威格士液壓及潤(rùn)滑系統(tǒng)油液污染控制技術(shù)(1-5)

1、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是否能正常工作，除系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元件制造質(zhì)量和維護(hù)工作外，油液的清潔度是一重要因素。而油液的污染將會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作。實(shí)踐中由于油液污染，使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定等出現(xiàn)故障占總故障率的60%80%。為此，本文將威格士液壓系統(tǒng)(中國(guó))有限公司對(duì)油液污染的有關(guān)控制方法、油液清潔度、污染根源及其損害以及防治措施等問(wèn)題，系統(tǒng)地介紹給讀者，以普及和提高對(duì)油液污染控制技術(shù)的知識(shí)。威格士液壓及潤(rùn)滑系統(tǒng)油液污染控制技術(shù)（一）液壓傳動(dòng)是傳動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制的最為可靠和可重復(fù)的形式之一。所需要的是有現(xiàn)代化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和現(xiàn)代的系統(tǒng)性污染控制。Vickers威格士液壓系統(tǒng)(中國(guó))有限公司致力于開(kāi)發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)可靠的、高質(zhì)量的

2、傳動(dòng)和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，已有70年的歷史。本文僅是Vickers為促使設(shè)計(jì)師和用戶實(shí)現(xiàn)最有效的液壓傳動(dòng)和運(yùn)動(dòng)控制而提供的成套技術(shù)的一部分。對(duì)于一個(gè)液壓機(jī)器或油液潤(rùn)滑的機(jī)器來(lái)說(shuō)，油液清潔度等級(jí)的擬定和實(shí)現(xiàn)該油液清潔度等級(jí)的措施，正如泵、閥、執(zhí)行器或軸承的選擇一樣，也是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一部分。遺憾的是，當(dāng)某些系統(tǒng)設(shè)計(jì)師選擇一個(gè)過(guò)濾器時(shí)，他們僅是參照過(guò)濾器制造商的樣本，很少涉及具體系統(tǒng)的總體要求。在一個(gè)系統(tǒng)中若正確地選擇和布置污染控制裝置以實(shí)現(xiàn)油液清潔度，能消除多達(dá)80%的液壓系統(tǒng)失效(的根源)。此外，一種成本低、效能高的污染控制措施能延長(zhǎng)元件和油液壽命，還能延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間和減少修理。為了強(qiáng)調(diào)元件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3、、過(guò)濾器性能與過(guò)濾器之間相互作用的關(guān)系，Vickers把過(guò)濾器與過(guò)濾措施命名為Vickers系統(tǒng)性污染控制。一、污染控制的系統(tǒng)性途徑旨在與經(jīng)濟(jì)性一致的最有效地保護(hù)工作。我們必須首先確定在系統(tǒng)性污染控制中，即在該系統(tǒng)的預(yù)期壽命期間，污染不構(gòu)成系統(tǒng)中任何元件失效(突發(fā)失效、間歇失效或退化失效)的因素。邁向此目標(biāo)的第一步是設(shè)定一個(gè)目標(biāo)清潔度等級(jí)，它考慮該系統(tǒng)的具體需要。一經(jīng)設(shè)定，下一步就是選擇和在系統(tǒng)中布置過(guò)濾器，這需要對(duì)過(guò)濾器性能、回路動(dòng)態(tài)特性及過(guò)濾器布置的了解。尤為后兩個(gè)問(wèn)題回路動(dòng)態(tài)特性和過(guò)濾器布置至關(guān)重要。當(dāng)今市場(chǎng)上供應(yīng)的過(guò)濾器一般都能保持液壓油或潤(rùn)滑油清潔的高效過(guò)濾。在大多數(shù)有污染問(wèn)題的系統(tǒng)

4、中，其原因是由于缺乏對(duì)液流動(dòng)態(tài)的了解而考慮欠佳的過(guò)濾器布置，或是濾芯未能在其系統(tǒng)中的整個(gè)使用期內(nèi)維持其性能水平。涉及過(guò)濾器布置和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)這兩方面的工程導(dǎo)則在本文中給出。在機(jī)器投入運(yùn)行之后，要經(jīng)常進(jìn)行的步驟是保持確認(rèn)地目標(biāo)清潔度。這往往通過(guò)把油樣送往顆粒計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)室來(lái)進(jìn)行，如果符合該目標(biāo)，則該系統(tǒng)僅需要保養(yǎng)過(guò)濾器并定期重新檢查油液；如果不能達(dá)到該清潔度目標(biāo)，則需要采取糾正性措施。如改變維護(hù)做法，改換更精細(xì)的濾芯等級(jí)或者增加濾殼。在設(shè)計(jì)階段理智地考慮污染控制問(wèn)題是保證使每個(gè)液壓傳動(dòng)或油液潤(rùn)滑的機(jī)器提供長(zhǎng)時(shí)間的可靠工作的最佳方式。二、定量表示油液清潔度在設(shè)定目標(biāo)清潔度等級(jí)中首先在于要理解“清潔度”不是

5、一個(gè)一般性術(shù)語(yǔ)，而是一個(gè)相當(dāng)具體的定量數(shù)值。關(guān)于液壓油或潤(rùn)滑油的清潔度的現(xiàn)行國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)由ISO4406確定。運(yùn)用一種經(jīng)認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室顆粒計(jì)數(shù)規(guī)程，測(cè)定1ml油液中固體顆粒的數(shù)量和尺寸(m)。表1顆粒尺寸Xm1ml試驗(yàn)油液中大于X尺寸的顆粒數(shù)2512058910431522253504注：通常對(duì)10100ml油液進(jìn)行顆粒計(jì)數(shù)然后換算成針對(duì)1ml的報(bào)告結(jié)果，所以報(bào)告的結(jié)果可能有小數(shù)。表2清潔度代號(hào)表示例顆粒尺寸“X”m每ml試驗(yàn)油液中大于“X”尺寸的顆粒數(shù)范圍代號(hào)顆粒尺寸“X”m每ml試驗(yàn)油液中大于“X”尺寸的顆粒數(shù)范圍代號(hào)251202015221258914253X1043X504X圖1自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)

