浅谈液压油过滤器的选型及误区.pdf

液 压 气 动 与 密 封 ／ 2 0 1 2年 第 3期 浅谈液压油过滤器的选型及误区 辛保 同 华菱衡 阳钢管集团有限公司， 湖南衡 阳4 2 1 0 0 1 摘要 通过实例分析 了一个液压系统过滤器失效的原因， 进而说 明液压油过滤器选型时的注意事项和一些误区。 关键词 液压系统 ； 液压油过滤器 ； 选 型； 误区 中图分类号 T HI 3 7 ． 8 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 2 0 3 0 0 6 4 0 3 S e l e c t i o n a n d Er r o ne o u s Zo ne o f Hy d r a u l i c O i l F i l t e r X1 N Bo o t o n g H e n g y a n g V a l i n S t e e l T u b e C o ． ，L T D． ， He n g y a n g 4 2 1 0 0 1 ， C h i n a Ab s t r a c t T h r o u g h t h e e x a mp l e a n a l y z e d a h y d r a u l i c s y s t e m f a i l u r e r e a s o n s o f f i l t e r a t t e nt i o n a n d s o me e rro ． Ke y W o r d s h y d r a u l i c s y s t e m ； t h e h y d r a u l i c o i l f i l t e r ； s e l e c t i o n； e r r o r U 日 IJ舀 液 压 油 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 接关系到系统安全及可靠性 。但在实际使用 中， 不少工 程人员对液压 油过滤器的选型 和使用还存 在许多误 区， 不加以纠正将会影响液压系统 的正常工作 。 1 污染 案例 1 ． 1 案例情况 某厂在进行设备改造 时 ，其主液压 系统流量为 3 5 1 1 J mi n ， 蓄能器容积为 8 0 L ， 回油过滤器的额定流量为 1 3 0 0 L ／ mi n 。 改造后液压系统的流量增加为 5 9 1 L ／ mi n ， 蓄 能 器 容 积 为 1 6 6 L ， 回 油 过 滤 器 的 额 定 流 量 仍 为 1 3 0 0 L ／ m i n 带旁通阀1 。液压系统投入运行几个月后， 发 生了系统被污染 的设备事故 ， 造成液压元件频繁失效。 打开过滤器检查 ． 发现滤芯是干净的， 而且系统没有报 滤芯堵塞故障。清洗油箱时， 油液中含有大量的密封碎 片 、 焊渣 、 铁屑和棉纱等污染物。 1 ． 2案例分析 过滤器的额定流量是油液黏度在 3 2 c s t 的时候 ， 油 液在规定的原始阻力下的清洁滤芯所通过的流量 。油 液黏度不 同． 牌号不 同， 温度不同时 ， 过滤器的额定流 收稿 日期 2 0 1 1 - 0 8 2 9 作者简介 辛保 同 1 9 7 3 一 ， 男 ， 湖南 临澧 人， 工程师 ， 主要从 事液压气动 设备维 护工作 。 64 量是会发生变化的。而且过滤器的滤芯属 于易损件 ， 工作 中是 逐渐被污染 ．滤材 实际有效面积不 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 ， 这样就需要频繁 的清洗 或更换滤芯 。加大 了 使用成本。 本例中的液压系统改造后使用 的油液为 4 6 抗磨 液 压 油 ， 瞬 间 流量 达 到 了 7 5 7 L ／ mi n 。按 照 过 滤 器 尺 寸 选定步骤 1 确定过滤器的实际流量 Q 7 5 7 1 2 5 ／ 9 0 2 1 4 6 0 L ／ m i n 2 将实际流量换算为标准黏度下的流量 Q -- f v Q 1 ． 3 2 1 4 6 0 1 9 2 7 L ／ m i n 式 中 实际流量 ； p 标准黏度下的流量 ； 黏度变换系数。 、 1 ． 3 2 二 和 分别为实 际工作油液的黏度 和实验油液标 准黏度 一般为 3 2 m m 2 ／ s 3 根据计算的标准黏度下的流量值 ， 以及选择 的 过滤精度和给定的极限压差 ，从过滤器产品压差流量 特性曲线确定所需的过滤器尺寸。 根据计算值 ， 选用过滤器公称流量为 2 6 0 0 L ／ m i n 。 此外 ， 还需要考虑滤芯的使用寿命 。为了避免频繁 更换滤芯 ，一般需要根据环境污染状况和对污染物侵 人的控制程度 ， 适当增大过滤器的尺寸。 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 ， 这样不但增加系统的制造成本 ， 还缩短了滤芯的使 用寿命。如何合理选择过滤器的精度 ， 主要是 由液压系 统的主要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l 。 