自吸式油水分离器

摘要

本申请涉及一种自吸式油水分离器，包括分离箱和吸油管，吸油管一端连有浮于水箱中的浮座，另一端连有对吸油管内部施加吸附力的油缸，分离箱设有与吸油管相连的分离管，分离管上设有使油液从吸油管向分离箱流动的单向阀一，吸油管上设有使油液从浮座向油缸流动的单向阀二，分离管与吸油管的连接处位于油缸和单向阀二之间，浮座上设有内部中空的浮球，浮座上设有开口朝上的进油管，进油管的下端与吸油管相连通。油缸不断进行往复运动，水箱内的油沫不断被排入分离箱内。而随着油沫的减少，液面的下降，浮球会带动进油管跟着一起下降，从而使得进油管的端部始终位于油面处，能够对冷却液表面的油沫进行去除，带出的冷却液较少，分离效果较好。

权利要求

1.一种自吸式油水分离器，包括分离箱（1）和吸油管（2），其特征在于：所述吸油管（2）一端连有浮于水箱（3）中的浮座（4），另一端连有对吸油管（2）内部施加吸附力的油缸（5），所述分离箱（1）设有与吸油管（2）相连的分离管（11），所述分离管（11）上设有使油液从吸油管（2）向分离箱（1）流动的单向阀一（12），所述吸油管（2）上设有使油液从浮座（4）向油缸（5）流动的单向阀二（21），所述分离管（11）与吸油管（2）的连接处位于油缸（5）和单向阀二（21）之间，所述浮座（4）上设有至少一个内部中空的浮球（6），所述浮座（4）上设有开口朝上的进油管（7），所述进油管（7）的下端与吸油管（2）相连通，所述浮球（6）下端设有与吸油管（2）相连通的填充管（61），填充管（61）的上端与浮球（6）内部相连通，所述吸油管（2）上设有与单向阀二（21）并联的回油管（22），所述回油管（22）上设有控制回油管（22）通断的回油阀（23），所述浮球（6）的上端设有与浮球（6）内部相连通的排气阀（62）；所述吸油管（2）的上端与填充管（61）的连通处设有用于控制油液流向的控制阀（8），所述吸油管（2）的周边开设有若干用于与填充管（61）一一对应连通的填充孔（24），所述控制阀（8）包括固定连接于吸油管（2）内的控制环（81），所述控制环（81）上开设有若干过油孔（811），所述控制环（81）背离进油管（7）的一端转动连接有遮挡环（82），所述遮挡环（82）包括若干用于遮挡过油孔（811）的遮挡片（821），所述遮挡片（821）与遮挡片（821）之间形成用于油液流过的遮挡间隙（822），所述遮挡环（82）背离控制环（81）一面的侧壁固定有若干用于遮挡填充孔（24）的遮挡板（83），所述遮挡板（83）与遮挡板（83）之间形成填充间隙（84），所述遮挡片（821）与过油孔（811）一一正对时，所述填充间隙（84）与填充孔（24）一一正对，所述遮挡间隙（822）与过油孔（811）一一正对时，所述遮挡板（83）与填充孔（24）一一正对。

2.根据权利要求1所述的自吸式油水分离器，其特征在于：所述进油管（7）为伸缩管。

3.根据权利要求2所述的自吸式油水分离器，其特征在于：所述进油管（7）为软质波纹管，所述进油管（7）的两端固定有导向环（71），所述导向环（71）的外径大于进油管（7）的外径，两个所述导向环（71）之间设有若干与进油管（7）轴线相平行的导向杆（72），所述导向杆（72）与位于下方的导向环（71）固定相连，与位于上方的导向环（71）滑动相连。

4.根据权利要求1所述的自吸式油水分离器，其特征在于：所述浮球（6）设有多个且周向均匀分布于浮座（4）的四周，所述进油管（7）位于浮座（4）的中心位置。

5.根据权利要求1所述的自吸式油水分离器，其特征在于：所述浮球（6）与浮球（6）之间连有连通管（63），连通管（63）与浮球（6）内部相连通。

6.根据权利要求1所述的自吸式油水分离器，其特征在于：所述遮挡环（82）的中心固定有穿过控制环（81）的控制轴（823），所述控制轴（823）与控制环（81）转动相连，所述进油管（7）与吸油管（2）转动相连，所述进油管（7）与控制轴（823）固定相连。

