研究有關(guān)液壓油液的過濾控制

1、液壓系統(tǒng)中的油液具有傳遞功率、隔離屛損表而、減少元件間的磨擦，懸浮污染物，控制元件表而 的氧化及冷卻等多種功效，然而，當(dāng)其中的油液被各種雜質(zhì)污染后，將會(huì)破奈其原冇功效，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行 中的各種故障。由于汕液屮的各種污染物對系統(tǒng)的t作可靠性和元件使用壽命有接影響，所以，液壓系統(tǒng)的污染控 制貫穿于液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)等整個(gè)過程，為冇效控制液壓系統(tǒng)的污染，除對元件和系統(tǒng) 進(jìn)行清洗，以消除加工利組裝過程中的殘超污染物外，同時(shí)還要采取一定和防止污染物侵入系統(tǒng)的措施， 以控制從外界侵入的污染物。過濾器在液壓和潤滑系統(tǒng)小的作用主要有兩個(gè)：一是控制元件的污染磨損，二是防止污染物引起故障。 前一種過濾

2、器的要求具有足夠高的過濾精度，原則上應(yīng)能存效地濾除尺寸接近污染敏感元件關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)副動(dòng) 態(tài)油膜厚度的顆粒污染物。這類過濾器擔(dān)負(fù)系統(tǒng)的主要過濾作川，一般安裝在系統(tǒng)壓力油路和回油路中。 后一種作用的過濾器精度較低，主耍作用是保護(hù)個(gè)別的元件，防止大顆粒污染物進(jìn)入元件何引起元件的突 發(fā)性損壞或動(dòng)作失靈。這類過濾器安裝在緊靠被保護(hù)元件的前而，或直接安裝在元件內(nèi)。2過濾器的選用原則選擇過濾器時(shí)，應(yīng)考慮以下幾方面的性能要求：(1) 具有路夠大的通汕能力，壓力損失??；(2) 過濾精度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)耍求；(3) 濾芯具有足夠的強(qiáng)度和納污容量；(4) 濾芯抗腐蝕性好，能在規(guī)定的溫度下長期工作；(5) 濾芯的更換，清洗及維

3、護(hù)方便。在選擇系統(tǒng)的主要過濾器時(shí)，其精度的確定應(yīng)考慮系統(tǒng)中關(guān)鍵元件能夠耐受的油液污染度，系統(tǒng)的污 染物侵入率及工作條件等因至素，從污染損控制點(diǎn)出發(fā)，過濾器的精度應(yīng)能保證有效地濾除尺寸接近元件 運(yùn)動(dòng)副動(dòng)態(tài)油膜厚度的顆粒，因?yàn)檫@種尺寸的里粒一旦進(jìn)入到運(yùn)動(dòng)副的間隙內(nèi)，將引起元件表而磨損，并 使間隙增人，從而使尺寸較人的顆粒進(jìn)入間隙，引趣進(jìn)一步的磨損，造成嚴(yán)重磨損的“鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”，從而導(dǎo) 致元件的失效。過濾器的尺寸或流量一般可根據(jù)系統(tǒng)的流量來確定，但帶要考慮濾芯的使用壽命。在污染物侵入率一 定的條件下，液壓系統(tǒng)汕液的污染度主要取決于過濾器的過濾精度。3過濾器的位置過濾器在液壓回路屮的位宜取決于裝入過濾器

4、的原因。由于污染顆粒來白許多不同的污染源，只有把 人小和精度合適的過濾器肓接安裝到元件的前面，才能對元件提供最人了如指掌度的保護(hù)，一般過濾器在 回路中的位置如圖1所示。1.單作用缸上的空氣過濾器2.壓力管過濾器3.分流過濾器 4.雙向流動(dòng)過濾器5.局部過濾器6.凹油 過濾器7.旁路過濾器8.溢流閥過濾器9.泵泄油過濾器10.泵膠管過濾器11.油箱通氣過濾器 12,13,14,粗濾器15.離線過濾器16.冷卻器與離線過濾器另外，如果過濾器的功能的控制回路屮的污染度，則過濾器可安裝在一條主管路中，同時(shí)也往往用離 線過濾器來補(bǔ)充管路過濾器的工作。4過濾器參數(shù)的確定在液壓系統(tǒng)中裝設(shè)過濾器的目的在于達(dá)到

