专利名称：回收磁性塞上被捕集的磁微粒的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种回收磁性塞上被捕集的磁性微粒的装置和方法，所述磁性塞通过磁铁来吸留液体中部件磨损所产生的磁微粒，所述部件诸如置于设备壳体或飞机发动机内的旋转部件。
背景技术：
磁性塞采用已知方式置于装有活动部件的壳体内的液体管路中(通常是油、冷却液体或燃油)内，所述活动部件诸如位于所述液体中的齿轮或轴承。一般来讲，液体管路的功能是使活动部件(通常为旋转部件)能够得以润滑和/ 或冷却。结果表明，活动部件在其整个使用寿命中一-例如---会由于两个齿轮或轴承之间接触而产生摩擦，更确切地说，因为旋转部件之间冲击或強烈摩擦而造成磨损，而所述冲击或強烈摩擦则是因壳体内的強烈和异常振动所致。不论是何种原因，部件磨损导致金属部件上脱落的微粒的形成，这些微粒会通过液体管路中的液体而被带动。由于旋转部件通常都是金属性的，部件磨损产生的微粒是传导性的，且通常以铁屑的形式而出现。此外，这些部件通常都是铁磁性金属制成，诸如铁，即，这种金属会被诸如磁铁的磁性元素所吸住。一般来说，诸如图1所示，磁性塞1包括在其一端带有头部或支座2的由磁棒3构成的永磁铁，该磁棒3浸入在液体管路中，当液体循环吋，所述磁棒3会吸留磁性微粒4。而后，在现场的操作者会定期检查这些磁性塞的状況，清除磁棒上被捕集的微粒， 并分析这些微粒，例如，通过扫描电子显微镜检查法(SEM)和能谱仪(EDQ等方式进行分折。通过这些分析，可以确定所清除的微粒的特性和几何形状；根据磁性塞的拆除位置，人们而后可限制磨损所影响的元器件，并采取措施来确保机器的完整性和飞行期间的安全。 应该指出的是，磁性塞往往与过滤器联结在一起，后者通常用来捕集非铁磁性微粒。人们已知采用不同技术可让操作者清除磁性塞上所捕集的金属微粒。第一种技术是使用胶带，操作者可将该胶带与磁性塞的磁棒相接触。这种解决方案并不能完全令人满意，因为微粒会牢牢粘结在胶带上，很难取出 (通过溶解)进行分析。因此，就会出现微粒残留，而这些残留的金属微粒在分析时不能被使用，导致数据丢失。此外，胶带会产生微粒的表面污染，这很可能会导致材料分析结果不准。第二种技术是采用一种布料来清除磁棒上的微粒。这种解决方案也会带来某些困难。实际上，必须将布料浸入一种溶剂中，然后再对获得的产物进行过滤，从而清洁布料，以便回收微粒。此外，布料的使用会很难回收所有微粒；結果，并不是所有的微粒都能用来进行分析，磁棒上会存留残余微粒，这种残渣可能会在随后的控制期间使得污染指示出现错误。最后，可能污染的布料的使用会引起寄生污染。第三种技术是采用一种磁铁来直接清除棒上的微粒，这种磁铁的吸力大于磁棒的吸力。然而，这种解决方案很难利用，因为它会因修改磁性塞剰余磁场而导致需改动磁性塞的风险。
发明内容
更具体的是，本发明的目的是克服上述缺陷。在这种情况下，本发明的目的是提供 ー种可迅速、可靠和完全回收磁性塞上所捕集的磁性微粒的装置。为此，本发明涉及ー种可回收磁性塞上所捕集的磁性微粒的装置，所述磁性塞包括支撑端和磁性元件，后者用来吸留被液体带动的磁性微粒，所述微粒是所述液体与部件磨损部分接触所致，所述回收装置包括磁性装置；外壳，其包括ο开ロ，所述外壳能够经由所述开ロ容纳所述磁性塞，这样，所述磁性元件就置于所述外壳内，而且，所述支撑端位于所述外壳外部，所述开ロ大小应使支撑端可封堵所述开 Π ；ο至少ー个喷嘴，能够向所述外壳内喷射气态流体，所述喷嘴的方向为，气态液体的流动使得磁性元件上所捕集的磁性微粒被迫向所述外壳底部流动，所述磁性构件布置成这样的，即，通过磁性作用，对被迫流向所述外壳底部的所述微粒进行捕集。