7.根据权利要求6所述的自吸式油水分离器，其特征在于：所述控制环（81）的中心开设有控制孔（812），所述控制轴（823）穿过控制孔（812）且与控制孔（812）转动相连，所述控制轴（823）外壁开设有弧形的限位槽（824），所述控制孔（812）内壁固定有滑动连接于限位槽（824）内的限位块（813），所述限位块（813）与限位槽（824）的一侧抵触时，所述遮挡片（821）与过油孔（811）一一正对，所述限位块（813）与限位槽（824）的另一侧抵触时，所述遮挡间隙（822）与过油孔（811）一一正对。

8.根据权利要求7所述的自吸式油水分离器，其特征在于：所述限位槽（824）的两侧设有磁性片（825），所述限位块（813）由磁性材料制成。

说明书

自吸式油水分离器

技术领域

[0001] 本申请涉及油水分离的领域，尤其是涉及一种自吸式油水分离器。

背景技术

[0002] 冷却液是机加工中常用的物质，冷却液对浓度和清洁度的要求较高，受污染的冷却液容易变质影响工件的加工质量。而机床上的润滑油使用量也较大，冷却液在循环使用过程中，润滑油容易混入冷却液的水箱中，因此需要对冷却液进行除油过滤。

[0003] 相关技术可参考公告号为CN205235470U的中国专利公开了一种机床油水分离装置，包括储液槽、转盘、刮板、油水分离盒、油水混合物推动机构、视镜；转盘具有两个，刮板具有三个，三个刮板依次排列形成两个间隙，在上述两个间隙内放置上述转盘；油水分离盒处于刮板的末端；油水混合物推动机构设置在储液槽内，该机构包括两个气缸、两个连接板、一个推板、两个直线导轨；连接板固定在气缸上，该连接板同时连接推板，气缸处于推板的上方，上述推板同时也固定在直线导轨上；上述视镜安装在储液槽的一侧。

[0004] 针对上述中的相关技术，转盘的下端埋于冷却液中，转盘转动，将冷却液上层的油液带出的同时也会将部分粘留在转盘上的冷却液一同带出，导致分离效果较差。

发明内容

[0005] 为了提高分离效果，本申请提供一种自吸式油水分离器。

[0006] 本申请提供一种自吸式油水分离器，采用如下的技术方案：

[0007] 一种自吸式油水分离器，包括分离箱和吸油管，所述吸油管一端连有浮于水箱中的浮座，另一端连有对吸油管内部施加吸附力的油缸，所述分离箱设有与吸油管相连的分离管，所述分离管上设有使油液从吸油管向分离箱流动的单向阀一，所述吸油管上设有使油液从浮座向油缸流动的单向阀二，所述分离管与吸油管的连接处位于油缸和单向阀二之间，所述浮座上设有至少一个内部中空的浮球，所述浮座上设有开口朝上的进油管，所述进油管的下端与吸油管相连通，所述浮球下端设有与吸油管相连通的填充管，填充管的上端与浮球内部相连通，所述吸油管上设有与单向阀二并联的回油管，所述回油管上设有控制回油管通断的回油阀，所述浮球的上端设有与浮球内部相连通的排气阀。

