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浅谈过滤器选型及使用误区

时间:2019-02-11 13:17作者:rxjh
引言 液压过滤器作为液压系统污染控制的主要元件,其设计选型是否合理,日常使用( 维护) 是否正确直接关系到系统的安全及可靠性。而在实际应用中,许多用户对过滤器选型及使

引言


 液压过滤器作为液压系统污染控制的主要元件,其设计选型是否合理,日常使用( 维护) 是否正确直接关系到系统的安全及可靠性。而在实际应用中,许多用户对过滤器选型及使用还存在着诸多误区, 不加以纠正将会影响液压系统的正常可靠工作。


  1 液压系统中过滤器的选型误区


  1.1 误区一: 选择高精度吸油过滤器既能有效的保护泵, 又能保证系统的清洁度 由于油液中的颗粒污染物会加剧泵的磨损从而影响泵的使用性能和寿命, 大颗粒污染物可能还会卡死泵, 严重影响系统的安全、可靠性。因此, 有些用户就选择了高精度吸油过滤器, 认为其既能保护泵又能保证系统的清洁度。但是, 高精度吸油过滤器由于承受了过多污染物而易堵塞, 导致泵吸油不畅, 以致吸空, 加速泵的磨损, 严重影响系统安全。所以, 吸油过滤器的压降要进行严格控制。一般液压系统可以考虑安装低精度吸油过滤器来保护泵, 并且在对污染物敏感的元件前安装过滤器加以保护, 以控制颗粒污染对其影响。为了最有效的截获回路中因元件磨损或外界侵入的污染, 建议安装回油过滤器加以控制, 以提高整个系统的清洁度。同时在系统运转前应对管道、油箱进行彻底清洗, 以保证其油液污染度。这样整个系统的油液污染度基本上都得到了控制, 既保护了泵也保护了整个系统。


  1.2 误区二: 过滤器的额定(公称)流量就是系统的实际流量


  过滤器的额定流量是油液黏度在 32cst 的时候, 油液在规定原始阻力下的清洁滤芯所通过的流量。但在实际应用中, 由于使用介质不同和系统的温度不同, 油液黏度也会随时变化。假如按额定流量与实际流量 1: 1选用过滤器, 在系统油液黏度稍大时, 油液通过过滤器的阻力将增大 ( 如 32 号液压油 0℃时其黏度约为420cst), 甚至达到过滤器的污染堵塞发讯器发讯值, 滤芯被认为堵塞。其次, 过滤器的滤芯是属于易损件, 工作中逐渐被污染, 滤材实际有效过滤面积不断的减少,油液通过过滤器的阻力很快达到污染堵塞发讯器发讯值。这样, 过滤器需频繁的清洗或更换滤芯, 加大用户的使用成本。


   目前, 国内各过滤器生产商都规定了其生产的过滤器的额定流量, 笔者根据以往经验和众多客户使用情况, 系统使用油液为一般液压油时, 建议过滤器在选型时按以下流量的倍数选用: ①吸油、回油过滤器的额定流量是系统实际流量的 3 倍以上; ②管路过滤器的额定流量是系统实际流量的 2.5 倍以上。若使用油液非一般液压油或高黏度液压油时, 请咨询各生产厂家选型。

  1.3 误区三: 过滤器选用的精度越高越好


  液压系统中固体污染是造成液压系统故障的主要原因, 所以就选用高精度过滤器来控制污染。其实不然, 这样不但增加了系统的制造成本, 还缩短了滤芯的使用寿命。那如何合理的选择过滤器的精度呢? 其主要由液压系统的元件对油液的污染度要求所决定, 元件要求达到的清洁度越高, 过滤器选择的精度也就越高。当磨损颗粒进入元件的运动副间隙, 就会产生磨损的链式反应。所以要把磨损降到最低, 并最大限度的延长元件寿命, 就必须滤除与间隙尺寸相近的颗粒。
  典型液压元件要求达到的油液污染度等级和选择过滤器精度推荐值见表 1。