根据本发明，通过至少一个喷嘴来喷射压カ气体(优选经过滤的和去油的压缩空气，例如，以6巴的压カ喷射)。气流可以使磁性塞上的磁性微粒分离并可使这些微粒被送到装置外壳的底部。优选布置在外壳底部和外部附近的磁性装置可以使得这些微粒被捕集 (即，因为是通过磁性装置来捕集的，所以这些微粒不会再次升起)。因此，根据本发明的装置是ー种工具，可使操作者能够可靠地回收所有磁性微粒，当磁性塞置于装置工具外壳内吋，这些磁性微粒在空气流的作用下与磁性塞脱离。除了前面一段刚刚提及的主要特性外，本发明的装置可以提供ー个或多个如下附加特性，不论是単独考虑还是根据所有技术可行性而结合考虑-根据本发明的装置包括组装在所述外壳上的多个喷嘴；-所述磁性塞的所述磁性元件是ー种磁棒，所述外壳的大小设计成可将所述磁棒安装在所述外壳内，而所述喷嘴侧向置于所述外売上，这样，当磁棒定位在所述外壳内吋， 所述喷嘴就位于所述磁棒的两侧。-当磁棒定位在所述外壳内吋，所述每个喷嘴相对于磁棒的轴线而倾斜45°；-所述磁性装置置于所述外壳底部附近的所述外壳外部；-所述磁性装置可拆除地装配在所述外壳底部外表面上；-所述磁性装置布置成这样的，即，当所述磁性元件装于所述外壳内部吋，所述磁性装置与所述磁性元件的距离为2到5厘米；-根据本发明的装置包括密封件，诸如0形环，当所述支撑端封堵所述开ロ吋，能够确保所述支撑端和所述开ロ之间的密封。本发明的另ー个目的是，提供ー种可通过使用本发明的装置回收磁性塞上被捕集的磁性微粒的方法，所述方法包括如下步骤-通过外壳开ロ，将磁性塞插入回收装置，这样，磁性塞的用于捕获磁性微粒的磁性元件就置于外壳内，而磁性塞的支撑端则位于外壳外部，从而封堵了外壳的开ロ ；
-经由喷嘴喷射压缩空气，优选是过滤后的空气，这样，吸留在磁性元件上的微粒就被推向外壳的底部；-采用所述磁性装置来捕集流向外壳底部的微粒；-采用所述磁性装置将所捕集的微粒进行回收。有利的是，回收微粒步骤还包括如下步骤-拆除磁性塞和磁性装置，所述磁性装置可拆除式地装配在外壳底部下方；-通过使用滑动装配在管子内的磁棒来回收微粒。
本发明的其它特性和优点可从下面參照附图给出的描述中更清楚地显现出来，所述描述仅为陈述，本发明并非仅限于此，附图如下-图1为磁性塞的示意图；-图2为根据本发明的微粒回收装置示意图；-图3到图7示出了根据本发明的微粒回收方法的各个不同步骤；-图8为图3到图7所示步骤顺序。
具体实施例方式为了清晰起见，图中仅示出了用于理解本发明的部件，未考虑尺寸比例和示意方式。此外，不同附图中出现的相似部件均采用同一附图标记。图1已经參照现有技术进行了介绍。图2示出了本发明磁性微粒回收装置100。本发明的装置100包括-T形外壳101，其上部带有开ロ 102，和沿垂直轴线00，的大体圆柱形容器108 ；-0形环形式的密封件103，其布置在开ロ 102的周围；-多个喷嘴104，其穿过外壳101的侧部；-支座105，其布置成可与外壳101底部外表面相接触；-圆柱形磁铁106，其可拆除地装配在支座105内，；-通风管107。每个喷嘴104相对于垂直轴线00'倾斜45°。外壳101采用透明塑料材料制成。下面參照图3到图7，介绍采用本发明回收装置100(如图2所示)回收磁性塞 1 (如图1所示)上捕集到的铁磁微粒方法的示例。图8示出了方法200的步骤201到205 的順序。应注意的是，这些步骤201到205优选由操作者现场实施。根据图3所示第一步骤201，磁性塞1被置于装置100内，该磁性塞1由操作者取回后以分析微粒4。更确切地说，磁棒3 (其上面吸留有磁性微粒4)插在外壳101内，磁性塞1的支座端2 (或头)堵塞开ロ 102。