[0008] 通过采用上述技术方案，浮球带动浮座浮于水箱中，且进油管的端部位于油面处，与油面齐平。油缸往复运动，当油缸的活塞杆进行收缩运动时，单向阀二开启，单向阀一关闭。吸油管内产生负压力，进油管端部产生向下的吸力，位于进油管端部处的油沫被吸入进油管内，并流入吸油管内。当油缸的活塞杆进行伸出运动时，单向阀二关闭，单向阀一开启，油缸将油沫打入分离箱内，从而将油沫去除。油缸不断进行往复运动，水箱内的油沫不断被排入分离箱内。而随着油沫的减少，液面的下降，浮球会带动进油管跟着一起下降，从而使得进油管的端部始终位于油面处，能够对冷却液表面的油沫进行去除，带出的冷却液较少，分离效果较好。正常使用时，回油阀将回油管关闭，油液只能通过吸油管进行流动。而当浮球位于水箱内的位置靠上或者靠下致使进油管的端口无法很好进油时，回油阀开启。当油缸的活塞杆进行伸出运动时，油液会通过回油管流入吸油管再通过填充管流入浮球内，从而使得浮球的重量增大，浮球会下沉，从而可以对浮球的位置进行调节，以适应不同的工作需求。

[0009] 可选的，所述进油管为伸缩管。

[0010] 通过采用上述技术方案，进油管长度能够改变，从而可以对进油管的端口位置进行调节，以适配不同的工作要求。

[0011] 可选的，所述进油管为软质波纹管，所述进油管的两端固定有导向环，所述导向环的外径大于进油管的外径，两个所述导向环之间设有若干与进油管轴线相平行的导向杆，所述导向杆与位于下方的导向环固定相连，与位于上方的导向环滑动相连。

[0012] 通过采用上述技术方案，软质波纹管质地较轻便于浮座的漂浮，调节进油管端口的位置时，滑动上方的导向环，使其沿导向杆方向滑动，从而带动进油管的上端进行上下运动，对其进行调节。导向环和导向杆相互配合对进油管端口的运动方向进行限定，防止其在运动过程中倾斜，致使油液涌入进油管。

[0013] 可选的，所述浮球设有多个且周向均匀分布于浮座的四周，所述进油管位于浮座的中心位置。

[0014] 通过采用上述技术方案，多个浮球提高浮座的稳定性，保证进油管端口呈水平状，防止进油管倾斜致使油液大量涌入。

[0015] 可选的，所述浮球与浮球之间连有连通管，连通管与浮球内部相连通。

[0016] 通过采用上述技术方案，浮球内的油液通过连通管相互流通，使得每个浮球的重量相差不大，从而提高浮座的平衡度。

[0017] 可选的，所述吸油管的上端与填充管的连通处设有用于控制油液流向的控制阀，所述吸油管的周边开设有若干用于与填充管一一对应连通的填充孔，所述控制阀包括固定连接于吸油管内的控制环，所述控制环上开设有若干过油孔，所述控制环背离进油管的一端转动连接有遮挡环，所述遮挡环包括若干用于遮挡过油孔的遮挡片，所述遮挡片与遮挡片之间形成用于油液流过的遮挡间隙，所述遮挡环背离控制环一面的侧壁固定有若干用于遮挡填充孔的遮挡板，所述遮挡板与遮挡板之间形成填充间隙，所述遮挡片与过油孔一一正对时，所述填充间隙与填充孔一一正对，所述遮挡间隙与过油孔一一正对时，所述遮挡板与填充孔一一正对。

[0018] 通过采用上述技术方案，当油液正常排出时，遮挡间隙与过油孔正对，此时，遮挡板将填充孔进行遮挡，油液无法通过填充孔流入填充管内。油液进入进油管流经过油孔流入吸油管，经过单向阀二、单向阀一最终流入分离箱。当对浮球的位置进行调节，改变浮球重力时，控制环转动，使得遮挡片与过油孔正对，遮挡片将过油孔进行遮挡，此时，填充间隙与填充孔正对，油液从回油管流入吸油管，此时，过油孔被遮挡，油液无法流入进油管，油液穿过填充间隙和填充孔流入填充管内，最终进入浮球内。控制阀对油液的流向进行控制，而且填充孔和过油孔只能有一个处于开启状态，两者互锁，能够保证油液排出以及浮球位置调节两种工作状态的正常运转。

