液压油过滤器的性能参数及分类
过滤器的功用就是滤去油液中杂质,维护油液的清洁,防止油液污染,保证液压系统正常工作。
需要指出的是,过滤器的使用仅是减少液压介质污染的手段之一,要使液压介质污染降低到最低限度,还需要与其他清除污染手段相配合。过滤器的符号如图22所示。
1.过滤器的主要性能参数
主要性能参数有过滤精度、过滤比、过滤能力等。
(1)过滤精度。过滤器的过滤精度是指介质流经过滤器时滤芯能够滤除的最小杂质颗粒度的大小,以公称直径d表示,单位为mm。颗粒度越小,其过滤精度越高,一般分为4级:粗过滤器d≥0.1mm,普通过滤器d≥0.01mm,精过滤器d≥0.005mm,特精过滤器d≥0.001mm。
(2)过滤比。过滤器的作用也可用过滤比来表示,它是指过滤器上游油液单位容积中大于某一给定尺寸的颗粒数与下游油液单位容积中大于同一尺寸的颗粒数之比。国际标准IS04572推荐过滤比的测试方法是;液压泵从油箱中吸油,油液通过被测过滤器,然后回油箱。同时在油箱中不断加入某种规格的污染物(试剂),测量过滤器人口与出口处污染物的数量,即得到过滤比。影响过滤比的因素很多,如污染物的颗粒度及尺寸分布、流量脉动及流量冲击等。过滤比越大,过滤器的过滤效果越好。
(3)过滤能力。过滤器的过滤能力是指在一定压差下允许通过过滤器的最大流量,一般用过滤器的有效过滤面积(滤芯上能通过油液的总面积)来表示。
2.过滤器的类型
过滤器按过滤材料的过滤原理来分,有表面型、深度型和磁性过滤器3种。
(1)表面型过滤器。表面型过滤器把被滤除的微粒污物截留在滤芯元件油液上游一面,整个过滤作用是由一个几何面来实现的,就像丝网一样把污物阻留在其外表面。滤芯材料具有均匀的标定小孔,可以滤除大于标定小孔的污物杂质。由于污物杂质积聚在滤芯表面,所以此种过滤器极易堵塞。最常用的有网式和线隙式过滤器两种。图23(a)所示的是网式过滤器,它是用细钢丝网作为过滤材料,包在周围开有很多窗孔的塑料或金属筒形骨架上。一般滤去d>0.08~0.18mm的杂质颗粒,阻力小,其压力损失不超过0.01MPa,安装在液压泵吸油口处,保护泵不受大粒度机械杂质的损坏。此种过滤器结构简单,清洗方便。图23(b)所示为线隙式过滤器,外面是壳体,滤芯是用铜或铝线绕在筒形骨架的外圆上,利用线间的缝隙进行过滤。一般滤去d≥0.03~0.1mm的杂质颗粒,压力损失约为0.07~0.35MPa,常用在回油低压管路或泵吸油口。此种过滤器结构简单,滤芯材料强度低,不易清
(2)深度型过滤器。深度型过滤器的滤芯由多孔可透性材料制成,材料内部具有曲折迂回的通道,大于表面孔径的粒子直接被拦截在靠油液上游的外表面,而较小污染粒子则进入过滤材料内部,撞到通道壁上,滤芯的吸附及迂回曲折的通道有利污染粒子的沉积和截留。这种滤芯材料有纸芯、烧结金属、毛毡和各种纤维类等。图24所示为纸芯式过滤器,它采用呈折叠形以增加过滤面积的微孔纸芯,包在由铁皮制成的骨架上。油液从外进入滤芯后流出。它可滤去d>0.05~0.03mm的颗粒,压力损失约为0.08~0.4MPa,常用于对油液要求较高的场合。纸芯式过滤器过滤效果好,滤芯堵塞后无法清洗,要更换纸芯。多数纸芯式上设置了污染指示器,其结构如图25所示。图26(b)所示为烧结式过滤器。它的滤芯是由颗粒状青铜粉烧结而成。油液从左侧油孔进入,经杯状滤芯过滤后从下部油孔流出。它可滤去d>0.01~0.1mm的颗粒,压力损失较大,约为0.03~0.2MPa,多用在回油路上。烧结式过滤器制造简单,耐腐蚀,强度高。金属颗粒有时脱落,堵塞后清洗困难。
