴嘴的堵塞也能導(dǎo)致離心機(jī)變得不起作用。離心機(jī)的故障特別不易被察覺,因?yàn)殡x心機(jī)的外殼隱藏著轉(zhuǎn)子。如果離心機(jī)的故障不被快速處理,油中的污物就會(huì)積聚,在機(jī)械師發(fā)現(xiàn)這一問題前就使發(fā)動(dòng)機(jī)損壞或失效。
對(duì)制造或改進(jìn)離心機(jī)的一種建議是采用監(jiān)視轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的一傳感系統(tǒng)。該系統(tǒng)的一控制器單元遠(yuǎn)程激勵(lì)和監(jiān)視附設(shè)于離心機(jī)的一傳感器。該控制器一旦檢測到離心機(jī)不起作用,就啟動(dòng)一警告信號(hào),如一儀表板警告燈。由于其復(fù)雜的設(shè)計(jì),這種形式的離心機(jī)傳感器系統(tǒng)被證明是失敗的和相對(duì)昂貴的。由于遠(yuǎn)程控制器向傳感器供給動(dòng)力,傳感器與控制器連接的松動(dòng)或斷開會(huì)影響傳感。采用這樣的傳感器系統(tǒng),特點(diǎn)是離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)指示器不位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi),導(dǎo)致機(jī)械師在在維護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)不能容易地決定離心機(jī)是否在正常運(yùn)轉(zhuǎn)。盡管在這一領(lǐng)域已做出改進(jìn),但在這個(gè)特殊的領(lǐng)域仍存在改進(jìn)的空間。
根據(jù)進(jìn)一步實(shí)施例的一種離心機(jī),包括形成一內(nèi)腔的離心機(jī)外殼,和一設(shè)置在該腔中的一轉(zhuǎn)子。一流速傳感器,其構(gòu)造和布置能使其傳感轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的流體流動(dòng)。一指示器可操作地與該流速傳感器相連,該指示器的構(gòu)造和布置使其指示轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的離心機(jī)旋轉(zhuǎn)傳感器系統(tǒng)。
本發(fā)明的有關(guān)目的和優(yōu)點(diǎn)在以下描述中將是明顯的。
圖2是根據(jù)
圖1的部分離心機(jī)的全截面的部分主視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的離心機(jī)的全截面主視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的離心機(jī)的全截面的部分主視圖。
圖5是包括圖4的部分離心機(jī)的傳感器—指示器組件的全截面的部分主視圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例的離心機(jī)的全截面的部分主視圖。
圖7是包括圖6的部分離心機(jī)的傳感器—指示器組件的全截面的部分主視圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的離心機(jī)的全截面的部分主視圖。
圖9是包括圖8的部分離心機(jī)的指示器其指針在第一位置的平面俯視圖。
圖10是圖9的指示器其指針在第二位置的平面俯視圖。
參見圖1,其中表示根據(jù)本發(fā)明最佳實(shí)施例的自動(dòng)錐形片塔離心機(jī)20。離心機(jī)20包括諸如一些基本部件,即底座21,外殼22,軸23,轉(zhuǎn)子輪轂24,轉(zhuǎn)子25,錐形片塔26,噴嘴27和28,渦輪29。盡管將參考錐形片塔型描述本發(fā)明,但應(yīng)指出的是,本發(fā)明可以用于其它形式的離心機(jī)。除了下面說明的部分以外,離心機(jī)20的構(gòu)造與在美國專利№6675912,5637217,6017300和6019717中公開的構(gòu)造類似,這里清楚地表示出了這些專利。為了簡明起見,對(duì)本發(fā)明不是基本的構(gòu)造特征和功能沒有在這里詳細(xì)描述。
轉(zhuǎn)子(錐形片塔組件)25包括基本部件,即底板38,轉(zhuǎn)子外罩39,和圓錐形堆疊26。這些基本部件的組件裝配到轉(zhuǎn)子輪轂24,以便當(dāng)轉(zhuǎn)子輪轂24通過滾軸軸承34和35繞軸23旋轉(zhuǎn)時(shí),使轉(zhuǎn)子25旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子輪轂24的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來自渦輪29,其被噴嘴27和28噴出的高壓流驅(qū)動(dòng)。由于來自噴嘴27和28的流體撞擊渦輪29,轉(zhuǎn)子25以相應(yīng)于渦輪29的速度(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))旋轉(zhuǎn)。
在外殼22頂端,設(shè)置頂蓋組件51,以接納和支撐軸23的外螺紋端52。頂蓋組件51為軸23的上端52提供軸向?qū)χ?,并支撐和穩(wěn)定軸23,以使轉(zhuǎn)子25光滑、高速地旋轉(zhuǎn)。在外殼22和外螺紋端52之間,在轉(zhuǎn)子25上端設(shè)置一裝配螺母61和一支撐墊圈62。該環(huán)形的支撐墊圈62具有相應(yīng)于轉(zhuǎn)子外罩39上部形狀的外形。本發(fā)明想象的另一選擇是,代替分離的墊圈62,通過沖擊外罩上墊圈所在位置制作出一帶加厚部分的突出外罩,把支撐墊圈與轉(zhuǎn)子外罩39集成一體。轉(zhuǎn)子輪轂24的上端63通過軸23和上軸承34支撐,并制有外螺紋。裝配螺母61在上端63旋緊,這使支撐墊圈62和轉(zhuǎn)子外罩39緊固在一起。
