液壓油過(guò)濾器的性能參數(shù)及分類(lèi)
過(guò)濾器的功用就是濾去油液中雜質(zhì),維護(hù)油液的清潔,防止油液污染,保證液壓系統(tǒng)正常工作。
需要指出的是,過(guò)濾器的使用僅是減少液壓介質(zhì)污染的手段之一,要使液壓介質(zhì)污染降低到最低限度,還需要與其他清除污染手段相配合。過(guò)濾器的符號(hào)如圖22所示。
1.過(guò)濾器的主要性能參數(shù)
主要性能參數(shù)有過(guò)濾精度、過(guò)濾比、過(guò)濾能力等。
(1)過(guò)濾精度。過(guò)濾器的過(guò)濾精度是指介質(zhì)流經(jīng)過(guò)濾器時(shí)濾芯能夠?yàn)V除的最小雜質(zhì)顆粒度的大小,以公稱(chēng)直徑d表示,單位為mm。顆粒度越小,其過(guò)濾精度越高,一般分為4級(jí):粗過(guò)濾器d≥0.1mm,普通過(guò)濾器d≥0.01mm,精過(guò)濾器d≥0.005mm,特精過(guò)濾器d≥0.001mm。
(2)過(guò)濾比。過(guò)濾器的作用也可用過(guò)濾比來(lái)表示,它是指過(guò)濾器上游油液?jiǎn)挝蝗莘e中大于某一給定尺寸的顆粒數(shù)與下游油液?jiǎn)挝蝗莘e中大于同一尺寸的顆粒數(shù)之比。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS04572推薦過(guò)濾比的測(cè)試方法是;液壓泵從油箱中吸油,油液通過(guò)被測(cè)過(guò)濾器,然后回油箱。同時(shí)在油箱中不斷加入某種規(guī)格的污染物(試劑),測(cè)量過(guò)濾器人口與出口處污染物的數(shù)量,即得到過(guò)濾比。影響過(guò)濾比的因素很多,如污染物的顆粒度及尺寸分布、流量脈動(dòng)及流量沖擊等。過(guò)濾比越大,過(guò)濾器的過(guò)濾效果越好。
(3)過(guò)濾能力。過(guò)濾器的過(guò)濾能力是指在一定壓差下允許通過(guò)過(guò)濾器的最大流量,一般用過(guò)濾器的有效過(guò)濾面積(濾芯上能通過(guò)油液的總面積)來(lái)表示。
2.過(guò)濾器的類(lèi)型
過(guò)濾器按過(guò)濾材料的過(guò)濾原理來(lái)分,有表面型、深度型和磁性過(guò)濾器3種。
(1)表面型過(guò)濾器。表面型過(guò)濾器把被濾除的微粒污物截留在濾芯元件油液上游一面,整個(gè)過(guò)濾作用是由一個(gè)幾何面來(lái)實(shí)現(xiàn)的,就像絲網(wǎng)一樣把污物阻留在其外表面。濾芯材料具有均勻的標(biāo)定小孔,可以濾除大于標(biāo)定小孔的污物雜質(zhì)。由于污物雜質(zhì)積聚在濾芯表面,所以此種過(guò)濾器極易堵塞。最常用的有網(wǎng)式和線隙式過(guò)濾器兩種。圖23(a)所示的是網(wǎng)式過(guò)濾器,它是用細(xì)鋼絲網(wǎng)作為過(guò)濾材料,包在周?chē)_(kāi)有很多窗孔的塑料或金屬筒形骨架上。一般濾去d>0.08~0.18mm的雜質(zhì)顆粒,阻力小,其壓力損失不超過(guò)0.01MPa,安裝在液壓泵吸油口處,保護(hù)泵不受大粒度機(jī)械雜質(zhì)的損壞。此種過(guò)濾器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,清洗方便。圖23(b)所示為線隙式過(guò)濾器,外面是殼體,濾芯是用銅或鋁線繞在筒形骨架的外圓上,利用線間的縫隙進(jìn)行過(guò)濾。一般濾去d≥0.03~0.1mm的雜質(zhì)顆粒,壓力損失約為0.07~0.35MPa,常用在回油低壓管路或泵吸油口。此種過(guò)濾器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,濾芯材料強(qiáng)度低,不易清
(2)深度型過(guò)濾器。深度型過(guò)濾器的濾芯由多孔可透性材料制成,材料內(nèi)部具有曲折迂回的通道,大于表面孔徑的粒子直接被攔截在靠油液上游的外表面,而較小污染粒子則進(jìn)入過(guò)濾材料內(nèi)部,撞到通道壁上,濾芯的吸附及迂回曲折的通道有利污染粒子的沉積和截留。這種濾芯材料有紙芯、燒結(jié)金屬、毛氈和各種纖維類(lèi)等。圖24所示為紙芯式過(guò)濾器,它采用呈折疊形以增加過(guò)濾面積的微孔紙芯,包在由鐵皮制成的骨架上。油液從外進(jìn)入濾芯后流出。它可濾去d>0.05~0.03mm的顆粒,壓力損失約為0.08~0.4MPa,常用于對(duì)油液要求較高的場(chǎng)合。紙芯式過(guò)濾器過(guò)濾效果好,濾芯堵塞后無(wú)法清洗,要更換紙芯。多數(shù)紙芯式上設(shè)置了污染指示器,其結(jié)構(gòu)如圖25所示。圖26(b)所示為燒結(jié)式過(guò)濾器。它的濾芯是由顆粒狀青銅粉燒結(jié)而成。油液從左側(cè)油孔進(jìn)入,經(jīng)杯狀濾芯過(guò)濾后從下部油孔流出。它可濾去d>0.01~0.1mm的顆粒,壓力損失較大,約為0.03~0.2MPa,多用在回油路上。燒結(jié)式過(guò)濾器制造簡(jiǎn)單,耐腐蝕,強(qiáng)度高。金屬顆粒有時(shí)脫落,堵塞后清洗困難。