5、穩(wěn)定的污染度，這個(gè)污染度是系統(tǒng)的各個(gè)部件所能接受的， 并且是合適的，這樣，即可降低元件的磨損度，乂可降低了生與污染有關(guān)的問題的概率，從而提高系統(tǒng)的 壽命和可靠性。(1) 過濾精度的確定確定過濾精度時(shí)，先耍對系統(tǒng)的工作參數(shù)進(jìn)行分析，根據(jù)這些參數(shù)和重要程度確定權(quán)數(shù)，然后根據(jù)系 統(tǒng)總權(quán)數(shù)選擇進(jìn)行系統(tǒng)污染控制的過濾精度，這里要分析的工作參數(shù)有工作壓力的工作制，環(huán)境，元件敏 感度，期望壽命，元件更換費(fèi)用，停工費(fèi)用，安全責(zé)任等七項(xiàng)，每項(xiàng)參數(shù)的權(quán)數(shù)見表1至表7。系統(tǒng)參數(shù)的 總權(quán)數(shù)等于以上七項(xiàng)權(quán)數(shù)之和。得到總權(quán)數(shù)后，便可從圖2上杳取合適的過濾精度。表1壓力工作制權(quán)數(shù)工作制說明工作壓力(mpa)0-7 7-15

6、 15-25 25-35 35-輕微在額定壓力以下連續(xù)工作11234中等 額定壓力下中等變化2 33 56繁重 零到全壓力變化3 446 7晉升酷 零到全壓力高潮(0.5hz) 45678表2環(huán)境參數(shù)環(huán)境舉例權(quán)數(shù)好清潔場所0-般一般車i'可，提升機(jī)1差行走設(shè)備2惡劣鑄造及冇污染物浸入處，如元件試驗(yàn)臺(tái)3表3元件做感度權(quán)數(shù)敏感度舉例權(quán)數(shù)很高高性能伺服閥8高工業(yè)用伺服閥6稍高柱塞泵、比例閥、調(diào)速閥4一般葉片泵、滑閥3稍低齒輪泵、手動(dòng)和錐閥2最低往復(fù)泵1表4期望壽命權(quán)數(shù)期望壽命(h)權(quán)數(shù)0-1000 01000-5000 15000-10000 210000-20000 320000- 5表5

7、元件費(fèi)用數(shù)元件費(fèi)用舉例權(quán)數(shù)非常高人型柱塞泵4高液壓缸、伺服閥、柱塞泵3一般管式閥2低板式泵、廉價(jià)機(jī)芯式泵1表6停工費(fèi)用權(quán)數(shù)停機(jī)費(fèi)用舉例權(quán)數(shù)非常高停機(jī)損失極人，如軋鋼設(shè)備5高大批量生產(chǎn)設(shè)備3一般行走設(shè)備2低生產(chǎn)中的非關(guān)鍵設(shè)備1表7安全責(zé)任權(quán)數(shù)安全責(zé)任舉例權(quán)數(shù)高礦井提升設(shè)備制動(dòng)系統(tǒng)3一般失效可能造成危險(xiǎn)的場合1低某些液壓件試驗(yàn)臺(tái)0需要指出的，由于以上各參數(shù)權(quán)數(shù)的選取不是十分精確，因而在圖中給出只是一個(gè)過濾精度范圍。例如當(dāng)總權(quán)數(shù)為18時(shí)，由圖2可查得過濾器所需的絕對精度為4-13pm。典型系統(tǒng)應(yīng)該達(dá)一油液清潔度和推薦的過濾精度見表&表8推薦的清潔長和過濾精度系統(tǒng)類別舉例油液清潔度過濾梢度is