6、器自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)器見(jiàn)圖1。計(jì)數(shù)的液壓油樣的典型數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。一旦得到結(jié)果，就在一個(gè)清潔度代號(hào)表上畫(huà)出諸點(diǎn)(表2)。此表范圍代號(hào)給出與具體的顆粒數(shù)相對(duì)應(yīng)的從025的號(hào)。取針對(duì)5m以上和針對(duì)15m以上的顆粒數(shù)的范圍代號(hào)，并用斜線把它們組合起來(lái)，即給出針對(duì)該油液的ISO清潔度代號(hào)。該例中的顆粒計(jì)數(shù)，5m以上的89個(gè)顆粒處于14號(hào)范圍，而15m以上的22個(gè)顆粒處于12號(hào)范圍。這意味著該例油液被描述成ISO14/12油液清潔度。現(xiàn)行ISO標(biāo)準(zhǔn)存在的不足在于，由于未報(bào)告小于5m的計(jì)數(shù)，它掩蓋了非常細(xì)小的淤泥尺寸顆粒的明顯聚集。為了補(bǔ)救這一點(diǎn)，Vickers已經(jīng)采用。ISO正在考慮把該代號(hào)擴(kuò)展到與2m、5m和1

7、5m相關(guān)連的三個(gè)范圍。對(duì)于所給出的例子，該清潔度代號(hào)變?yōu)?0/14/12。在此Vickers文件中將用三個(gè)范圍來(lái)表示清潔度代號(hào)，后兩個(gè)用黑體表示它們是現(xiàn)行ISO標(biāo)準(zhǔn)。三、污染的根源進(jìn)入液壓油液的固體污染有四個(gè)主要根源。它們是：已被污染的新油、殘留污染、侵入污染和內(nèi)部生成污染。這些根源都是過(guò)濾器布置中的主要考慮因素。示例見(jiàn)圖2。1.已被污染的新油雖然油液都是在比較清潔的條件下精煉和調(diào)合的，但油液在儲(chǔ)存于油桶或用戶設(shè)施處的散裝油罐之前已經(jīng)流過(guò)許多軟管和硬管。這時(shí)的油液已不再是清潔的，因?yàn)樗?jīng)流過(guò)的油管已侵入了一些金屬和橡膠顆粒，油桶也會(huì)有一些金屬薄片或氧化皮。尤其是儲(chǔ)油罐，因?yàn)閮?chǔ)油罐中水的凝結(jié)引起

8、銹粒，除非裝設(shè)了滿意的通氣器，否則來(lái)自大氣的污染也會(huì)進(jìn)入油罐。圖2污染根源示意圖如果在合理的條件下儲(chǔ)存油液，則在注入機(jī)器時(shí)主要的污染物將是金屬、石英和纖維。用來(lái)自有聲望的供應(yīng)商的油液取樣檢驗(yàn)表明，典型的清潔度等級(jí)為17/16/14或更臟些。若使用配裝了高效過(guò)濾器的便攜式輸油小車，可從新油中清除污染。2.殘留污染新的機(jī)械設(shè)備往往都包含一定數(shù)量的殘留污染。在裝配系統(tǒng)和沖洗新零件時(shí)仔細(xì)操作可以減少這種污染但不能根除。典型的殘留污染物有毛刺、切屑、灰塵、纖維、砂子、潮氣、管子密封膠、焊星、油漆和沖洗液。在系統(tǒng)沖洗期間所去除的污染數(shù)量不僅取決于所用過(guò)濾器的有效性，而且與沖洗液的溫度、粘度、流速和“紊流”

9、有關(guān)。除非達(dá)到高流速和紊流，否則許多污染直到系統(tǒng)投入運(yùn)行都未被趕出窩點(diǎn)，可能造成零件突發(fā)性失效的后果。不論機(jī)器制造商執(zhí)行了什么沖洗標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于任何新的或改裝的液壓和潤(rùn)滑系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，空載“跑合”期都被看成至關(guān)重要的。3.侵入污染來(lái)自周圍環(huán)境的污染能侵入液壓或潤(rùn)滑系統(tǒng)。例如鋼廠或汽車廠的一些設(shè)備，環(huán)境污染是比較容易測(cè)定的。對(duì)于行走設(shè)備來(lái)說(shuō)，由于用途、地區(qū)甚至天氣條件(大風(fēng))的不同，環(huán)境條件也有很大變化。防止侵入污染的關(guān)鍵在于嚴(yán)格地限制將要進(jìn)入液壓或潤(rùn)滑系統(tǒng)的環(huán)境污染的通路。即：油箱通氣口(通氣器)、泵站或系統(tǒng)的入孔蓋、維修時(shí)被拆卸的零件和密封件。油箱通氣口允許空氣進(jìn)出油箱換氣以補(bǔ)償循環(huán)動(dòng)作和油液的熱脹

10、冷縮引起的液位變化。所有換氣口都需配裝隔離式通氣過(guò)濾器。也可選用氣囊或撓性橡膠隔離件，以防止所換空氣與系統(tǒng)油液表面接觸，或者裝上在允許溢流保護(hù)防止油箱壓力過(guò)高的同時(shí)防止換氣的閥門(mén)。泵站入孔蓋，在有些設(shè)備中不允許經(jīng)常拆裝。良好的系統(tǒng)性污染控制，要求油箱設(shè)計(jì)成在運(yùn)行期間保持密封，在維修期間需要拆下的任何入孔蓋很容易回裝。這類問(wèn)題最重要的因素在于對(duì)全體維修和保養(yǎng)人員的教育。在維修期間只要打開(kāi)一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行維修，就有了環(huán)境污染物侵入系統(tǒng)的機(jī)會(huì)。應(yīng)盡量將敞開(kāi)的油口蓋住或堵住，零件的拆卸和重裝要防止過(guò)多的空氣粉塵污染。應(yīng)該用沒(méi)有纖維屑的吸油材料來(lái)擦拭零件和清理場(chǎng)所。密封件，如活塞桿防塵密封圈很難達(dá)到100%

11、有效。粘附于外伸的活塞桿上的塵土被拖進(jìn)缸內(nèi)進(jìn)入系統(tǒng)油液。在機(jī)器設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量考慮避免塵土或其他污染物直接落到外伸的活塞桿上?？刹贾眠^(guò)濾器并確定其規(guī)格以便捕捉臟物。4.內(nèi)部生成污染對(duì)系統(tǒng)最為危險(xiǎn)的污染乃是由該系統(tǒng)本身所生成的污染。這些污染被“冷作硬化”到比原來(lái)的表面硬度更高，而且在引起系統(tǒng)中表面磨損方面極具進(jìn)攻性。在一個(gè)用正確凈化的油液運(yùn)行的系統(tǒng)中也將產(chǎn)生很少的顆粒。但在日常運(yùn)行中所有零件(尤其是泵)都產(chǎn)生少量顆粒，這些顆粒未被很快地捕捉，系統(tǒng)中提高的污染度將使新產(chǎn)生的顆粒數(shù)以很高的加速度增加。生成的污染有以下幾種。(1)磨粒磨損硬顆粒嵌進(jìn)兩運(yùn)動(dòng)表面之間，劃傷一個(gè)或兩個(gè)表面。(2)粘附磨損油膜的