(3)磁性过滤器。磁性过滤器的滤芯采用永磁性材料,将油液中对磁性敏感的金属颗粒被吸附到上面,如图26 (a)所示。磁性过滤器常与其他形式的滤芯一起制成复合式过滤器,对加工金属的机床液压系统特别适用。
3.过滤器的选用
选用过滤器时应考虑以下几个方面。
(1)过滤精度应满足系统提出的要求。过滤精度是以滤除杂质颗粒度大小来衡量,颗粒度越小则过滤精度越高。不同液压系统对过滤器的过滤精度要求如下表所示。
各种液压系统的过滤精度要求
系统类别 |
润滑系统 |
传动系统 |
伺服系统 |
特殊要求系统 |
压力(MPa) |
0~2.5 |
≤7 |
>7 |
≤35 |
≤21 |
≤35 |
颗粒度(mm) |
≤0.1 |
≤0.05 |
≤0.025 |
≤0.005 |
≤0.005 |
≤0.001 |
(2)要有足够的通流能力。通流能力是指在一定压力降下允许通过过滤器的最大流量,应结合过滤器在液压系统中的安装位置,根据过滤器样本来选取。
(3)要有一定的机械强度,不因液压而破坏。
(4)考虑过滤器其他功能。对于不能停机的液压系统,必须选择切换式结构的过滤器,可以不停机更换滤芯;对于需要滤芯堵塞报警的场合,则可选择带发信装置的过滤器。
4.过滤器的安装
过滤器在液压系统中有以下几种安装位置。
(1)安装在泵的吸油口。在泵的吸油口安装网式或线隙式过滤器,防止大颗粒杂质进入泵内,同时有较大通流能力,防止空穴现象,如图27中1所示。
(2)安装在泵的出口。如图27中2所示,安装在泵的出口可保护除泵以外的元件,但需选择过滤精度高,能承受油路上工作压力和冲击压力的过滤器,压力损失一般小于0.35MPa。此种方式常用于过滤精度要求高的系统及伺服阀和调速阀前,以确保它们的正常工作。为保护过滤器本身,应选用带堵塞发信装置的过滤器。
(3)安装在系统的回油路上。安装在回油路可滤去油液回油箱前侵入系统或系统生成的污物。由于回油压力低,可采用滤芯强度低的过滤器,其压力降对系统影响不大,为了防止过滤器阻塞,一般与过滤器并联一安全阀或安装堵塞发信装置,如图27中3所示。
(4)安装在系统的旁路上。如图27中4所示,将过滤器与阀并联,使系统中的油液不断净化。
(5)安装在独立的过滤系统上。在大型液压系统中,可专设液压泵和过滤器组成的独立过滤系统,专门滤去液压系统油箱中的污物,通过不断循环,提高油液清洁度。专用过滤车也是一种独立的过滤系统,如图27中5所示。
使用过滤器时还应注意过滤器只能单向使用,按规定液流方向安装,以利于滤芯清洗和安全。清洗或更换滤芯时,要防止外界污染物侵入液压系统。
到目前为止,液压系统还没有统一的产品规格标准。过滤器制造商按照各自的编制规则,形成各不相同的过滤器规格系列。
5.过滤器的型号
(1) WU - 630 × 180 □
① ② ③ ④
①名称:网式过滤器。
②流量。
③过滤精度。
④连接形式;F是法兰连接,无是管式连接。
(2) XU - □ 16 × 100 □ □
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
①名称;线隙式过滤器。
②压力,J为吸油口,A为1.6MPa,B为2.5MPa,C为6.3MPa。
③流量。
④过滤精度。
⑤连接形式:F是法兰连接,B是板式连接,无是螺纹连接。
⑥S带发信体,无不带发信体。 |