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啥是过滤器?
不想看文字的小伙伴直接听音频吧……过滤是指采用多孔隙的可透性材料,
来滤除悬浮在油液或空气中的固体颗粒物。
液压技术中使用的过滤器,
主要有油液过滤器和空气过滤器两大类。
此外,还有在线控制油液污染的滤油机等。
一、油液过滤器的功用、符号及类型
油液过滤器是滤除油液中的杂质,
维护油液清洁度的重要元件,
其图形符号如下图所示:
我们把能被过滤掉的杂质的公称尺寸,
称为过滤器的过滤精度。
常见油液过滤器的类型见下表:
二、油液过滤器的基本组成与典型结构
过滤器通常由壳体、滤芯与其他附件组成。
用于液压管路中的过滤器,
会把滤芯装在壳体内使用;
而装在油箱内的过滤器,
则仅用滤芯进行过滤。
滤芯由实现过滤作用的滤材和保护滤材的支撑层构成。
一般制成圆筒形,
油液从外向内穿过滤材流动。
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滤芯是过滤器的关键部件,
过滤性能的好坏,
主要取决于滤芯的结构参数和滤材特性。
过滤器的壳体由与管路连接的滤头和装有滤芯的滤杯组成。
过滤器在使用过程中,
滤芯逐渐被污染物堵塞,
滤芯前后压差逐渐增大,
为了保护滤芯不被压馈或破裂,
通常在壳体内设置一个安全阀(旁通阀),
当滤芯前后压差达到一定值时,
安全阀开启,使油液绕过滤芯而直通出口。
但是在正常情况下,旁通阀不允许泄漏。
压差指示器和安全阀,
都是过滤器的安全保护装置。
当滤芯前后的压差,
尚未达到能使安全阀开启的设定值,
但已经接近滤芯允许的压差极限值时,
压差指示器发出信号,
提醒维修人员需要立即更换滤芯或进行清洗。
如果信号发出后并未采取维护措施,
那么压差就会继续增大,
直至增大到安全阀的设定值时,
安全阀开启,以防滤芯破裂。
压差指示器有机械式、磁铁式和电信号式等几种。
三、油液过滤器的性能参数
过滤器的主要性能参数包括,
过滤精度、压降特性、纳垢容量。
压降特性是指油液流经过滤器时,
由于黏性阻力在过滤器进口和出口之间产生压差的特性,
过滤器在使用过程中,
随着被截留的污染物数量增加,
滤芯不断被污染物堵塞,
其压差逐渐增大,
当压差达到规定的最大极限值时,
滤芯破裂,寿命结束。
在过滤器的整个生命周期内,
被滤芯截留的污染物总量称为过滤器的纳垢容量。
纳垢容量越大,则使用寿命越长。
四、油液过滤器的选型要点
选型要点如下:
4.1、注意事项
使用目的:到底是用于吸油路过滤、压力油路过滤还是敏感元件隔离及保护过滤;
油液的种类、黏度、温度;
过滤器的通过流量;
安装维护空间;
回路压力;
允许最大负载压差;
旁通阀开启压力;
安装连接方式:管式连接还是法兰连接;
过滤精度、破坏压力、纳垢容量;
安装位置:
a、当需要在液压泵吸油管路安装过滤器用于保护液压泵时,
过滤器应该具有较大的通油能力和较小的压力损失,
以免造成液压泵吸油不畅或引起空穴。
吸油管路常采用过滤精度较低的网式或线隙式过滤器。
b、当需要在液压泵的压油管路上安装过滤器,
用以保护液压泵以外的液压元件时,
过滤器应能承受系统工作压力和冲击压力,
压力损失小。
过滤器必须放在安全阀之后,
或与某一个压力阀并联,
此阀的开启压力,
应略低于过滤器的最大允许压差,
或采用带污染指示的过滤器。
c、当需要在回油管路上安装过滤器,
用以滤除液压元件磨损后生成的污染物时,
过滤器不能直接防止杂质进入液压泵及系统中的其他元件中,
只能清除系统中的杂质,
对系统起间接保护作用。
由于回油管路上的压力低,
故可以采用低强度的过滤器,
允许有稍高的过滤阻力。
为避免过滤器堵塞引起系统背压力过高,
应设置旁路阀。
d、离线过滤系统的过滤器独立于系统之外,
用于连续清除系统杂质时,
需用一台专用的液压泵和过滤器,
组成一个独立于液压系统之外的过滤回路,
用以经常清除油液中的杂质,
达到保护系统的目的,
适用于大型机械设备的液压系统。
e、过滤器安装在液压泵等元件的泄油管路上,
以防止生成物进入油箱。
f、注油过滤器可防止注油时污染物进入油箱,
以保证注入系统油液的清洁度。
通常采用粗过滤器。
g、安全过滤器主要用于保护抗污染能力低的液压元件,
比如我们会在伺服阀及高性能比例阀等一些重要元件之前,
单独安装精过滤器以确保这些阀的性能。
4.2、确定过滤精度的步骤
a、确定整个液压系统中对污染最敏感的元件;
b、根据典型液压系统的清洁度等级,
或按液压元件生产厂家的推荐,
按最敏感元件确定目标清洁度。
c、按目标清洁度选择过滤精度
d、过滤精度初步确定后,
针对不同类型的液压系统,
可以参考下表推荐的过滤精度进行最后的选择。
五、油液过滤器的典型产品
5.1、吸油过滤器的选型示例
1、厂家:黎明
2、产品系列:WU
3、产品特点:
该系列吸油过滤器属于粗过滤器,
一般安装在油泵的吸油口处,
主要防止油泵吸入较大的金属颗粒。
该系列过滤器通油能力大,
阻力小、设有管式、法兰式两种连接方式,
分网式和线隙式两种。
4、型号说明:
5、技术参数:
6、选型提示:
吸油过滤器的过滤精度通常选75~μm范围内的;
公称流量(即通流能力)大于液压泵输出流量的2倍即可满足要求。
5.2、高压过滤器的选型示例
1、厂家:黎明
2、产品系列:DFB
3、产品特点:
该高压板式过滤器,
可以直接安装在系统的阀块上,
用于进一步清除或阻挡,
由于外界侵入或元件工作时磨损,
所产生的杂质。
过滤器设有压差发讯器,
当滤芯被污染堵塞,
过滤器进出口压差为0.5MPa时,
立即发出开关信号,
此时应清洗或更换滤芯。
滤芯采用进口玻璃纤维滤材。
4、型号说明:
5、技术参数:
6、选型提示:
对于一般系统,高压过滤器的过滤精度一般按10um选;
对于带比例伺服阀的系统,则选3~5um的,而且还不能带旁通阀。
压力油路过滤器的公称流量肯定是要大于系统流量的,至于大多少,需要由一个流量增大倍数来确定。大家可以参考下面这篇论文。