12、喪失使運(yùn)動(dòng)表面之間金屬對(duì)金屬接觸。(3)疲勞磨損嵌進(jìn)間隙的顆粒引起表面應(yīng)力集中點(diǎn)或者微裂紋，由于危險(xiǎn)區(qū)的重復(fù)應(yīng)力作用擴(kuò)展成剝離。(4)沖刷磨損高速液流中的精細(xì)顆粒蠶食掉節(jié)流棱邊或關(guān)鍵表面。(5)氣蝕磨損泵進(jìn)口流動(dòng)受阻引起油液氣泡，這些氣泡爆聚產(chǎn)生的沖擊剝離關(guān)鍵表面的材料。(6)混氣磨損油液中的氣泡爆聚剝離表面材料。(7)腐蝕磨損油液中的水或化學(xué)污染引起銹蝕或化學(xué)反應(yīng)，使表面劣化。 威格士液壓及潤(rùn)滑系統(tǒng)油液污染控制技術(shù)（二） 四、污染引起的損害污染物顆粒具有各種形狀和尺寸并由各種材料構(gòu)成。大多數(shù)是磨粒性的，所以當(dāng)它們與表面相互作用時(shí)，它們從元件中的關(guān)鍵表面上刮削出碎片。這種磨粒磨損和表面疲勞約占

13、退化失效的90%。由污染所引起的失效分為三大類：(1)突發(fā)失效出現(xiàn)在當(dāng)一個(gè)大顆粒進(jìn)入泵或閥的時(shí)候。例如，若一個(gè)顆?？ㄋ涝谌~片轉(zhuǎn)子槽里，結(jié)果可能是泵或馬達(dá)完全卡死。在一個(gè)滑閥中，陷入某一部位的一個(gè)大顆粒能阻止閥芯完全關(guān)閉。當(dāng)一個(gè)閥的控制節(jié)流孔被一個(gè)大顆粒堵住時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)突發(fā)失效。精細(xì)顆粒也能引起突發(fā)失效，例如一個(gè)閥可能因?yàn)橛俜e而無(wú)法工作。(2)間歇失效可能是由一個(gè)座閥的閥座上妨礙該閥正確歸座的污染所致。如果該閥座很硬，使該顆粒不能嵌入閥座，則當(dāng)閥再次打開(kāi)時(shí)該顆粒可能被沖走。以后，另一個(gè)顆粒可能再次妨礙完全關(guān)閉并被沖走。于是，出現(xiàn)一種頻繁的間歇失效。(3)退化失效可能是磨粒磨損、腐蝕、氣蝕、混氣、

14、沖刷磨損或表面疲勞的結(jié)果。每一種都使系統(tǒng)元件中內(nèi)泄漏增加，降低其效率或精度，但這些變化一開(kāi)始很難察覺(jué)。最終的結(jié)果，尤其對(duì)泵來(lái)說(shuō)，可能是突發(fā)失效。最容易引起磨損的顆粒是間隙尺寸的顆粒，它們剛好落入元件里運(yùn)動(dòng)表面之間的關(guān)鍵間隙中。由于過(guò)量污染的存在，油液也受到降解之害。關(guān)于間隙的尺寸，液壓元件中制造間隙一般分為兩個(gè)基本范圍，即用于高壓元件的最大5m和用于較低壓力元件的最大25m。一個(gè)元件的實(shí)際工作間隙由元件的類型和它所經(jīng)歷的工作條件來(lái)設(shè)定。這些間隙有助于確定該元件所需要的油液清潔度。1.泵所有液壓泵均有彼此運(yùn)動(dòng)的零件，由一個(gè)充滿油液的小間隙隔開(kāi)。一般來(lái)說(shuō)這些零件由一些與面積和系統(tǒng)壓力有關(guān)的力彼此加

15、載。由于大多數(shù)泵的壽命取決于從少數(shù)表面上剝離很少數(shù)量的材料，于是如果間隙內(nèi)的油液被嚴(yán)重污染，則將出現(xiàn)快速退化和最終卡死。低壓元件的設(shè)計(jì)允許較大的間隙，一般來(lái)說(shuō)只有較大的污染(10m以上)才有明顯的危害效應(yīng)。而且在低壓下，用來(lái)把顆粒趕進(jìn)關(guān)鍵間隙的力也比較小。泵壓力的提高或脈動(dòng)在確定污染對(duì)泵的影響上起主要作用。影響間隙的另一個(gè)因素是油膜厚度，它也關(guān)聯(lián)著油液粘度(油膜強(qiáng)度)。設(shè)計(jì)時(shí)采用最佳粘度值。油液應(yīng)提供良好的油膜厚度以便靠流體動(dòng)力方法來(lái)支撐載荷，并應(yīng)足夠稀以便泵被充分灌滿而不氣蝕。在實(shí)踐中一般是在使用較高粘度的場(chǎng)合關(guān)鍵間隙較大，因此應(yīng)選擇與進(jìn)口條件適應(yīng)的最高粘度。同樣，良好的油液溫度控制在這方面

16、也是有益的。在泵中特別對(duì)關(guān)鍵間隙磨損問(wèn)題敏感的區(qū)域有：葉片泵(圖3)葉片頂端對(duì)定子、轉(zhuǎn)子對(duì)側(cè)板、葉片對(duì)葉片槽。圖3葉片泵中的關(guān)鍵間隙圖4齒輪泵中的關(guān)鍵間隙圖5軸向柱塞泵中的關(guān)鍵間隙齒輪泵(圖4)輪齒對(duì)殼體、齒輪對(duì)側(cè)板、輪齒對(duì)輪齒。軸向柱塞泵(圖5)滑靴對(duì)斜盤(pán)、缸體對(duì)配流盤(pán)、柱塞對(duì)缸體。在許多上述場(chǎng)合，諸間隙是在工作條件下有效地自調(diào)整的，即隨著提高壓力而間隙變小。在不利的條件下，尤其是存在著沖擊載荷的場(chǎng)合，對(duì)較小尺寸污染顆粒的脆弱性增加。甚至在間隙名義上固定的場(chǎng)合，元件在高載荷下可能取偏心位置，又使它對(duì)于較小顆粒變得脆弱。根據(jù)工程數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，Vickers確定了推薦的污染等級(jí)，如果能實(shí)現(xiàn)的話