(3)磁性過(guò)濾器。磁性過(guò)濾器的濾芯采用永磁性材料,將油液中對(duì)磁性敏感的金屬顆粒被吸附到上面,如圖26 (a)所示。磁性過(guò)濾器常與其他形式的濾芯一起制成復(fù)合式過(guò)濾器,對(duì)加工金屬的機(jī)床液壓系統(tǒng)特別適用。
3.過(guò)濾器的選用
選用過(guò)濾器時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面。
(1)過(guò)濾精度應(yīng)滿(mǎn)足系統(tǒng)提出的要求。過(guò)濾精度是以濾除雜質(zhì)顆粒度大小來(lái)衡量,顆粒度越小則過(guò)濾精度越高。不同液壓系統(tǒng)對(duì)過(guò)濾器的過(guò)濾精度要求如下表所示。
各種液壓系統(tǒng)的過(guò)濾精度要求
系統(tǒng)類(lèi)別 |
潤(rùn)滑系統(tǒng) |
傳動(dòng)系統(tǒng) |
伺服系統(tǒng) |
特殊要求系統(tǒng) |
||
壓力(MPa) |
0~2.5 |
≤7 |
>7 |
≤35 |
≤21 |
≤35 |
顆粒度(mm) |
≤0.1 |
≤0.05 |
≤0.025 |
≤0.005 |
≤0.005 |
≤0.001 |
(2)要有足夠的通流能力。通流能力是指在一定壓力降下允許通過(guò)過(guò)濾器的最大流量,應(yīng)結(jié)合過(guò)濾器在液壓系統(tǒng)中的安裝位置,根據(jù)過(guò)濾器樣本來(lái)選取。
(3)要有一定的機(jī)械強(qiáng)度,不因液壓而破壞。
(4)考慮過(guò)濾器其他功能。對(duì)于不能停機(jī)的液壓系統(tǒng),必須選擇切換式結(jié)構(gòu)的過(guò)濾器,可以不停機(jī)更換濾芯;對(duì)于需要濾芯堵塞報(bào)警的場(chǎng)合,則可選擇帶發(fā)信裝置的過(guò)濾器。
4.過(guò)濾器的安裝
過(guò)濾器在液壓系統(tǒng)中有以下幾種安裝位置。
(1)安裝在泵的吸油口。在泵的吸油口安裝網(wǎng)式或線隙式過(guò)濾器,防止大顆粒雜質(zhì)進(jìn)入泵內(nèi),同時(shí)有較大通流能力,防止空穴現(xiàn)象,如圖27中1所示。
(2)安裝在泵的出口。如圖27中2所示,安裝在泵的出口可保護(hù)除泵以外的元件,但需選擇過(guò)濾精度高,能承受油路上工作壓力和沖擊壓力的過(guò)濾器,壓力損失一般小于0.35MPa。此種方式常用于過(guò)濾精度要求高的系統(tǒng)及伺服閥和調(diào)速閥前,以確保它們的正常工作。為保護(hù)過(guò)濾器本身,應(yīng)選用帶堵塞發(fā)信裝置的過(guò)濾器。
(3)安裝在系統(tǒng)的回油路上。安裝在回油路可濾去油液回油箱前侵入系統(tǒng)或系統(tǒng)生成的污物。由于回油壓力低,可采用濾芯強(qiáng)度低的過(guò)濾器,其壓力降對(duì)系統(tǒng)影響不大,為了防止過(guò)濾器阻塞,一般與過(guò)濾器并聯(lián)一安全閥或安裝堵塞發(fā)信裝置,如圖27中3所示。
(4)安裝在系統(tǒng)的旁路上。如圖27中4所示,將過(guò)濾器與閥并聯(lián),使系統(tǒng)中的油液不斷凈化。
(5)安裝在獨(dú)立的過(guò)濾系統(tǒng)上。在大型液壓系統(tǒng)中,可專(zhuān)設(shè)液壓泵和過(guò)濾器組成的獨(dú)立過(guò)濾系統(tǒng),專(zhuān)門(mén)濾去液壓系統(tǒng)油箱中的污物,通過(guò)不斷循環(huán),提高油液清潔度。專(zhuān)用過(guò)濾車(chē)也是一種獨(dú)立的過(guò)濾系統(tǒng),如圖27中5所示。
使用過(guò)濾器時(shí)還應(yīng)注意過(guò)濾器只能單向使用,按規(guī)定液流方向安裝,以利于濾芯清洗和安全。清洗或更換濾芯時(shí),要防止外界污染物侵入液壓系統(tǒng)。
到目前為止,液壓系統(tǒng)還沒(méi)有統(tǒng)一的產(chǎn)品規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。過(guò)濾器制造商按照各自的編制規(guī)則,形成各不相同的過(guò)濾器規(guī)格系列。
5.過(guò)濾器的型號(hào)
(1) WU - 630 × 180 □
① ② ③ ④
①名稱(chēng):網(wǎng)式過(guò)濾器。
②流量。
③過(guò)濾精度。
④連接形式;F是法蘭連接,無(wú)是管式連接。
(2) XU - □ 16 × 100 □ □
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
①名稱(chēng);線隙式過(guò)濾器。
②壓力,J為吸油口,A為1.6MPa,B為2.5MPa,C為6.3MPa。
③流量。
④過(guò)濾精度。
⑤連接形式:F是法蘭連接,B是板式連接,無(wú)是螺紋連接。
⑥S帶發(fā)信體,無(wú)不帶發(fā)信體。