       


  1.4 误区四: (Xμm)过滤精度的滤芯,其就能滤除大于其精度的所有颗粒


 因液压污染控制技术在我国还属于发展阶段, 诸多用户对滤芯过滤精度的定义不是太了解,认为系统只要安装了(Xμm) 精度的滤芯就能保证系统油液中没有大于(Xμm)颗粒的污染物, 其实这是错误的。国家标准GB/T20079- 2006 中规定: 过滤器的过滤能力用过滤比βx(c) 表示来表示, 其定义为: 过滤器上、下游的油液单位体积中大于某一给定尺寸 x(c)的污染物颗粒数之比。


   即:
βx(c)=Nu/Nd
式中 βx (c)———过滤器对大于尺寸为 x 的颗粒的过滤能力;
   Nu———过滤器上游油单位体积中所含大于 x 微米的颗粒数;
  Nd— ——过滤器下游油液单位体积中所含大于 x微米的颗粒数;


过滤精度定义为: 过滤器所能有效捕获(β x(c)≥100时)的最小颗粒尺寸 x(c), 以微米为计量单位, 用 μm表示。


  目前, 各过滤器制造厂家对过滤比 βx(c)值的大小规定不是很统一。由于过滤精度是根据过滤比来确定的, 所以同样的过滤精度因为其实际的βx值不同, 滤芯 的过滤效率就完全不一样。因此(Xμm)过滤精度的滤芯还是不能完全滤除大于其精度的颗粒.系统如果选择了过滤比βx值较小的过滤器, 其油液污染度也较难控制。


  2 日常使用(维护)过滤器误区


  2.1 误区一: 带有旁通阀的过滤器在滤芯堵塞后可长时间不清洗或更换滤芯


   很多用户会认为过滤器的旁通阀和系统的安全阀具有同种功能: 滤芯堵塞后旁通阀打开, 系统油液全流量通过, 对系统没有影响, 这是一种错误的认识。当过滤器的旁通阀开启后, 被滤芯阻拦的污染物(已过滤出的污染颗粒)会通过旁通阀重新进入系统, 此时局部油液的污染浓度是最高的, 对液压元件有极大损害, 此前的污染控制也将失去意义。除非系统要求工作连续性非常高, 否则最好选用不带旁通阀的过滤器。即使选用了带有旁通阀的过滤器, 当过滤器的污染堵塞发讯器发讯时, 也要及时清洗或更换滤芯, 这才是保证系统安全可靠运行的办法。


  2.2 误区二: 以过滤器的使用寿命来判断过滤器性能的优劣


   很多用户由于没有油液污染度检测设备, 就以过滤器的使用寿命来判断过滤器性能的优劣。以过滤器堵塞快慢就说明其性能的好与坏, 这两种观念都是片面的。因为过滤器的过滤性能主要由过滤比、纳污容量、原始压力损失等性能指标来体现, 只有在同样的工况并保证液压系统清洁度要求的情况下, 使用寿命越长越好。


  3 结束语


  在液压系统中能否正确选型和使用过滤器,是液压系统污染控制的关键, 也是系统安全运行的可靠保证。为了让系统和元件有一个理想的工作寿命, 必须对油液进行污染控制, 配置合理的不同类型的过滤器, 以达到最经济最可靠的效果, 并对过滤器进行良好的日常维护保养确保系统安全可靠运行。

   参 考 文 献


  [1] 成大先.机械设计手册[M].北京: 化学工业出版社, 2000.
  [2] 杨文华.液控原理[M].北京: 学术书刊出版社, 1990.
  [3] 雷天觉.新编液压工程手册[M].北京:北京理工大学出版社,1999.
  [4] 左健民.液压与气压传动[M].北京: 机械工业出版社, 2005.
  [5] 陆元章.现代机械设备设计手册[M].北京:机械工业出版社,1996.
  [6] 官忠范.液压传动系统[M].北京: 机械工业出版社,1997.

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