17、它將使大多數(shù)系統(tǒng)和元件壽命延長(zhǎng)。該問(wèn)題在設(shè)定目標(biāo)清潔度等級(jí)部分?jǐn)⑹?。?dāng)泵在給定的轉(zhuǎn)速下不再輸出所需的輸出，泵的有效壽命就結(jié)束了。屢見(jiàn)不鮮的是，退化不知不覺(jué)的進(jìn)行，直到最終出現(xiàn)突發(fā)失效，大量的污染被釋放到系統(tǒng)中。在這樣一種失效過(guò)后，如果該系統(tǒng)未經(jīng)正確地凈化和保護(hù)，則泵的壽命將大為縮短。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，總成本是最重要的問(wèn)題，一個(gè)低成本的泵的失效可能造成昂貴的停工時(shí)間和維修。如果通過(guò)(包括)適當(dāng)?shù)奈廴究刂蒲b置能避免這樣一種失效，則在該裝置上的原始投資能完全回收。2.馬達(dá)關(guān)于泵的有關(guān)敘述一般也適用于馬達(dá)，因?yàn)樗鼈冇蓄愃频脑O(shè)計(jì)。必須記住，穿過(guò)了泵的污染物大多數(shù)也會(huì)到達(dá)馬達(dá)，在那里引起類似的性能下降。例如，

18、如果由于磨損，泵的容積效率下降到原始值的85%而馬達(dá)的容積效率下降到原來(lái)的90%，則泵與馬達(dá)的總?cè)莘e效率將下降到原始值的0.85×0.9=76.5%。3.靜液傳動(dòng)系靜液傳動(dòng)系最常見(jiàn)的是由一個(gè)伺服控制的泵和一個(gè)定量馬達(dá)組成。任何元件中關(guān)鍵表面的磨損都將降低該傳動(dòng)系的總性能。一個(gè)元件的失效會(huì)在該系統(tǒng)中到處散布碎屑，引起廣泛而昂貴的派生損壞。高效過(guò)濾乃是由一個(gè)閉式回路靜液傳動(dòng)系實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期可靠工作的關(guān)鍵因素。4.方向閥在大多數(shù)方向閥中，閥孔制做絕對(duì)與閥芯之間的徑向間隙為4m13m。眾所周知，圓而直的孔是異常困難的，所以不大可能任何閥芯都在間隙帶中嚴(yán)格居中。在一個(gè)CETOP3閥中，閥芯可能有小于

19、2.5m的間隙。在一個(gè)電氣操作的閥中，作用在電磁鐵上的力有：液動(dòng)力、彈簧力、摩擦力和慣性力。液動(dòng)力、彈簧力和慣性力是固有的因素，但摩擦力則在很大程度上與系統(tǒng)清潔度有關(guān)。如果系統(tǒng)被尺寸上與半徑間隙和直徑間隙相當(dāng)?shù)念w粒嚴(yán)重地污染，則移動(dòng)閥芯將需要較大的力。一種更為嚴(yán)重的情況由淤積造成，其中污染物在壓力下被擠進(jìn)間隙，最終導(dǎo)致油膜破壞和閥芯卡緊，這種情況出現(xiàn)在閥承受連續(xù)壓力而又不頻繁操作時(shí)。該閥最好在壓力管中有高效的局部過(guò)濾，但要考慮到元件工作期間產(chǎn)生的可能的壓力沖擊。如果系統(tǒng)中總清潔度等級(jí)很差，則為單個(gè)元件或組件作為特殊保護(hù)使用過(guò)濾器可能導(dǎo)致需要大容量的大濾芯。從一個(gè)在3000psi(210bar)

20、下工作的CETOP3閥的例子可以得到與電磁鐵的可用力相比，打破此閥芯卡緊所需要的力的某些概念。如果一個(gè)這種類型的閥在彈簧偏置位置或通電位置停留一段較長(zhǎng)的時(shí)間，則在閥芯與閥孔之間發(fā)生淤積并引起完全不動(dòng)。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，克服此狀態(tài)所需要的力約為30bar，但彈簧和電磁鐵設(shè)計(jì)成僅施加10bar。淤積的后果可能是整個(gè)系統(tǒng)失效。5.壓力控制高速液流中的磨粒性顆粒侵蝕內(nèi)表面。這一情況是壓力控制共同的，尤其溢流閥。該閥經(jīng)受最大的系統(tǒng)壓降和90ft/sec左右的流速。先導(dǎo)控制級(jí)一般在高流速下經(jīng)歷小流量，而嚴(yán)重的污染既影響其穩(wěn)定性又影響其重復(fù)性。6.流量控制流量控制閥的污染耐受度與節(jié)流口形狀有很大關(guān)系。形狀完全不

21、同的兩種節(jié)流口可能有相等的面積。溝槽型除用在小設(shè)定值時(shí)之外將耐受高污染等級(jí)，而平切節(jié)流口在所有設(shè)定值下都很容易淤積。對(duì)于所有類型的壓力補(bǔ)償流量控制閥，無(wú)論閥設(shè)定值如何，減壓元件的性能都能受污染顯著的影響。還能出現(xiàn)對(duì)節(jié)流口的損壞，在較小設(shè)定值時(shí)這將變得特別明顯。一般來(lái)說(shuō)，所有滑閥式控制閥均受系統(tǒng)中污染的影響，尤其在高壓時(shí)。如果閥芯的準(zhǔn)確軸向定位是必要的，則該影響似乎被加重，正如在減壓閥中那樣，其中可用來(lái)操作閥芯的力是有限的。另一方面，座閥雖然受大污染顆粒的影響，但是由于閥座的自潔作用，傾向于遠(yuǎn)為更耐受淤積物。然而，必須避免對(duì)關(guān)鍵的閥座表面的沖刷磨損。7.軸承在滾動(dòng)和滑動(dòng)接觸的軸承中，一層薄油膜把

22、球與套圈或軸瓦表面與軸分開(kāi)。只要在運(yùn)動(dòng)件之間沒(méi)有直接接觸，軸承的預(yù)期疲勞壽命就幾乎是無(wú)限的。發(fā)生直接接觸的最常見(jiàn)方式是有顆粒卡進(jìn)油膜并同時(shí)接觸運(yùn)動(dòng)和固定表面。所造成的損壞往往是擦傷或表面裂紋，這就開(kāi)始了剝落過(guò)程。在大多數(shù)軸承中，小至3m的顆粒即對(duì)軸承或系統(tǒng)的壽命有不利影響。如上所述，在某一時(shí)間到達(dá)某一部位的個(gè)別大顆粒能引起突發(fā)失效。少量淤泥尺寸顆粒也能通過(guò)侵蝕表面或通過(guò)在關(guān)鍵區(qū)中聚積而帶來(lái)問(wèn)題。元件內(nèi)的表面設(shè)計(jì)成被油膜分開(kāi)，油膜的厚度也許連續(xù)地改變。當(dāng)此間隙被污染物卡住時(shí)，將出現(xiàn)磨損，從而產(chǎn)生其它顆粒，這些顆粒也許被磨成許多更小的顆粒。單個(gè)的或少量的細(xì)小顆粒也許不引起問(wèn)題。但是如果以稍高些的濃