为此，装置1的开ロ 102的大小必须是，其直径小于磁性塞1的头部2的直径。0形环103确保支座端2和开ロ 102之间的密封。根据图4所示的第二步骤202，经由外壳101内的喷嘴104喷射几秒种经过滤和去油(为防止微粒4污染)的压缩空气。喷嘴104相对于垂直轴线倾斜45°，可使压缩空气喷射流朝向带微粒4的磁棒3端部。于是，磁棒3上的所有微粒4被迫向外壳101的底部流动，通过磁铁106而被捕集，磁铁106的磁吸カ之大足以在外壳101底部这些微粒吸住并保留，防止其升起返回外壳顶部。因为压缩空气的喷射在外壳101内部进行，通风管107可确保通风，以防止压カ过大。优选地，所选择的磁铁106的磁力(通常在50到100A/m之间)要大于磁性塞永磁铁(通常在25到30A/m之间)的磁力。此外，外壳101的高度可以调整，磁铁106与磁棒3端部之间的距离d在2到5cm之间该距离d足够使磁铁106的磁化作用不会扰乱磁棒3的磁性，后者必须在后续使用中保持大体恒定不变。根据图5所示步骤203，将磁性塞1从本发明的装置100中抽出，然后，将磁铁106 与支座105拆开(也称作磁铁106可拆除地装配在支座105上)，微粒4依然保留在外壳 101的底部。图6所示步骤204包括回收磁性塞101底部的微粒4。为此，例如，使用了ー种铜的圆筒112，圆筒可在玻璃管111内滑动，其下端装有磁铁110。将插入玻璃管111内的圆筒112插入到外壳101的底部，磁铁110对微粒4产生磁吸作用。根据图7所示的步骤205，然后，将玻璃管111内的圆筒112向上(沿箭头方向) 滑动，从而将微粒4回收到塑料袋113内；升起圆筒112的作用是抑制磁铁110作用在微粒 4上的磁场。操作者而后可将塑料袋113送到实验室对微粒4进行分析。当然，本发明并不限于上面所述的实施方式。特别是，所述回收本发明装置外壳底部微粒的步骤，是采用在玻璃管内滑动圆筒。 另外，还可以优选地，通过颠倒本发明装置来回收微粒，从而可直接将微粒(这些微粒不再被此前已经拆除的磁铁106所吸留)倒入塑料袋。此外，更具体地讲，所述装置涉及使用一种可拆除的磁铁106。也可使用非拆除性的电磁铁，其磁化作用控制取决于使用者希望还是不希望保留所捕集到的微粒。此外，即使所述装置优选包括了多个分布在外壳周围的喷嘴，人们还可通过在本发明装置内部旋转所述磁性塞，从而可考虑只使用ー个喷嘴，这样，压缩空气就会喷射到捕集有微粒的磁棒的整个表面上。上面介绍的本发明装置，具有一个特别有趣的用途，可与磁性塞一起应用于对所有机器的进行探伤的功能上，尤其是应用于航空涡轮发动机上。在所有这些机器上，在各个油料系统上使用几个磁性塞，可迅速查找到开始磨损的部件。
权利要求
1.ー种用于回收磁性塞(1)上所捕集的磁性微粒的装置(100)，所述磁性塞(1) 包括支撑端( 和磁性元件(3)，磁性元件C3)用来吸留被液体夹带的磁性微粒G)，所述微粒是所述液体与部件磨损部分接触所致，所述回收装置(100)包括-磁性装置(106)；-外壳(101)，其包括ο开ロ(102)，所述外壳(101)能够经由所述开ロ(102)容纳所述磁性塞(1)，这样， 所述磁性元件C3)就置于所述外壳(101)内，而且，所述支撑端( 位于所述外壳(101)外部，所述开ロ(102)大小应使所述支撑端(2)封堵所述开ロ(102)；ο至少ー个喷油嘴(104)，能够向所述外壳(101)内喷射气态流体，所述喷嘴(104) 的方向为，气态液体的流动使得磁性元件C3)上所捕集的磁性微粒(4)被迫向所述外壳 (101)底部流动，所述磁性构件(106)布置成这样的，即，通过磁性作用，对被迫流向所述外壳(101)底部的所述微粒(4)进行捕集。
