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液壓系統中過濾器的選型誤區——精度越高越好

液壓系統中過濾器的選型誤區——精度越高越好

發布時間: 2016/6/23

  引言    
  液壓過濾器作為液壓系統污染控制的主要元件,其設計選型是否合理,日常使用(維護)是否正確直接關系到系統的安全及可靠性。而在實際應用中,許多用戶對過濾器選型及使用還存在著諸多誤區,不加以糾正將會影響液壓系統的正常可靠工作。
  1、液壓系統中過濾器的選型誤區  
  1.1誤區一:選擇高精度吸油過濾器既能有效的保護泵,又能保證系統的清潔度
  由于油液中的顆粒污染物會加劇泵的磨損從而影響泵的使用性能和壽命,大顆粒污染物可能還會卡死泵,嚴重影響系統的安全、可靠性。因此,有些用戶就選擇了高精度吸油過濾器,認為其既能保護泵又能保證系統的清潔度。但是,高精度吸油過濾器由于承受了過多污染物而易堵塞,導致泵吸油不暢,以致吸空,加速泵的磨損,嚴重影響系統安全。所以,吸油過濾器的壓降要進行嚴格控制。一般液壓系統可以考慮安裝低精度吸油過濾器來保護泵,并且在對污染物敏感的元件前安裝過濾器加以保護,以控制顆粒污染對其影響。為了最有效的截獲回路中因元件磨損或外界侵入的污染,建議安裝回油過濾器加以控制,以提高整個系統的清潔度。同時在系統運轉前應對管道、油箱進行徹底清洗,以保證其油液污染度。這樣整個系統的油液污染度基本上都得到了控制,既保護了泵也保護了整個系統。
  1.2誤區二:過濾器的額定(公稱)流量就是系統的實際流量
  過濾器的額定流量是油液黏度在32cst的時候,油液在規定原始阻力下的清潔濾芯所通過的流量。但在實際應用中,由于使用介質不同和系統的溫度不同,油液黏度也會隨時變化。假如按額定流量與實際流量1:1選用過濾器,在系統油液黏度稍大時,油液通過過濾器的阻力將增大(如32號液壓油0℃時其黏度約為420cst),甚至達到過濾器的污染堵塞發訊器發訊值,濾芯被認為堵塞。其次,過濾器的濾芯是屬于易損件,工作中逐漸被污染,濾材實際有效過濾面積不斷的減少,油液通過過濾器的阻力很快達到污染堵塞發訊器發訊值。這樣,過濾器需頻繁的清洗或更換濾芯,加大用戶的使用成本。
  目前,國內各過濾器生產商都規定了其生產的過濾器的額定流量,筆者根據以往經驗和眾多客戶使用情況,系統使用油液為一般液壓油時,建議過濾器在選型時按以下流量的倍數選用:①吸油、回油過濾器的額定流量是系統實際流量的3倍以上;②管路過濾器的額定流量是系統實際流量的2.5倍以上。若使用油液非一般液壓油或高黏度液壓油時,請咨詢各生產廠家選型。
  1.3誤區三:過濾器選用的精度越高越好
  液壓系統中固體污染是造成液壓系統故障的主要原因,所以就選用高精度過濾器來控制污染。其實不然,這樣不但增加了系統的制造成本,還縮短了濾芯的使用壽命。那如何合理的選擇過濾器的精度呢?其主要由液壓系統的元件對油液的污染度要求所決定,元件要求達到的清潔度越高,過濾器選擇的精度也就越高。
  當磨損顆粒進入元件的運動副間隙,就會產生磨損的鏈式反應。所以要把磨損降到最低,并最大限度的延長元件壽命,就必須濾除與間隙尺寸相近的顆粒。典型液壓元件要求達到的油液污染度等級和選擇過濾器精度推薦值見表1。
  1.4誤區四:(Xμm)過濾精度的濾芯,其就能濾除大于其精度的所有顆粒
  因液壓污染控制技術在我國還屬于發展階段,諸多用戶對濾芯過濾精度的定義不是太了解,認為系統只要安裝了(Xμm)精度的濾芯就能保證系統油液中沒有大于(Xμm)顆粒的污染物,其實這是錯誤的。國家標準GB/T20079-2006中規定:過濾器的過濾能力用過濾比βx(c)表示來表示,其定義為:過濾器上、下游的油液單位體積中大于某一給定尺寸x(c)的污染物顆粒數之比。
  即:  過濾精度定義為:過濾器所能有效捕獲(βx(c)≥100時)的最小顆粒尺寸x(c),以微米為計量單位,用μm表示。目前,各過濾器制造廠家對過濾比βx(c)值的大小規定不是很統一。由于過濾精度是根據過濾比來確定的,所以同樣的過濾精度因為其實際的βx值不同,濾芯的過濾效率就完全不一樣。因此(Xμm)過濾精度的濾芯還是不能完全濾除大于其精度的顆粒.系統如果選擇了過濾比βx值較小的過濾器,其油液污染度也較難控制。
  2、日常使用(維護)過濾器誤區    
  2.1 誤區一:帶有旁通閥的過濾器在濾芯堵塞后可長時間不清洗或更換濾芯
  很多用戶會認為過濾器的旁通閥和系統的安全閥具有同種功能:濾芯堵塞后旁通閥打開,系統油液全流量通過,對系統沒有影響,這是一種錯誤的認識。當過濾器的旁通閥開啟后,被濾芯阻攔的污染物(已過濾出的污染顆粒)會通過旁通閥重新進入系統,此時局部油液的污染濃度是最高的,對液壓元件有極大損害,此前的污染控制也將失去意義。除非系統要求工作連續性非常高,否則最好選用不帶旁通閥的過濾器。即使選用了帶有旁通閥的過濾器,當過濾器的污染堵塞發訊器發訊時,也要及時清洗或更換濾芯,這才是保證系統安全可靠運行的辦法。
  2.2 誤區二:以過濾器的使用壽命來判斷過濾器性能的優劣
  很多用戶由于沒有油液污染度檢測設備,就以過濾器的使用壽命來判斷過濾器性能的優劣。以過濾器堵塞快慢就說明其性能的好與壞,這兩種觀念都是片面的。因為過濾器的過濾性能主要由過濾比、納污容量、原始壓力損失等性能指標來體現,只有在同樣的工況并保證液壓系統清潔度要求的情況下,使用壽命越長越好。  
  3、結束語      
  在液壓系統中能否正確選型和使用過濾器,是液壓系統污染控制的關鍵,也是系統安全運行的可靠保證。為了讓系統和元件有一個理想的工作壽命,必須對油液進行污染控制,配置合理的不同類型的過濾器,以達到最經濟最可靠的效果,并對過濾器進行良好的日常維護保養確保系統安全可靠運行。
 
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