23、度存在，它們能通過(guò)淤積而導(dǎo)致失效。威格士液壓及潤(rùn)滑系統(tǒng)油液污染控制技術(shù)（三） 五、設(shè)定目標(biāo)清潔度等級(jí)1.針對(duì)系統(tǒng)中的最敏感元件確定清潔度所有液壓和潤(rùn)滑系統(tǒng)都應(yīng)該有一個(gè)針對(duì)該具體系統(tǒng)的目標(biāo)清潔度等級(jí)，并在其工程文件中明確注明。應(yīng)在考慮了該系統(tǒng)中的諸元件(包括油液)、典型的工作溫度和起動(dòng)溫度、暫載率、系統(tǒng)的使用壽命及安全問(wèn)題之后，設(shè)定此目標(biāo)。由于油液的實(shí)際清潔度等級(jí)隨在系統(tǒng)中的取樣點(diǎn)(即油箱、壓力管、回油管等)而變化，除非另行說(shuō)明，假定該目標(biāo)清潔度等級(jí)是針對(duì)回油管和過(guò)濾器上游的回油管而設(shè)定的在1976年，Vickers首次發(fā)表了針對(duì)可接受的元件壽命提出建議的最低清潔度等級(jí)(見(jiàn)圖6和表3)。圖6所示

24、曲線從其發(fā)表以來(lái)已經(jīng)被有關(guān)技術(shù)人員視為撰寫(xiě)資料和學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。注：修改了曲線圖以表示與較早的ISO清潔度代號(hào)相對(duì)應(yīng)的3代號(hào)清潔度等級(jí)圖6針對(duì)良好的元件壽命建議的清潔度等級(jí)試驗(yàn)臺(tái)的目標(biāo)清潔度等級(jí)對(duì)每種顆粒尺寸應(yīng)比將要試驗(yàn)的最敏感的條件和元件的代號(hào)清潔一檔。例如，在2500psi下試驗(yàn)的變量柱塞泵清潔度等級(jí)應(yīng)是17/15/13，故試驗(yàn)臺(tái)清潔度等級(jí)起碼應(yīng)是16/14/12。2.設(shè)定目標(biāo)清潔度等級(jí)程序?yàn)榱藥椭O(shè)計(jì)工程師和維修工程師設(shè)定目標(biāo)清潔度而編制了如下程序。清潔度等級(jí)建議基于用Vickers和其他品牌的液壓元件或承載軸承的工程評(píng)定(包括材料、關(guān)鍵間隙和加工公差)和實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。表3Vickers推薦

25、清潔度代號(hào)泵壓力2000200030003000+定量齒輪泵20/18/1519/17/1518/16/13定量葉片泵20/18/1519/17/1418/16/13定量柱塞泵19/17/1518/16/1417/15/13變量葉片泵18/16/1417/15/1317/15/13變量柱塞泵18/16/1417/15/1316/14/12閥壓力30003000+方向閥(電磁閥)20/18/1519/17/14壓力控制閥(調(diào)壓閥)19/17/1419/17/14流量控制閥(標(biāo)準(zhǔn)型)19/17/1419/17/14單向閥20/18/1520/18/15插裝閥20/18/1519/17/14螺紋插裝

26、閥18/16/1317/15/12充液閥20/18/1519/17/14負(fù)載傳感方向閥18/16/1417/15/13液壓遙控閥18/16/1317/15/12比例方向閥(節(jié)流閥)18/16/1317/15/12*比例壓力控制閥18/16/1317/15/12*比例插裝閥18/16/1317/15/12*比例螺紋插裝閥18/16/1317/15/12伺服閥16/14/11*15/13/10*執(zhí)行器壓力2000200030003000+缸20/18/1520/18/1520/18/15葉片馬達(dá)20/18/1519/17/1418/16/13軸向柱塞馬達(dá)19/17/1418/16/1317/15/

27、12齒輪馬達(dá)21/19/1720/18/1519/17/14徑向柱塞馬達(dá)20/18/1419/17/1318/16/13斜盤(pán)結(jié)構(gòu)馬達(dá)18/16/1417/15/1316/14/12*靜液傳動(dòng)裝置壓力3000300040004000+靜液傳動(dòng)裝置(環(huán)路內(nèi)油液)17/15/1316/14/12*16/14/11*軸承球軸承系統(tǒng)15/13/11*滾柱軸承系統(tǒng)16/14/12*滑動(dòng)軸承(高速)17/15/13滑動(dòng)軸承(低速)18/16/14一般工業(yè)減速機(jī)17/15/13*需要精密取樣作業(yè)以檢驗(yàn)清潔度等級(jí) (1)用Vickers推薦清潔度代號(hào)表確定系統(tǒng)中各元件所要求的最清潔油液(最小代號(hào))。從一公用油箱

28、抽取油液的所有元件，即便其工作是獨(dú)立的或順序的(例如一個(gè)中心泵站供給幾個(gè)不同的機(jī)器)，也應(yīng)看成是同一系統(tǒng)中的元件。壓力額定值指整個(gè)工作循環(huán)期間機(jī)器所達(dá)到的最高系統(tǒng)壓力。(2)對(duì)于其中油液不是100%石油型油液的任何系統(tǒng)，對(duì)每種顆粒尺寸選低一檔目標(biāo)代號(hào)。例：如果所需要最清潔代號(hào)為17/15/13而系統(tǒng)油液是水乙二醇，則目標(biāo)變?yōu)?6/14/12。(3)如果機(jī)器或系統(tǒng)經(jīng)歷以下工況中的任意兩種工況，則將每種顆粒尺寸選低一檔目標(biāo)清潔度。*在0(-18)以下頻繁冷起動(dòng)。*在超過(guò)160(71)的油溫下間歇工作。*高振動(dòng)或高沖擊工作。*作為過(guò)程工作的一部分對(duì)系統(tǒng)有關(guān)鍵依存關(guān)系。*系統(tǒng)故障可能危及操作者或附近其

29、他人的人身安全。上例，如果此系統(tǒng)在阿拉斯加經(jīng)歷冷起動(dòng)且失效可能引起人員傷害，則目標(biāo)清潔度將變成15/13/11。六、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)清潔度在液壓或潤(rùn)滑系統(tǒng)中布置污染控制裝置以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)清潔度等級(jí)時(shí)有四個(gè)主要因素，它們是：濾芯初始效率；在系統(tǒng)應(yīng)力下的濾芯效率；污染控制裝置在系統(tǒng)中布置和規(guī)格；濾芯的系統(tǒng)使用壽命。1.濾芯初始效率用來(lái)規(guī)定液壓或潤(rùn)滑過(guò)濾器的效率的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是多次通過(guò)過(guò)濾器性能試驗(yàn)(ISO4572)。此試驗(yàn)的結(jié)果報(bào)告成被試過(guò)濾器上游大于所注尺寸的顆粒數(shù)對(duì)被試過(guò)濾器下游相同尺寸顆粒數(shù)的比值。然后這些結(jié)果表達(dá)成比。多次通過(guò)試驗(yàn)(圖7)已經(jīng)大大地幫助工程師們開(kāi)發(fā)出效率更高的濾芯，而且它還幫助了需指定濾芯