[0019] 可选的，所述遮挡环的中心固定有穿过控制环的控制轴，所述控制轴与控制环转动相连，所述进油管与吸油管转动相连，所述进油管与控制轴固定相连。

[0020] 通过采用上述技术方案，操作人员转动进油管即可对遮挡环的转动进行控制，从而对油液的流动方向进行调节，使用方便。

[0021] 可选的，所述控制环的中心开设有控制孔，所述控制轴穿过控制孔且与控制孔转动相连，所述控制轴外壁开设有弧形的限位槽，所述控制孔内壁固定有滑动连接于限位槽内的限位块，所述限位块与限位槽的一侧抵触时，所述遮挡片与过油孔一一正对，所述限位块与限位槽的另一侧抵触时，所述遮挡间隙与过油孔一一正对。

[0022] 通过采用上述技术方案，控制环转动时，限位块在限位槽内滑动，限位块和限位槽相互配合对控制环的转动角度进行限定，防止其转动过度影响调节。

[0023] 可选的，所述限位槽的两侧设有磁性片，所述限位块由磁性材料制成。

[0024] 通过采用上述技术方案，限位块处于限位槽的端部时，磁性片和限位块相互吸附，从而对限位块进行锁定，防止其在工作过程中自行滑动，影响使用。

[0025] 综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

[0026] 1.通过浮球的设置，进油管的端部始终处于液面位置，从而能够对油沫进行有效去除，减少冷却液的排出量，提高分离效果；

[0027] 2.通过控制阀的设置，浮球的重量得到调节，从而可以改变浮座在水箱内的位置，以对进油管的端部位置进行调整，以适应不同的工作需求。

附图说明

[0028] 图1是实施例的整体结构示意图。

[0029] 图2是实施例中浮座的整体结构示意图。

[0030] 图3是实施例中浮座的内部结构示意图。

[0031] 图4是实施例中控制阀的结构示意图。

[0032] 图5是实施例中控制轴与控制环的连接示意图。

[0033] 附图标记说明：1、分离箱；11、分离管；12、单向阀一；2、吸油管；21、单向阀二；22、回油管；23、回油阀；24、填充孔；25、管一；26、管二；3、水箱；4、浮座；5、油缸；6、浮球；61、填充管；62、排气阀；63、连通管；7、进油管；71、导向环；72、导向杆；8、控制阀；81、控制环；811、过油孔；812、控制孔；813、限位块；82、遮挡环；821、遮挡片；822、遮挡间隙；823、控制轴；824、限位槽；825、磁性片；83、遮挡板；84、填充间隙；9、往复式电机。

具体实施方式

[0034] 以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。

[0035] 本申请实施例公开一种自吸式油水分离器，参照图1和图2，包括分离箱1、浮座4和吸油管2，分离箱1连有分离管11，分离管11远离分离箱1的一端与吸油管2相连。吸油管2远离分离管11的一端与浮座4相连。浮座4上设有三个内部中空的浮球6，浮球6均匀设置于浮座4的边缘处，浮座4中心位置竖直设有进油管7，进油管7下端与吸油管2相连。浮座4在浮球6的带动下漂浮于水箱3中，使得进油管7的上端位于液面处。油沫从进油管7的上端流入进油管7，并通过吸油管2最终流入分离箱1内。

[0036] 参照图1，分离管11上设有单向阀一12，油液可从吸油管2通过单向阀一12流入分离箱1，不能从分离箱1流入吸油管2。吸油管2分为管一25和管二26，管一25和管二26之间通过单向阀二21相连通，油液可从管二26流入管一25，不能从管一25流入管二26。

[0037] 参照图1，管一25远离单向阀二21的一端连有用于为吸油管2提供负压力的油缸5，油缸5的活塞杆连有往复式电机9，往复式电机9带动油缸5的活塞杆做往复运动。

