[发明专利]具有自动排气阀的气液固三相旋流分离装置及其分离方法

权利要求书

1.一种具有自动排气阀的气液固三相旋流分离装置，其包括自动排气阀、回油分流腔、旋流器主体和过滤滤芯，所述回油分流腔位于所述自动排气阀的下端，所述回油分流腔中头部上顶板和所述自动排气阀中排气阀下壳体的下端连接，所述旋流器主体位于所述回油分流腔的内部，所述旋流器主体中混合腔主体的上端和所述回油分流腔的上顶板连接，所述过滤滤芯位于所述旋流器主体的下端，所述旋流器主体的锥形导流管和所述过滤滤芯内的单向阀连接，其特征在于，

所述自动排气阀，其包括小盖、排气阀上盖、排气阀下壳体、浮子和浮子端盖，所述排气阀上盖的上端和所述小盖连接，通过调节小盖改变自动排气阀的排气压力，所述排气阀上盖的下端和所述排气阀下壳体的上端固定连接，所述排气阀下壳体的下端接口为梯形结构，所述浮子的上端设有凸台，所述浮子的内部设有空腔，所述凸台和所述排气阀上盖内部的第二安装端连接，所述浮子端盖的外圈设有倒钩结构，所述浮子的下端和所述倒钩结构固连；

所述回油分流腔，其包括上顶板、头部上顶板、第一圆柱腔、第二圆柱腔、头部下底板和回油口法兰，所述第一圆柱腔的上端和所述头部上顶板固定连接，所述第一圆柱腔的下端和所述头部下底板固定连接，所述第一圆柱腔的第一安装端和所述第二圆柱腔的第一安装端固定连接，所述第二圆柱腔的第二安装端通过所述回油口法兰和液压系统回油管路固定连接，所述头部上顶板的中部设有通孔，所述通孔和所述上顶板固连；

所述旋流器主体，其包括导流口、混合腔主体、油箱连接法兰盘、滤芯转接法兰和锥形导流管，所述混合腔主体外壁的上端设有导流口，所述导流口的截面为矩形，减少旋流器主体内部的气体聚集和短路流的形成，所述混合腔主体外壁的第一安装端和所述油箱连接法兰盘固连，所述混合腔主体外壁的第二安装端和所述滤芯转接法兰的第一安装端固连，所述混合腔主体内部的下端设有锥形导流管；所述过滤滤芯包括单向阀和滤芯，所述单向阀的外法兰和所述滤芯转接法兰的第二安装端固定连接，所述单向阀的下端和所述滤芯内部的上端固连。

2.根据权利要求1所述的具有自动排气阀的气液固三相旋流分离装置，其特征在于，所述浮子位于所述排气阀下壳体的内部，所述浮子的外径大于所述浮子端盖的外径，所述浮子的外径小于所述排气阀下壳体的内径，所述浮子的外圈沿径向均匀设有凹槽。

3.根据权利要求1或者2所述的具有自动排气阀的气液固三相旋流分离装置，其特征在于，在自动排气阀中，弹簧的第一端位于所述小盖内部的中心，所述弹簧的第二端和小球从上到下依次位于所述排气阀上盖内部的第一安装端，所述小盖、所述排气阀上盖、所述排气阀下壳体、所述弹簧、所述小球、密封垫、所述浮子和所述浮子端盖的轴线在同一条直线上。

4.根据权利要求1所述的具有自动排气阀的气液固三相旋流分离装置，其特征在于，所述上顶板、所述头部上顶板、所述第一圆柱腔和所述头部下底板的轴线在同一条直线上。

5.根据权利要求1所述的具有自动排气阀的气液固三相旋流分离装置，其特征在于，所述混合腔主体、所述油箱连接法兰盘、所述滤芯转接法兰和所述锥形导流管的轴线在同一条直线上；所述单向阀和所述滤芯的轴线在同一条直线上。

6.根据权利要求1或者5所述的具有自动排气阀的气液固三相旋流分离装置，其特征在于，所述锥形导流管的锥度为60°锥角。

7.根据权利要求1所述的具有自动排气阀的气液固三相旋流分离装置，其特征在于，所述旋流器主体的锥形导流管和所述自动排气阀中排气阀下壳体的安装轴线需在同一条直线上，利于气体聚集和中心气柱的形成。

8.一种根据权利要求1-7之一所述的具有自动排气阀的气液固三相旋流分离装置的分离方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、将液压系统中掺混有气体和固体的油液送入回油分流腔，并从导流口进入旋流器主体，形成具有一定的切向速度的旋流；

S2、气体分离：通过旋流器主体将固体分离至混合腔主体内的壁面上，同时将气体在锥形导流管及排气阀下壳体间形成气柱，通过浮力作用进入自动排气阀中；

S3、在自动排气阀中，当浮子的浮力达到一定数值后，浮子下降，气体顶起小球后经弹簧和小盖的空隙排出；

S4、液体分离：在步骤S3中气体排出后，浮子在浮力作用下上升，浮子上表面的凸台与排气阀上盖的下表面贴合，此时通过具有矩形入口的导流口将油液分离；

S5、固体分离：最后在旋流器主体旋流的作用下，固体沿混合腔主体的壁面下降，进入由锥形导流管和混合腔主体形成的储污槽。