30、性能的設(shè)計(jì)工程師。但是，在由某些制造商所聲稱的更高的多次通過(guò)效率，與假定這些過(guò)濾器所提供的越來(lái)越清潔的油液之間沒(méi)有多少相互關(guān)系。經(jīng)驗(yàn)已表明，一個(gè)具有x100的濾芯在控制x尺寸或更大顆粒時(shí)將發(fā)揮優(yōu)異的作用(表4)。在最終性能分析中，目標(biāo)在于正確地凈化了的油液而不僅僅是非常高的比。對(duì)于液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師和用戶而言，所需要的最重要資料是當(dāng)在系統(tǒng)中正確地設(shè)置了過(guò)濾器和濾材時(shí)他們能得到的系統(tǒng)清潔度。圖7過(guò)濾器性能試驗(yàn)圖表4比和相應(yīng)的效率比效率%10250.00580.001090.002095.007598.7010099.0020099.50100099.90500099.98由Vickers所提供的9

31、9%效率(x100)在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中已經(jīng)證實(shí)甚至在惡劣的應(yīng)用場(chǎng)合也能控制油液污染等級(jí)。具有V-Pak結(jié)構(gòu)(圖8)的Vickers高效過(guò)濾器，每個(gè)品級(jí)都徹底地經(jīng)過(guò)多次通過(guò)試驗(yàn)，從而使用該產(chǎn)品時(shí)可以達(dá)到所需的系統(tǒng)清潔度等級(jí)(表5)。這種清潔度額定值的假定是：(1)過(guò)濾器經(jīng)歷全部系統(tǒng)流量。(2)該過(guò)濾器是系統(tǒng)中的主要過(guò)濾器。(3)通氣器連同合理的維修做法將限制來(lái)自大氣的污染物侵入。2.在應(yīng)力下的過(guò)濾效率多次通過(guò)試驗(yàn)的結(jié)果與實(shí)際油液清潔度等級(jí)相互聯(lián)系時(shí)，主要問(wèn)題在于實(shí)際系統(tǒng)工作使濾芯受應(yīng)力。在現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)中，流量變化(往往一分鐘幾次)、壓力脈動(dòng)(一分鐘幾百次)、釋壓沖擊波、冷起動(dòng)及其他變量全都使濾芯的性能退

32、化。在多次通過(guò)試驗(yàn)中隨著濾芯加載該濾芯承受壓差逐漸提高。圖8Vickers V-Pak結(jié)構(gòu)示意圖表5V-Pak系統(tǒng)清潔度額定值代號(hào)泵流量通過(guò)過(guò)濾器的次數(shù)(見(jiàn)注1)所達(dá)到的典型ISO4406清潔度等級(jí)(見(jiàn)注2)032.014/12/101.515/13/111.016/14/120.517/15/13052.016/14/121.517/15/131.018/16/140.519/17/15102.018/16/141.519/17/141.020/18/150.521/19/16注1注2系統(tǒng)流量通過(guò)過(guò)濾器典型過(guò)濾器布置所能達(dá)到的清潔度等級(jí)受通過(guò)過(guò)濾器的系統(tǒng)流量的百分?jǐn)?shù)、濾殼的完整性、濾芯性能及

33、污染侵入和生成速度的影響。請(qǐng)與當(dāng)?shù)氐腣ickers經(jīng)濟(jì)商咨詢。2.0全流量壓力和回油1.5全流量壓力或回油及循環(huán)環(huán)路1.0全流量壓力或回油管0.5循環(huán)環(huán)路定為15%的系統(tǒng)體積每分注：所有系統(tǒng)均需要通氣口過(guò)濾的密封油箱圖9過(guò)濾器布置圖流動(dòng)疲勞試驗(yàn)協(xié)議(ISO3724)遺留了許多沒(méi)有答案的重要問(wèn)題。濾芯仍然是在實(shí)驗(yàn)室條件下試驗(yàn)，不能復(fù)現(xiàn)使濾芯受應(yīng)力和退化的許多力的相互作用。這種實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)無(wú)法回答一個(gè)老化的濾芯將在其使用壽命的后一部分里如何表現(xiàn)的問(wèn)題。對(duì)付此問(wèn)題的最好辦法是查看該結(jié)構(gòu)并觸摸濾芯波褶。波褶支撐是否良好；在手的壓力下它們是否彎折。這些簡(jiǎn)單的檢查都通不過(guò)的任何濾芯將無(wú)法保持效率和完整性，并

34、將不保持目標(biāo)清潔度等級(jí)。此外，查看總體結(jié)構(gòu)。在濾芯結(jié)構(gòu)中鋼絲網(wǎng)是非常重要的。鋼絲保持波褶防止彎折，并給濾材以支撐防止疲勞失效。下游鋼絲網(wǎng)還用作意外嚴(yán)重應(yīng)力場(chǎng)合的最后機(jī)會(huì)保護(hù)，該應(yīng)力能使濾芯濾材破裂。不帶下游鋼絲網(wǎng)的濾芯不推薦用于甚至中等應(yīng)力的液壓系統(tǒng)或潤(rùn)滑系統(tǒng)。這條準(zhǔn)則是重要的，因?yàn)殇摻z網(wǎng)較高的成本誘使一些過(guò)濾器制造商去掉了鋼絲網(wǎng)而采用較廉價(jià)的代用品，不能應(yīng)付應(yīng)力和最后機(jī)會(huì)保護(hù)的實(shí)際問(wèn)題。3.過(guò)濾器的布置實(shí)現(xiàn)所需目標(biāo)清潔度的V-Pak濾材等級(jí)和過(guò)濾器布置參見(jiàn)圖9。假定該系統(tǒng)將經(jīng)歷“中等”侵入，系統(tǒng)的維護(hù)符合當(dāng)前技術(shù)。如果在工作中該系統(tǒng)運(yùn)行得比預(yù)期的要臟，則應(yīng)采取糾正措施。推薦的糾正措施有：(1