如圖1進(jìn)一步所表示的,該離心機(jī)20具有設(shè)置在外殼22的一外表面67上的一轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)指示器66。該指示器66位于外殼22的外表面67上,以便容易地讀取該指示器66。在一內(nèi)腔69設(shè)置由外殼22固定的傳感器68。該傳感器68可操作地連接到指示器66,以使旨示器66根據(jù)來自傳感器68的輸入指示轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。如圖2所示,該指示器66包括一發(fā)光二極管(LED)73。傳感器68包括一圍繞一鐵心75和一永久磁鐵76纏繞的線圈74。線圈74的端部與LED 73的頭部相連而構(gòu)成一封閉回路。正如所示,該永久磁鐵76具有基本上呈矩形的橫截面形狀,并設(shè)置在螺母61的一槽79中。該線圈74和鐵心75位于內(nèi)腔69中,接近永久磁鐵76,以便當(dāng)該永久磁鐵76隨轉(zhuǎn)子25旋轉(zhuǎn)而運(yùn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn))時(shí),在線圈74中產(chǎn)生一電流。在線圈74中產(chǎn)生的電流激勵(lì)LED 73而使其發(fā)光。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)之一是LED 73工作時(shí)不需外部電源,這改進(jìn)了可靠性。當(dāng)轉(zhuǎn)子25慢慢旋轉(zhuǎn)時(shí),LED 73周期性地閃亮。當(dāng)轉(zhuǎn)子25旋轉(zhuǎn)加快時(shí),LED 73快速地閃亮直至轉(zhuǎn)子25到達(dá)運(yùn)作的速度,這時(shí)LED73看來射出穩(wěn)定的光。在故障檢修和例行維護(hù)期間,機(jī)械師可以簡單地看一下離心機(jī)20上的LED 73,看看離心機(jī)20是否在正常運(yùn)轉(zhuǎn)。盡管示出的僅是每一個(gè)部件73,74和75僅是一個(gè),但是應(yīng)該理解,可以使用這樣的多個(gè)部件。
圖3表示另一實(shí)施例,其中離心機(jī)20a包括一外殼22a,一轉(zhuǎn)子25a,一可置換的錐形片塔26a,和一轉(zhuǎn)子外罩39a。一裝配于外殼的指示器66a,一在內(nèi)腔69a內(nèi)延伸的用于檢測轉(zhuǎn)子25a旋轉(zhuǎn)的傳感器68a。正如所示,該指示器66a包括一LED 73a,傳感器68a包括一線圈74a和一鐵心75a,線圈74a圍繞該鐵心纏繞。在該實(shí)施例中,永久磁鐵76a直接固定于轉(zhuǎn)子外殼39a。傳感器68a裝配于外殼22a,接近磁鐵76a,并且線圈74a可操作地連接到LED 73a。該傳感器68a和指示器66a以如上所述的相同方式工作。當(dāng)轉(zhuǎn)子25a在內(nèi)腔69a中旋轉(zhuǎn)時(shí),該永久磁鐵76a在線圈74a中感應(yīng)一電流,于是使LED 73a發(fā)光。
圖4和圖5表示本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例。正如所示,離心機(jī)20b具有一封閉轉(zhuǎn)子25b的外殼22b。另外,離心機(jī)20b具有裝配于外殼22b的一指示器66b和一傳感器68b。在特殊的實(shí)施例中,該傳感器68b是一空氣速度傳感器(流速傳感器),其在外殼22b的內(nèi)腔69b中延伸。盡管下面討論的該實(shí)施例和其它實(shí)施例使用空氣傳感轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng),但應(yīng)該理解,本發(fā)明可以使用除空氣以外的其它流體。如圖5更為詳細(xì)地所示,該指示器66b包括一罩住指示標(biāo)志85的透明(或半透明)的指示窗84。該傳感器68b包括一裝在軸87上的渦輪86。該軸87連接渦輪86到指示標(biāo)志85。應(yīng)當(dāng)指出,該渦輪86可以以其它方式可操作地連接到指示標(biāo)志85,例如通過齒輪,以便調(diào)節(jié)指示標(biāo)志85的旋轉(zhuǎn)速度。該渦輪86具有使其旋轉(zhuǎn)的葉片88,該葉片88并且具有產(chǎn)生升力的曲面89。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)行維護(hù)時(shí),機(jī)械師能夠容易地讀取離心機(jī)20b上的指示器66b的讀數(shù),看看離心機(jī)20b是否在運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子25b旋轉(zhuǎn)時(shí),內(nèi)腔69b中的空氣開始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)離心機(jī)20b全速運(yùn)行時(shí),腔69b中的空氣通常以每小時(shí)大約30到120英里的速度運(yùn)動(dòng)。腔69b中的空氣流使渦輪86旋轉(zhuǎn),同時(shí),曲面89產(chǎn)生一升力使指示標(biāo)志85向方向U上升。當(dāng)轉(zhuǎn)子25b旋轉(zhuǎn)得更快時(shí),空氣流的速度增加,這導(dǎo)致指示標(biāo)志85旋轉(zhuǎn)得更快和升得更高。然而,如果轉(zhuǎn)子25b靜止(不起作用)時(shí),就沒有空氣流產(chǎn)生,該標(biāo)志85也就靜止。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的離心機(jī)20c如圖6和圖7所示。