[0038] 参照图1和图2，分离管11与管一25相连通，且连接处位于油缸5和单向阀二21之间。管二26远离单向阀二21的一端与浮座4相连。油缸5的活塞杆做收缩运动时，单向阀一12关闭，单向阀二21开启，吸油管2内产生负压，进油管7的端口处产生吸附力，进油管7端部处的油沫被吸入进油管7，进入管二26，流经单向阀二21进入管一25。油缸5的活塞杆做伸出运动时，单向阀二21关闭，单向阀一12开启，管一25内的油液通过单向阀一12进入分离管11，最终流入分离箱1。油缸5的活塞杆不断进行往复运动，从而不断将水箱3内的油沫排入分离箱1内。

[0039] 参照图1和图2，浮座4由轻质的塑料板制成，降低整体重量，便于其浮于水箱3中。浮座4中心开设有用于与管二26相连的连接孔。进油管7由软质的波纹管制成，进油管7可进行上下伸缩，从而可以改变进油管7的长度以及进油管7上端的位置，以对不同液面的油液进行排出。

[0040] 参照图2，进油管7的两端固定有导向环71，导向环71的外径大于进油管7的外径，两个导向环71之间固定有若干与进油管7轴线相平行的导向杆72，导向杆72均匀设置于进油管7的外围。导向杆72与位于下方的导向环71固定相连，位于上方的导向环71与导向杆72滑动相连。操作人员对压缩或拉伸进油管7时，导向环71沿导向杆72进行滑动，从而改变其位置，但导向环71滑动过程中，进油管7的方向始终呈竖直状态，从而防止进油管7偏斜，或在油液的波动下发生倾斜致使油液从进油管7的端部涌入进油管7。

[0041] 参照图2，不同的工作环境对于浮座4的漂浮位置要求不同，因此需要通过浮球6对浮座4的位置进行调整。本申请中设有对浮球6重量进行调整的调节机构。调节机构包括便于油液进入浮球6的进油机构，对油液流向进行改变的控制机构，以及对油液流动提供辅助动力的动力机构。

[0042] 参照图2，控制机构改变油液流向，动力机构为油液的流动提供动力，将油液通过进油机构压入浮球6中，从而改变浮球6的重力。

[0043] 参照图1和图2，调节机构包括设置于浮球6顶部的排气阀62，以及与浮球6内部相连通的填充管61。填充管61一端与浮球6底部相连通，另一端与管二26靠近进油管7的一端相连通。油液可通过管二26流入填充管61，最终通过填充管61流入浮球6内。浮球6内的气体通过排气阀62排出，从而对浮球6内的气压进行平衡。

[0044] 参照图2，相邻两浮球6之间顺次连接有连通管63，连通管63与浮球6内部相连通，且连通管63连接于浮球6靠下位置。三个浮球6内的油液可通过连通管63相互流通，从而使得每个浮球6内的油液量近似，从而使得三个浮球6的重量近似相等，保证浮座4整体的平衡性。

[0045] 参照图1，动力机构包括设于吸油管2上的回油管22，回油管22与单向阀二21并联，回油管22一端与管一25相连通，另一端与管二26相连通。回油管22上连有控制回油管22通断的回油阀23。

[0046] 参照图1和图2，回油阀23关闭时，油液通过单向阀二21进行正常流动。回油阀23开启，油缸5的活塞杆进行伸出运动时，部分油液通过单向阀一12流入分离箱1，另一部分油液通过回油管22流入管二26，并通过管二26再流入填充管61内。

[0047] 参照图1和图2，油缸5的活塞杆进行收缩运动时，回油阀23关闭，从而将管二26关闭，防止填充管61内的油液再倒流至管二26内。

[0048] 参照图1和图2，油缸5依然作为动力源，通过回油管22改变油液的流向，使其能够流入浮球6内从而改变浮球6的重量，结构简单，使用方便。

[0049] 参照图2和图3，控制机构包括控制阀8，控制阀8设置于吸油管2的上端，位于吸油管2与填充管61的连通处，用于对油液的流动方向进行控制。

[0050] 参照图3，吸油管2的侧壁周向均匀开设有三个填充孔24，三个填充孔24与三根填充管61一一对应并且相连通。吸油管2内的油液通过填充孔24流入填充管61内。