35、)查驗(yàn)指示器看過(guò)濾器是否旁通。(2)查驗(yàn)侵入源并排除問(wèn)題。(3)查驗(yàn)諸過(guò)濾器是否正確地設(shè)置在能通過(guò)最大油液流量處。(4)考慮采用更精細(xì)的V-Pak等級(jí)。(5)給系統(tǒng)加設(shè)過(guò)濾器。 威格士液壓及潤(rùn)滑系統(tǒng)油液污染控制技術(shù)（四） 七、污染控制裝置的布置1.液壓系統(tǒng)開(kāi)式回路過(guò)濾器在液壓系統(tǒng)中的布置按其所實(shí)現(xiàn)的三個(gè)主要功能分類，即：防止侵入、保持系統(tǒng)清潔度和元件隔離。(1)防止侵入進(jìn)入油箱的空氣需經(jīng)過(guò)濾。從空氣中清除污染物往往比從油中清除要容易。首先保證油箱是密閉的，所有空氣都經(jīng)過(guò)一個(gè)口(或大型系統(tǒng)中兩個(gè)口)進(jìn)入。該口需配裝一個(gè)通氣過(guò)濾器。該通氣過(guò)濾器設(shè)計(jì)成從空氣中去除3m以上的顆粒(V-Pak等級(jí)10)

36、。所有進(jìn)入系統(tǒng)的油液在加到系統(tǒng)之前應(yīng)通過(guò)一個(gè)高效過(guò)濾器(V-Pak等級(jí)5)。這往往通過(guò)配裝一個(gè)帶有直接在泵的下游的過(guò)濾器的輸油車，然后用一個(gè)快換接頭(一半裝在油箱上，一半裝在出油軟管上)要求油液被壓力泵入油箱來(lái)實(shí)現(xiàn)。另一種方案是采取要求灌油通過(guò)回油管過(guò)濾器進(jìn)入系統(tǒng)的步驟。第三種方法是用循環(huán)泵作為灌油泵，用循環(huán)路中的過(guò)濾器來(lái)凈化新油。(2)保持系統(tǒng)清潔度在回路中有三個(gè)應(yīng)該布置污染控制過(guò)濾器的部位：壓力管、回油管或循環(huán)環(huán)路。應(yīng)直接在每個(gè)工作于（1 psi = 6.89 kPa）2250psi(155bar)以上的定量泵和圖10工作于1500psi(103bar)以上的變量泵的下游裝設(shè)一個(gè)壓力管過(guò)濾

37、器(圖10)。泵的旋轉(zhuǎn)組件兼有滑動(dòng)和滾動(dòng)接觸面，這些接觸面因高壓或變壓力工作而受應(yīng)力。因此，一個(gè)工作著的泵總要產(chǎn)生某些磨損屑。對(duì)于帶有伺服閥或比例閥的系統(tǒng)，應(yīng)始終使用高壓過(guò)濾器而不論泵的類型和壓力如何(圖11)。僅當(dāng)在機(jī)器工作循環(huán)的60%以上的時(shí)間里它都遇到泵的最大流量，應(yīng)把該壓力管過(guò)濾器看成總系統(tǒng)污染控制裝置。只要它遇到至少20%的系統(tǒng)體積每分，回油管是主系統(tǒng)污染控制過(guò)濾器的一個(gè)很好的位置。在回油管流量小于20%最小值的場(chǎng)合(當(dāng)泵處于補(bǔ)償時(shí)的工作期)，系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)補(bǔ)充的循環(huán)泵和過(guò)濾器。需要循環(huán)過(guò)濾器的系統(tǒng)往往還需要離線冷卻環(huán)路；這些需要可以用一個(gè)單個(gè)泵電機(jī)帶冷卻器上游的過(guò)濾器來(lái)滿足，如圖

38、12所示。圖11圖12對(duì)于回油管過(guò)濾器來(lái)說(shuō)，流量增大現(xiàn)象可能引起問(wèn)題。帶有活塞面積與桿側(cè)活塞面積之間2：1或更大的差動(dòng)面積的缸，意味著在機(jī)器工作循環(huán)的部分時(shí)間里流量可能是泵流量的2倍或更大，如圖13、圖14所示。在具有很大的或嚴(yán)重波動(dòng)的流量的系統(tǒng)里，循環(huán)環(huán)路過(guò)濾器往往是最佳選擇。圖13注：在把溢流閥回油管接成經(jīng)回油管過(guò)濾器之前，請(qǐng)核對(duì)該溢流閥是否允許50psi背壓。圖14 (3)元件隔離應(yīng)針對(duì)系統(tǒng)或機(jī)器考慮設(shè)置隔離元件的過(guò)濾器，以便在泵或其他主要元件失效時(shí)保護(hù)下游元件。此外，某些種類的元件基于其設(shè)計(jì)間隙或精細(xì)節(jié)流棱邊而需要專門(mén)的保護(hù)。只要一個(gè)原發(fā)失效能引起具有不可接受的后果的繼發(fā)失效，就應(yīng)在該

39、元件上游設(shè)置一個(gè)隔離過(guò)濾器或粗濾器。由于泵的有限的壽命而且當(dāng)泵失效時(shí)碎屑向下游的閥傳播，故應(yīng)注意在每個(gè)對(duì)系統(tǒng)有安全考慮的或有關(guān)鍵功能的閥前面設(shè)置一個(gè)管內(nèi)粗濾器(圖15)。此外，在其中大污染顆粒能被無(wú)意中加入油箱的任何情況下(沒(méi)有對(duì)新油“僅加壓”灌注)，應(yīng)在泵的吸油管上裝設(shè)帶旁通的網(wǎng)式吸油粗濾器。此污染控制裝置的功用在于捕捉可能引起該泵的突發(fā)失效的大污染物。圖15伺服閥和比例閥都有精細(xì)的閥芯，該閥芯響應(yīng)于控制流量或比例電磁鐵力的微小變化來(lái)調(diào)節(jié)。即便少量的精細(xì)淤積物也能引起退化。應(yīng)該用無(wú)旁通的過(guò)濾器隔離單個(gè)的閥或閥組，保護(hù)這些元件免遭可能在維修別的元件時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)的淤積物或切屑之害。對(duì)于帶有外部控制

40、流量的大伺服閥或比例閥，可以在控制管中設(shè)置一個(gè)較小、較便宜的無(wú)旁通過(guò)濾器而主閥靠系統(tǒng)過(guò)濾器來(lái)保護(hù)(圖16)。應(yīng)該避免的常見(jiàn)錯(cuò)誤在于選擇一個(gè)比系統(tǒng)過(guò)濾器更精細(xì)的元件隔離過(guò)濾器。這迫使該隔離過(guò)濾器去實(shí)現(xiàn)總系統(tǒng)的凈化功能，造成很短的濾芯壽命。圖16開(kāi)式或閉式回路泵的殼體泄油一般不布置過(guò)濾器。所有泵上軸封必須在很低的壓差條件下保持零泄漏。只要對(duì)泵殼體增加附加的背壓，這些密封件就遭到加速磨損。如果考慮在殼體泄油用途中的過(guò)濾器，則應(yīng)考慮它對(duì)軸封壽命的影響。2.液壓系統(tǒng)閉式回路對(duì)閉式回路液壓系統(tǒng)的長(zhǎng)期可靠性意義重大的油液清潔度等級(jí)是“環(huán)路內(nèi)”油液清潔度。通常在充液流量的壓力側(cè)的一個(gè)高效過(guò)濾器將保持所需的清潔