表 1 1 ． 3案例处 理 根据上述计算结果 ， 采取了几个措施来解决问题。 第一 ． 回油过滤器的公称流量选用 2 6 0 0 L ／ m i n ； 第二 ， 在 液压泵出口增加高压管路过滤器； 第三 ， 增强对过滤器 的点检维护， 勤换滤芯 。该液压系统过滤器改造以后运 行至今 ，从未发生液压油及液压系统被大规模污染的 事故 ． 说明改造取得成功。 2 液压系统 中过滤器选型 的误区 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。 由于液压油的污染物会加剧泵的磨损从而影响泵 的使用性能和寿命 。 大颗粒污染物还会卡死泵 ， 严重影 响系统的安全可靠性。因此有 的工程人员就选择 了高 精度 的吸油过滤器 ， 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 ， 以控制颗粒污染物对其影响。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 ． 以保护 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。 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 3 2 c s t 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， 在系统黏度稍大时 ， 油液通过过滤器的阻力 将增大 如 3 2号液压油 O C 时其黏度约为 4 2 0 c s t 。 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 ， 加大了使用成本 。 依据以往经验 ，系统使用一般矿物液压油作介质 时， 建议过滤器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 ③若使用其他介质时， 请咨询各生产厂家选型。 4 误区四 x t x m 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 x l m 精度的滤芯就能保证系统油液中没 有大于 x l m 颗粒的污染物， 其实这是错误的。国家标 准 G B ／ rI ’ 2 0 0 7 9 2 0 0 6中规定 过滤器 的过滤能力用过滤 比 c 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 12 的污染物颗粒数之 比。 即 c 式中 c 过滤器对大于尺寸为 x的颗粒的过滤 能力 。 一 过滤器一 L 游油液中单位体积 中所含大于 x t z m的颗粒数 Ⅳ d 一过滤器下游油液中单位体积 中所含大于 m的颗粒数 。 过滤精度定义 为 过滤 器所能有效捕获 c ≥ 1 0 0时 的最小颗粒尺寸 x e ； 以微米 为计算 单位 ， 用 t z m 表示 。 6与 液 压 气 动 与 密 封 ／ 2 0 1 2年 第 3期 回路节省阀在液压系统优化设计中的应用 温新 民 张娟娟 中冶东方工程技术有限公司 ， 内蒙古包头0 1 4 0 1 0 摘要 对于一个液压系统 ， 无论是设计者或使用者都希望它是最优的。 通过一则液压系统优化设计的案例 ， 对连轧管机组生产线上 的 毛管移送设备工况进行了分析 。 避免 了常规液压系统设计的缺陷。 从性能 、 价格 、 繁琐程度等方 面进行 比较。 应用液压系统控 制技术 的 先进成果 回路节省 阀组成油路和元件 的最合理匹配 ， 满足了毛管移动设备的工况需要。 关键词 穿孑 L 机 ； 控制阀组 ； 优化设计 中图分类号 T H1 3 7 ． 5 ， T H1 3 7 ． 9 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 2 0 3 0 0 6 6 0 4 Ap p l i c a t i o n o f Ci r c u i t Th r ot d e Va l v e i n Op t i o n a l De s i g n o f Hy d r a u hc S y s t e m WE N Xi n - mi n Z HANG J u a n , “ ／／ ,a n B E R I S E n g i n e e r i n g a n d R e s e a r c h C o r p o r a t i o n ，B a o t o u 0 1 4 0 1 0 ， C h i n a Ab s t r a c t As i t i s we l l k n o w n t h a t t h e o p t i mi z a t i o n o f t h e h y d r a u l i c s y s t e m i s e x p e c t e d b y b o t h t h e d e s i g n e r a n d t h e u s e r ， t h e