該離心機(jī)20c包括一外殼22c和一轉(zhuǎn)子25c。該指示器66c裝配于外殼22c,一傳感器68c在該外殼22c的內(nèi)腔69c中延伸。如圖7所示,該指示器66c包括一透明(或半透明)的指示窗91,其罩住指示活塞/標(biāo)志92。在特殊的實(shí)施例中,該傳感器68c包括一皮托管93,用來傳感內(nèi)腔69c中的空氣(流體)運(yùn)動(dòng)。指示活塞92有一軸94,軸94可移動(dòng)地設(shè)置在皮托管93內(nèi)。窗91具有至少一個(gè)排氣孔95,其構(gòu)造和布置能使空氣排到大氣中。當(dāng)轉(zhuǎn)子25c旋轉(zhuǎn)時(shí),腔69c內(nèi)的空氣以方向U向上推動(dòng)活塞92而指示轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)。在一種形式中,該指示器66c和傳感器68c經(jīng)過調(diào)校,以使窗91中的活塞92的高度相應(yīng)于轉(zhuǎn)子25c的速度。
利用空氣流傳感離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的離心機(jī)20d的另一實(shí)施例如圖8-10所示。如圖8中所示,該離心機(jī)20d包括外殼22d和轉(zhuǎn)子25d。一指示器66d裝配于外殼22d,該指示器并且可操作地與位于內(nèi)腔69d中的傳感器68d相連。該指示器66d包括罩住指示指針99的指示器窗98。該傳感器68d包括一繞一軸101旋轉(zhuǎn)的擺動(dòng)葉片100。正如所示,該軸101與指示指針99相連,以便葉片100的任何偏斜使指針99也偏斜。在該實(shí)施例中,葉片100位于離心機(jī)20d中,以便重力使葉片100偏斜。應(yīng)該指出,葉片100可以位于其他位置并以其他方式偏置,例如用一彈簧。如圖9-10所示,該指示器66d具有一些指示區(qū)域104來指示轉(zhuǎn)子25d的相對(duì)速度。區(qū)域105,106和107被標(biāo)示和/或帶顏色的代碼來表示轉(zhuǎn)子25d的相對(duì)速度。當(dāng)轉(zhuǎn)子25d靜止(不起作用)時(shí),葉片100被重力偏置,使其指針位于區(qū)域105,如圖9所示。當(dāng)轉(zhuǎn)子25d的旋轉(zhuǎn)速度增加時(shí),葉片100旋轉(zhuǎn),指針99經(jīng)區(qū)域106運(yùn)動(dòng)到區(qū)域107。當(dāng)指針99到達(dá)區(qū)域107時(shí),如圖10所示,轉(zhuǎn)子25d以合適的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)當(dāng)理解,指示器66d可以選擇地或另外地具有其他標(biāo)示,例如數(shù)字,來指示轉(zhuǎn)子25d的旋轉(zhuǎn)速度。
現(xiàn)在本發(fā)明已通過附圖和前面的描述得到了說明和詳細(xì)的描述,同樣應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是舉例而不是限制特征。應(yīng)該理解,表示和描述的僅是最佳實(shí)施例,所有變化和改進(jìn)均在所希望保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種離心機(jī),包括一構(gòu)成一個(gè)內(nèi)腔的離心機(jī)外殼;一設(shè)置在所述內(nèi)腔中的轉(zhuǎn)子;一設(shè)置在所述外殼上的指示器,其構(gòu)造和布置使所述指示器指示所述轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng);和一可操作地連接到所述指示器的轉(zhuǎn)子傳感器,其構(gòu)造和布置使所述轉(zhuǎn)子傳感器傳感所述轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的離心機(jī),其特征在于,所述指示器是一發(fā)光二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的離心機(jī),其特征在于,所述轉(zhuǎn)子傳感器包括一線圈,所述轉(zhuǎn)子包括一磁鐵,其構(gòu)造和布置使所述線圈在所述轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)期間產(chǎn)生一電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的離心機(jī),其特征在于,所述轉(zhuǎn)子傳感器包括一鐵心,所述線圈圍繞其纏繞。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的離心機(jī),其特征在于,所述指示器是一發(fā)光二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的離心機(jī),其特征在于,所述指示器包括一標(biāo)志,其構(gòu)造和布置使其指示所述轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的離心機(jī),其特征在于,所述標(biāo)志的構(gòu)造和布置使其旋轉(zhuǎn)來指示所述轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的離心機(jī),其特征在于,所述標(biāo)志的構(gòu)造和布置使其延伸來指示所述轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的離心機(jī),其特征在于,所述指示器包括一指針式計(jì)量器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的離心機(jī),其特征在于,所述轉(zhuǎn)子傳感器包括一流速傳感器,其構(gòu)造和布置使其傳感所述轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的流量。