41、度。但是，對(duì)于在或接近其最高壓力工作的靜液傳動(dòng)系，推薦帶逆流閥的環(huán)路內(nèi)過(guò)濾器(圖17)。這種過(guò)濾器還在泵失效的場(chǎng)合保護(hù)馬達(dá)。在布置該過(guò)濾器時(shí)要考慮該傳動(dòng)系沿每個(gè)方向運(yùn)行時(shí)間的比率。對(duì)于具有沿每個(gè)方向約50%的暫載率的雙向運(yùn)行，應(yīng)采用兩個(gè)過(guò)濾器殼體。1.充液流量的吸油粗濾器(不是有效的布置)2.充液流量的高效過(guò)濾器(優(yōu)選布置)3.帶逆流閥的環(huán)路內(nèi)高效過(guò)濾器(對(duì)于在最高轉(zhuǎn)速或壓力下，主要沿一個(gè)方向工作的傳動(dòng)系的優(yōu)選布置)。圖173.潤(rùn)滑系統(tǒng)在潤(rùn)滑系統(tǒng)中過(guò)濾器有兩種布置：壓力管和循環(huán)環(huán)路。對(duì)于壓力管工作，過(guò)濾器應(yīng)該是“雙聯(lián)的”，以便在系統(tǒng)工作中在線更換濾芯。只要環(huán)路流量至少為主泵流量的50%，循環(huán)環(huán)

42、路過(guò)濾器是極好的應(yīng)用布置。示例如圖18所示的帶有雙聯(lián)過(guò)濾器和循環(huán)冷卻過(guò)濾環(huán)路的集中潤(rùn)滑系統(tǒng)。圖18 八、過(guò)濾狀態(tài)指示與過(guò)濾器的選擇 1.過(guò)濾狀態(tài)指示器 過(guò)濾器在系統(tǒng)中布置之后，下一個(gè)考慮就是怎樣才能知道什么時(shí)候更換濾芯。在A.N.S.I.(N.F.P.A.J.I.C.)標(biāo)準(zhǔn)T2.24，1-1991中推薦的答案是每個(gè)過(guò)濾器都裝上壓差指示器，這給出濾芯需要更換的易讀的指示。Vickers的指示器設(shè)計(jì)成當(dāng)濾芯的使用壽命已經(jīng)用掉95%時(shí)指示（見(jiàn)圖19），在旁通特征之前引入此一指示，使機(jī)器得以安全工作到一次更換或方便的維修機(jī)會(huì)。 2.過(guò)濾器的選擇 如何選擇大小適宜的過(guò)濾器，Vickers公司在此處推薦按

43、圖20所示進(jìn)行選用，關(guān)于其他過(guò)濾器的選用，請(qǐng)見(jiàn)Vickers A-400樣本。 威格士液壓及潤(rùn)滑系統(tǒng)油液污染控制技術(shù)（五） 九、沖洗新的或改裝的系統(tǒng)液壓或潤(rùn)滑系統(tǒng)的壽命，最關(guān)鍵的時(shí)間是一開(kāi)始的跑合期。在這段時(shí)間里，諸元件的制造碎屑和在裝配過(guò)程中的任何碎屑被沖進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)。應(yīng)在系統(tǒng)無(wú)載運(yùn)行時(shí)，迅速地捕捉此污染并從系統(tǒng)中清除。1.新系統(tǒng)的沖洗沖洗過(guò)程有三個(gè)步驟。第一，把污染物趕出窩點(diǎn)并運(yùn)送到過(guò)濾器。第二，開(kāi)動(dòng)機(jī)器使油液流過(guò)所有管路和元件。第三，用高效過(guò)濾器捕捉污染。趕出并運(yùn)送污染物最好通過(guò)使用以高管路流速流動(dòng)的低粘度油液來(lái)實(shí)現(xiàn)?？梢允褂脤Ｓ玫臎_洗液或在提高的溫度下使用系統(tǒng)液壓油液。為了能流過(guò)所有管路

44、，所有閥均應(yīng)操作若干次，在某些情況下，須繞過(guò)元件連接管路以便讓大流量油液流過(guò)管路。為迅速地捕捉碎屑以便沖洗到16/14/11的污染度等級(jí)，最好用采用V-Pak“05”濾材的Vickers過(guò)濾器來(lái)實(shí)現(xiàn)。此產(chǎn)品兼有實(shí)現(xiàn)沖洗所需要的高效率和高容量。沖洗的目標(biāo)清潔度等級(jí)應(yīng)該比針對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的目標(biāo)清潔度等級(jí)低兩檔ISO代號(hào)。當(dāng)新油被引入經(jīng)過(guò)沖洗的系統(tǒng)時(shí)，達(dá)到系統(tǒng)平衡將花費(fèi)較少的時(shí)間和濾芯壽命。2.濾芯使用壽命過(guò)濾器的濾芯使用時(shí)間的長(zhǎng)短和該濾芯的成本共同決定了使用該產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性。取得長(zhǎng)的濾芯使用壽命的最重要的方面是減少侵入。油箱須配裝通氣過(guò)濾器以便在污染物進(jìn)入系統(tǒng)之前清除。入孔和門(mén)須保持密封使污染物無(wú)法進(jìn)入系統(tǒng)。伸進(jìn)充滿污染的環(huán)境中的活塞桿應(yīng)予防護(hù)以減少帶入系統(tǒng)的污染物。濾芯使用壽命的另一重要方面是把油液的清潔度等級(jí)保持于或低于目標(biāo)值。機(jī)器用臟油運(yùn)行時(shí)期引起加速的內(nèi)部磨損，給濾芯加載。(重要的是，碎屑被捕捉而解救了系統(tǒng)，但卻耗去了濾芯的部分使用壽命)應(yīng)始終根據(jù)指示更換濾芯。實(shí)踐證明：Vickers濾芯，其濾芯性能一致并且在應(yīng)力下強(qiáng)度較好。濾芯使用壽命的第三個(gè)問(wèn)題是濾芯的“納垢容量”。此值是作為多次通過(guò)效率試驗(yàn)的一部分而