一种旋转流道式油雾分离装置的制作方法

本发明涉及气体净化设备领域，具体地涉及一种旋转流道式油雾分离装置。

背景技术：

1、机床，尤其是数控加工中心、车削设备、铣削设备等在加工过程中，通常会使用切削液、润滑油等介质对加工区域进行冷却和润滑。加工过程中，切削液或润滑油在高速运动、喷射以及工件和刀具高速旋转等作用下容易形成油雾，并随周围空气形成含油雾气流。若不对上述油雾进行处理，油雾容易扩散至机床周围环境中，不仅会影响作业环境，还可能附着于设备表面以及其他设施上。

2、目前，机床产生的油雾通常采用在机床附近设置油雾处理设备，或者将多个机床接入集中式排风系统的方式进行处理。

3、在机床附近设置油雾处理设备的方式，通常是在机床的油雾产生区域附近设置吸风及油雾处理装置，使产生的油雾在扩散之前进入油雾处理设备，并经过相应的过滤、拦截或分离结构进行处理。该方式能够在油雾产生位置附近对油雾进行处理，但油雾处理设备需要长期处理机床加工过程中产生的含油雾气流，当油雾产生量较大时，处理结构容易承受较大的处理负荷。

4、另一种方式是采用集中式排风系统，将多个机床分别通过排风管道连接至集中式排风设备，由集中式排风设备产生负压，将多个机床产生的含油雾气流统一输送至后端进行集中处理。该方式能够对多个机床产生的油雾进行统一收集和处理，因此在具有多台机床的生产车间中具有较广泛的应用。

5、但是，机床加工过程中产生的含油雾气流中，除了油雾液滴以外，还可能混杂切削过程中产生的金属碎屑、粉尘等固体颗粒。尤其是在金属加工过程中，刀具切削工件产生的细小金属碎屑容易随气流进入油雾处理设备或者排风管道。

6、当固体颗粒与油雾液滴共同进入油雾处理结构后，固体颗粒容易与油液相互混合，并逐渐形成具有较高黏附性的泥状污垢。该类泥状污垢容易附着在油雾处理设备内部的过滤结构、拦截结构、导流结构以及其他机械部件的表面，并随着运行时间增加逐渐累积。污垢的持续积聚不仅会降低油雾处理结构的有效流通面积和处理能力，还可能增加机械结构的运行阻力，影响相关运动部件的正常运行，增加设备清理和维护的工作量。

7、对于采用集中式排风系统的机床生产车间，含有油雾和固体颗粒的气流还可能在进入后端集中处理设备之前沿较长的排风管道输送。在输送过程中，油雾及固体颗粒容易在管道内壁沉积并形成油污和泥垢，不仅会增加排风管道的清理难度，而且会增加集中式排风系统的维护成本。

8、因此，有必要针对机床产生的含油雾气流设置一种能够在气流进入后续油雾处理结构之前，对其中的油雾以及混杂的固体颗粒进行有效处理的油雾捕捉装置，以降低油雾及固体颗粒对后续处理结构和排风系统造成的不利影响。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种旋转流道式油雾分离装置，以解决机床加工过程中产生的含油雾气流中可能混杂固体颗粒和较大液滴，固体颗粒与油液混合后容易形成泥状污垢并附着于油雾处理结构，以及现有油雾处理过程中较难兼顾杂质预分离与油雾捕集的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种旋转流道式油雾分离装置，包括壳体、设置于所述壳体内部的分离转子、下降管道、叶轮，以及用于驱动所述分离转子和所述叶轮旋转的驱动组件；

3、所述壳体设置有进气口和出气口，所述下降管道与所述进气口连通，并沿所述分离转子的轴向方向延伸且穿过所述分离转子；

4、所述叶轮设置于所述下降管道出口正下方，所述叶轮朝向所述下降管道的一侧具有开放的进气空间，以使由所述下降管道流出的含油雾气流进入所述叶轮；

5、所述分离转子包括相对设置的第一端板和第二端板，以及设置于所述第一端板和第二端板之间并沿所述分离转子的周向间隔分布的多个导流组件，所述第二端板位于所述第一端板的下方，所述第二端板设置有朝向所述叶轮的进气开口，相邻所述导流组件之间形成油雾分离流道；

6、所述油雾分离流道沿气流流动方向包括依次连通的第一流道段、第二流道段以及第三流道段，所述第一流道段由所述分离转子的内侧向外侧延伸，所述第二流道段与所述第一流道段连通，并朝向靠近所述分离转子中心的方向延伸，所述第三流道段与所述第二流道段连通，并朝向所述分离转子的外侧延伸。