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的離心機(jī),其特征在于,所述流速傳感器包括一渦輪。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的離心機(jī),其特征在于,所述指示器包括一標(biāo)志,所述標(biāo)志的構(gòu)造和布置使其旋轉(zhuǎn)來指示所述轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的離心機(jī),其特征在于,所述流速傳感器包括一擺動(dòng)葉片,其構(gòu)造和布置使其擺動(dòng)響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的流體流動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的離心機(jī),其特征在于,所述指示器包括一連接到所述擺動(dòng)葉片的指針式計(jì)量器。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的離心機(jī),其特征在于,所述流速傳感器包括一皮托管。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的離心機(jī),其特征在于,所述指示器包括一連接到所述皮托管的標(biāo)志,其構(gòu)造和布置使其延伸響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的離心機(jī),其特征在于,所述指示器通過轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)而自動(dòng)驅(qū)動(dòng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的離心機(jī),其特征在于,所述轉(zhuǎn)子包括一錐形片塔組件。
19.一種離心機(jī),包括一構(gòu)成一個(gè)內(nèi)腔的離心機(jī)外殼;一設(shè)置在所述內(nèi)腔中的轉(zhuǎn)子;一流速傳感器,其構(gòu)造和布置使其傳感所述轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的流體流動(dòng);和一可操作地連接到所述流速傳感器的指示器,其構(gòu)造和布置使所述指示器指示所述轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的離心機(jī),其特征在于,所述流速傳感器包括一渦輪。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的離心機(jī),其特征在于,所述指示器包括一標(biāo)志,其構(gòu)造和布置使其旋轉(zhuǎn)而指示所述轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的離心機(jī),其特征在于,所述流速傳感器包括一擺動(dòng)葉片,其構(gòu)造和布置使其擺動(dòng)響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的流體流動(dòng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的離心機(jī),其特征在于,所述指示器包括一連接到所述擺動(dòng)葉片的指針式計(jì)量器。
24.根據(jù)權(quán)利要求19的離心機(jī),其特征在于,所述流速傳感器包括一皮托管。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的離心機(jī),其特征在于,所述指示器包括一連接到所述皮托管的標(biāo)志,其構(gòu)造和布置使其延伸響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)。
26.根據(jù)權(quán)利要求19的離心機(jī),其特征在于,所述指示器裝配于所述外殼。
27.根據(jù)權(quán)利要求19的離心機(jī),其特征在于,所述指示器包括一標(biāo)志,其構(gòu)造和布置使其指示所述轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)。
28.根據(jù)權(quán)利要求19的離心機(jī),其特征在于,所述指示器包括一指針式計(jì)量器。
全文摘要
一種包括一外殼和一轉(zhuǎn)子的離心機(jī)。該外殼構(gòu)成一內(nèi)腔,該轉(zhuǎn)子設(shè)置在該內(nèi)腔中。一指示器設(shè)置在該外殼上。該指示器的構(gòu)造和布置使其指示轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)。一轉(zhuǎn)子傳感器可操作地連接到該指示器,該轉(zhuǎn)子傳感器的構(gòu)造和布置使其傳感轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)B04B13/00GK1383927SQ0211928
公開日2002年12月11日 申請(qǐng)日期2002年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月5日
發(fā)明者P·K·赫爾曼, H·阿米爾克哈尼安, K·索斯 申請(qǐng)人:弗里特加德公司