[0051] 参照图3和图4，控制阀8包括水平固定连接于吸油管2内的控制环81，控制环81位于填充孔24的上方。控制环81中心开设有控制孔812，控制孔812内转动连接有控制轴823，控制轴823的下端固定连接有位于控制环81下方的遮挡环82。控制环81上均匀开设有有若干过油孔811，遮挡环82包括若干用于遮挡过油孔811的遮挡片821，遮挡片821与遮挡片821之间形成用于油液流过的遮挡间隙822。遮挡片821的面积不小于过油孔811的面积。

[0052] 参照图3和图4，遮挡环82转动，当遮挡片821与过油孔811正对将过油孔811遮挡封闭时，油液无法在吸油管2以及进油管7之间流动。当遮挡间隙822与过油孔811正对时，油液可从进油管7流入吸油管2内。

[0053] 参照图3和图4，遮挡环82的外圈固定有若干竖直向下的弧形的遮挡板83，遮挡板83位于遮挡环82远离控制环81的一侧。遮挡环82的外壁与吸油管2内壁贴合。遮挡板83与遮挡板83之间形成填充间隙84，遮挡板83的面积不小于填充孔24的面积。当遮挡板83将填充孔24遮挡时，油液无法流入填充管61内。当填充间隙84与填充孔24正对时，油液可流入填充管61内。

[0054] 参照图3和图4，而且，当遮挡片821与过油孔811正对将过油孔811遮挡封闭时，填充间隙84与填充孔24一一正对；当遮挡间隙822与过油孔811一一正对时，遮挡板83与填充孔24一一正对。油液正常排出时，遮挡间隙822与过油孔811正对，油液可从进油管7流入吸油管2，而且，填充孔24被遮挡，油液无法流入浮球6内。

[0055] 参照图3和图4，对浮球6位置进行调节时，遮挡板83对过油孔811进行遮挡封闭，填充孔24开启，此时油液从进油管7流入填充管61内，且无法从进油管7回流至水箱3（见图1）内。

[0056] 参照图3和图4，进油管7下端的导向环71与浮座4转动相连，而且控制轴823伸入至导向环71内圈中，导向环71与控制轴823固定相连。操作人员可转动进油管7带动遮挡环82转动，从而对油液的流向进行改变，控制方便。

[0057] 参照图4和图5，控制轴823外壁开设有弧形的限位槽824，限位槽824的两端固定有磁性片825。控制孔812内壁固定有滑动连接于限位槽824内的限位块813，限位块813由磁性材料制成。限位块813与限位槽824的一侧抵触时，遮挡片821与过油孔811一一正对，限位块813与限位槽824的另一侧抵触时，遮挡间隙822与过油孔811一一正对。限位槽824对遮挡环
82的转动角度进行限定，防止其转动过度影响油液的流动。磁性片825和限位块813相互配合对遮挡环82的位置进行限定，防止其自行转动，影响工作。

[0058] 本申请实施例一种自吸式油水分离器的实施原理为：正常进行排油时，回油阀23关闭，转动进油管7，使得填充孔24关闭。此时，油缸5的活塞杆进行往复运动，进油管7端部的油沫不断被吸入吸油管2，并最终排入分离箱1内。

[0059] 当需要对浮座4位置进行调节时，转动进油管7，使得填充孔24开启。

[0060] 油缸5的活塞杆做伸出运动时，回油阀23开启，吸油管2内的油液排入填充管61中并最终流入浮球6内，从而改变浮球6的重量。

[0061] 油缸5的活塞杆做收缩运动时，回油阀23关闭，防止浮球6内的油液倒流至吸油管2内。直至将浮座4调整至相应位置，回油阀23关闭，不再开启，并转动进油管7关闭填充孔24。

[0062] 当浮球6内的油液过多重量过大需要减轻时，同样，先转动进油管7，开启填充孔24，油缸5的活塞杆做收缩运动时，回油阀23开启，管二26内形成负压从而将浮球6内的油液吸出；当油缸5的活塞杆做伸出运动时，回油阀23关闭，防止油液再次补入浮球6中。

[0063] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。