7、在一些实施方式中，所述导流组件包括主导流件、惯性捕集板以及折返导流件；

8、所述主导流件沿所述分离转子的内侧向外侧延伸，相邻所述主导流件之间形成所述油雾分离流道；

9、所述惯性捕集板连接于所述主导流件的一侧，并伸入相邻所述导流组件之间的流道空间内；

10、所述折返导流件连接于所述主导流件的另一侧，并伸入相邻所述导流组件之间的流道空间内；

11、所述惯性捕集板与所述折返导流件共同限定形成所述第二流道段。

12、在一些实施方式中，所述折返导流件包括导流板体和折返板体；

13、所述导流板体设置于所述主导流件靠近所述分离转子中心的一侧，并沿所述第一流道段内气流的流动方向延伸，以引导气流进入所述第二流道段；

14、所述折返板体伸入相邻所述导流组件之间的流道空间，并与所述惯性捕集板相对设置，以共同限定所述第二流道段；

15、所述导流板体与所述折返板体远离所述主导流件的一端相互连接。

16、在一些实施方式中，所述惯性捕集板由所述主导流件向相邻所述导流组件之间的流道空间延伸，且所述惯性捕集板的延伸方向相对于所述分离转子的径向方向向所述分离转子的中心侧偏转，使所述第二流道段内气流具有由外向内流动的趋势；

17、所述惯性捕集板与所述主导流件之间形成油液汇集区域，油雾液滴撞击所述惯性捕集板后，在所述分离转子的离心作用下沿所述惯性捕集板移动并汇集于所述油液汇集区域。

18、在一些实施方式中，从所述第一端板至所述第二端板方向，所述惯性捕集板与所述主导流件的连接位置逐渐远离所述分离转子的中心，以使所述油液汇集区域内的油液受到离心力作用时产生朝向所述第二端板方向流动的轴向分力；

19、所述第二端板设置有排液孔，所述排液孔与所述油液汇集区域连通，以使汇集于所述油液汇集区域内的油液排出所述分离转子。

20、在一些实施方式中，所述导流组件还包括第三导流件；

21、所述第三导流件连接于所述惯性捕集板远离所述主导流件的一端，并沿所述分离转子的外侧方向延伸，用于引导经过所述第二流道段后的气流进入所述第三流道段；

22、所述主导流件的外侧端部与所述惯性捕集板的连接位置对应设置，并与所述惯性捕集板连接，以减少所述主导流件外侧端部形成悬空结构；

23、所述主导流件、所述惯性捕集板和第三导流件一体设置。

24、在一些实施方式中，所述下降管道、所述叶轮以及所述分离转子同轴设置；

25、所述叶轮为开式叶轮，所述叶轮包括轮盘以及沿所述轮盘周向间隔设置的多个叶片；所述叶轮的外周侧延伸至所述下降管道在所述叶轮所在平面上的投影范围之外；

26、所述叶轮用于使进入所述叶轮的气流向所述叶轮的外周侧运动，并使气流中的固体颗粒和液滴在惯性作用下相对于气流向所述叶轮的外周侧偏移。

27、在一些实施方式中，所述叶轮与所述分离转子分别由独立的驱动组件驱动，以分别调节所述叶轮和所述分离转子的转速。

28、在一些实施方式中，所述下降管道与所述分离转子固定连接，并作为所述分离转子的旋转连接件；

29、所述下降管道转动安装于所述壳体，所述下降管道与所述分离转子共同由驱动组件驱动旋转。

30、在一些实施方式中，所述壳体内部设置有集油结构，所述集油结构位于所述分离转子的外周侧，用于收集由所述分离转子甩出的油液；

31、所述集油结构包括设置于所述壳体底部的集油槽以及与所述集油槽连通的排油口。

32、应用本发明上述技术方案一种旋转流道式油雾分离装置，具有如下效果：

33、本发明通过在壳体的进气口与分离转子之间设置下降管道，并在下降管道出口下方设置叶轮，使进入装置的含油雾气流首先沿下降管道向下流动，再进入叶轮后改变运动状态，随后由位于下方的分离转子进气开口进入分离转子。由此，在气流进入分离转子之前形成具有下降、转向以及再次进入分离转子的气流路径，为气流中不同惯性特性的组分提供了运动状态差异。

34、进一步地，叶轮对进入其中的气流施加旋转作用，使气流向叶轮外周侧运动，而气流中质量较大、惯性较强的固体颗粒和液滴相对于气流更难以随气流改变运动状态，从而更容易向叶轮外周侧偏移，并远离位于叶轮上方的分离转子进气开口。因此，可在油雾气流进入分离转子之前降低较重固体颗粒和较大液滴进入分离转子的比例，减少固体颗粒与油液在分离转子内部混合形成污垢并附着于分离结构上的情况，从而降低分离转子运行过程中因杂质积聚造成的运行不稳定问题。

35、在此基础上，分离转子采用沿周向间隔设置的多个导流组件，在相邻导流组件之间形成依次连通的第一流道段、第二流道段和第三流道段，使进入分离转子的气流依次向外、向内再向外流动，在气流多次改变流动方向的过程中，油雾液滴由于惯性作用难以完全跟随气流改变运动方向，从而与导流组件发生碰撞并从气流中分离。由此，下降管道和叶轮形成前置的较重杂质分离过程，分离转子进一步对随气流进入的油雾进行分离，形成由前至后的分级分离过程。

36、因此，本发明通过下降管道、叶轮以及具有折返式油雾分离流道的分离转子之间的配合，使含油雾气流在进入分离转子之前即可降低较重固体颗粒和液滴的进入量，并由分离转子进一步实现油雾分离，在减少杂质对分离转子内部结构影响的同时，提高了含油雾气流的整体分离效果。

37、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。