2.根据前面权利要求所述的装置(100)，其特征在于，该装置包括装配在所述外壳 (101)上的多个喷嘴(104)。
3.根据前面权利要求所述的装置(100)，所述磁性塞(1)的所述磁性元件C3)是磁棒 (3)，所述装置(100)的特征在干，所述外壳(100)的尺寸可设计成能将所述磁棒(3)容纳在所述外壳(101)内，所述喷嘴(104)侧向布置在所述外壳(101)上，这样，当磁棒(3)定位在所述外壳(101)内吋，所述喷嘴就位于所述磁棒(3)的两侧。
4.根据前面权利要求所述的装置(100)，其特征在干，当磁棒C3)定位在所述外壳内 (101)吋，所述每个喷嘴(104)相对于磁棒(3)的轴线(00')而倾斜45°。
5.根据前面其中一项权利要求所述的装置(100)，其特征在干，所述磁性装置(106)置于所述外壳(101)底部附近的所述外壳(101)的外部。
6.根据前面其中一项权利要求所述的装置(100)，其特征在干，所述磁性装置(106)可拆除地装配在所述外壳(101)底部外表面上。
7.根据前面其中一项权利要求所述的装置(100)，其特征在干，所述磁性装置(106)布置成，当所述磁性元件装于所述外壳(101)内部吋，磁性装置(106)与所述磁性元件(3)的距离为2到5厘米。
8.根据前面其中一项权利要求所述的装置(100)，其特征在干，所述装置包括诸如0形环的密封件(103)，当所述支撑端( 封堵所述开ロ(10 吋，能够确保所述支撑端(2)和所述开ロ(10 之间的密封。
9.ー种使用根据前面其中一项权利要求所述的装置来回收磁性塞上所捕集的磁性微粒的方法O00)，所述方法包括如下步骤-(步骤201)，通过外壳开ロ，将磁性塞插入回收装置，这样，磁性塞的用于捕获磁性微粒的磁性元件就置于外壳内，而磁性塞的支撑端位于外壳外部，从而封堵了外壳的开ロ ；-(步骤202)，经由喷嘴喷射压缩空气，优选是过滤后的空气，这样，吸留在磁性元件上的微粒就被推向外壳的底部；-(步骤20 ，采用所述磁性装置来捕集流向外壳底部的微粒；-(步骤203，204，20 ，采用所述磁性装置来回收所捕集的微粒。
10.根据前面权利要求所述的方法，其特征在干，回收微粒的步骤(203，204，20幻包括如下步骤-(步骤203)，拆除磁性塞和磁性装置，所述磁性装置可拆除式地装配在外壳底部下方；-(步骤204)，通过使用滑动装配在管子内的磁棒来回收微粒。
全文摘要
本发明涉及一种用于回收磁性塞(1)上所捕集的磁性微粒(4)的装置(100)，所述磁性塞(1)包括支撑端(2)和磁性元件(3)，磁性元件(3)用来吸留被液体夹带的磁性微粒(4)，所述微粒是所述液体与部件磨损部分接触所致，所述回收装置(100)包括磁性装置(106)和外壳(101)，外壳(101)包括开口(102)，所述外壳(101)能够经由所述开口(102)容纳所述磁性塞(1)，这样，所述磁性元件(3)就置于所述外壳(101)内，而且，所述支撑端(2)位于所述外壳(101)外部，所述开口(102)大小应使所述支撑端(2)封堵所述开口(102)；所述装置(100)还包括至少一个喷油嘴(104)，能够向所述外壳(101)内喷射气态流体，所述喷嘴(104)的方向为，气态液体的流动使得磁性元件(3)上所捕集的磁性微粒(4)被迫向所述外壳(101)底部流动，所述磁性构件(106)布置成这样的，即，通过磁性作用，对被迫流向所述外壳(101)底部的所述微粒(4)进行捕集。
文档编号B03C1/032GK102596416SQ201080049772
公开日2012年7月18日 申请日期2010年10月22日 优先权日2009年10月30日
发明者法布里斯·克拉顿 申请人:斯奈克玛