8、o4406 nas1638 卩x> = 75極關(guān)鍵高性能伺服12/19 13/10 343關(guān)鍵 工業(yè)用伺服器14/11 15/12 5 55很重要比例閥、柱塞泵16/13 7 10重要 葉片泵、低速馬達(dá)、齒輪泵、液壓閥、疊加閥等17/14 18/15 8 9 15 一般車輛、工程機(jī)械19/16 10 25大致保護(hù) 重型機(jī)械及水壓機(jī)20/1721/18 1112 40如果過濾器裝在關(guān)鍵元件的前面，用來保護(hù)節(jié)流孔，節(jié)流口或配合間隙免遭污染物顆粒堵塞和卡死， 則其過濾精度的選擇所要保護(hù)的間隙冇一定的關(guān)系，在行成間隙或開口零件的相對運(yùn)行，允冼的顆粒尺寸 不超過間隙寬度的三分2，相對運(yùn)動(dòng)較大時(shí)不超

9、過四分各種元件的典型間隙見表9。表9各種元件的典型間隙元件部位間隙齒輪泵齒輪斷面0.5-5齒頂0.5-5葉片泵葉片頂端0.5-1 葉片側(cè)面5-13柱塞泵柱塞與缸孔5-40配流盤0.5-5伺服泵節(jié)流孔130-450擋板側(cè)而18-63閥芯閥套1-4控制閥 節(jié)流孔130-10000閥芯閥套1-23 平板滑閥0.5-1 錐閥13-250 液壓泵 50-250（2）過濾精度尺寸的確定過濾器的尺寸與通過流量有著對應(yīng)的關(guān)系，通常是根據(jù)系統(tǒng)的流量確定過濾器所需的通過流量，從而 確定過濾器的尺寸。然而，僅按系統(tǒng)流量選擇過濾器尺寸，其濾芯的使用壽命往往很短而需頻每秒更換濾 芯，而增加了停機(jī)工作量。為了確定合適的過

10、濾器規(guī)格，首先要分析系統(tǒng)報(bào)處環(huán)境的污染程度及對侵入污 染物的控制程度，從表10中杳出環(huán)境等級，然麻從圖3和圖4中杳出規(guī)定的清潔壓降下對環(huán)境等級的納垢系 數(shù)，再把過濾器的實(shí)際流量（壓力管過濾器的實(shí)際流量即泵的最大流量，回油管過濾器的實(shí)際流量等于泵 的最大流量乘以液壓活塞面積比）乘以納垢系數(shù)求計(jì)算流量，最后根據(jù)計(jì)算流量選定過濾器的規(guī)格。表10環(huán)境等級對侵入污染物的控制程度環(huán)境狀況好一般差好：控制良好，侵入點(diǎn)很少1 23 一般：有些控制，液壓缸很少245 差：很少或沒有控制，暴露的液壓缸367（3）過濾器的種類的確定一旦過濾器的過濾精度及尺寸確定后，選定了濾芯的精度和容最，就必須確保過濾總成能適應(yīng)的所要 負(fù)擔(dān)的工作。 在最高的工作溫度下材料與油液相容 防壓潰和破裂濾芯和殼體的疲勞額定值過濾器的種類可參見表門選取表11過濾器種類及特性型式用途網(wǎng)孔pm過濾精mm壓力差pa特性網(wǎng)式過濾器裝在液壓泵吸油管上以保護(hù)液壓泵74-200 80-180 <25-50結(jié)構(gòu)簡單，通油能力大，過濾 效果差線隙式過濾器-般用于中、低壓系統(tǒng)線隙100-200 30-100 <30-60結(jié)構(gòu)簡單，過濾效果較好，通流能力大，但不易清洗燒結(jié)式過濾器用于要求過濾質(zhì)量高的液壓系統(tǒng)屮 7-100 30-200（隨精度及流量變化）能在溫度很高，壓力較大的情況下工作，抗腐