t h e s i s ma d e a n a n a l y s i s o n t h e wo r k i n g s i t u a t i o n o f t h e h o l l o w b l o o m t r a n s f e r r i n g e q u i p me n t o n t h e ma n d r e l mi l l l i n e wi t h a n o p t i mi z a t i o n d e s i g n e a s e o f h y d r a u l i c s y s t e m， w h i c h a v o i d s t h e d i s a d v a n t a g e s o f t h e c o n v e n t i o n a l h y d r a u l i c s y s t e m．T h e t h e s i s a l s o ma d e c o mp a ri s o n i n t e r ms 0 f i t s p e r f o rm a n c e ， p ri c e a n d c o mp l e x i t y e t c ． ， a n d a p p l i e d t h e s o p h i s t i c a t e d e f f o r t s o f t h e c o n t r o l t e c h n o l o g y o f h y d r a u l i c s y s t e m， n a me l y t h e b e s t ma t c h i n g b e t we e n t h e t h r o t t l e v a l v e c o mp o s i n g o i l c i r c u i t a n d i t s c o mp o n e n t s ，t h e r e u p o n t o me e t t h e r e q u i r e me n t s o f t h e w o r k i n g s i t u a t i o n f o r t h e h o l l o w b l o o m t r a n s f e r r i n g e q u i p me n t ． Ke y W o r d s p i e r c e r ； c o n t r o l v a l v e b l o c k； o p t i mi z e d d e s i g n 0 引言 现代连轧机轧制线 ， 对设备的 自动化 、 高速化和连 续化水平要求越来越高 ， 对于液压系统而言 ， 不仅需要 配置优质的液压元件 ， 还要具备较高的性价 比。因此 ， 收稿 日期 2 0 1 l O 8 一 l 9 作者简介 温新民 1 9 5 6 一 ， 男 ， 1 9 8 8年 毕业 于长春光学精密机械学 院精 密机械专业 ， 大学本科 ， 高级工程师 ， 现从事于液压系统设计工作。 一 一 一 一 ● 一- 一 一 - - - - - - 4 -- - -- 一 - 一 一 一 一 - 目前各过滤器厂家对过滤 比 e 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 值不同，滤芯的过 滤效率就完全不一样。 因此 x l m 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 值较小的过滤器 ， 其油液污染度也较难控制。 4 结束语 液压系统中能否正确选择过滤器的型号，对液压 系统污染控制是很关键的。为了让系统和元件有一个 合理的工作寿命 ， 必须对油液进行污染控制 ， 配制合理 的不同类型的过滤器 ， 以达到最经济的最可靠的方案 。 66 液压系统设计工程师一定要强化优化设计 的理念 。即 在有限的资金投入 、 能量消耗前提下 ， 追求最好的系统 稳态性能和动态性能。在系统优质的稳态性能和动态 性能要求下 ， 追求资金投入最小 、 能量消耗最低 。优化 设计的理论和方法就是达到上述 目标的唯一途径 。 在小管径轧管生产线上 ， “ 毛管”是轧制过程 中毛 坯经过穿孔机后对在线产品的特殊称谓。而毛管输送 装置是穿孔机区域重要设备之一 。 其作用是当工况需要 - 一 一 一 一 * * - - - -- 4 - - - - ．4 ． ． - - - - 液压系统在初始设计时，设计工程师就应该考虑该系 统的污染控制方案 ， 而不应事后采取补救措施。 参 考 文 献 [ 1 】 姚银军， 等． 浅谈过滤器选型及使用误区I J J ． 液压气动与密封， 2 0 0 7 4 ． 【 2 ] 路 甬祥 主编 ． 液压气动技术手册【 M 】 ． 北京 机 械工业 出版 社 ， 2 0 05． 【 3 】 谢土强． 液压过滤器选用问题 的探讨【 J J ． 液压与气动， 2 0 0 3 1 1 ． [ 4 】 陈惠卿． 液压油的分类与产品标准【 J 】 ． 液压气动与密封， 2 0 0 7 5 ． [ 5 】 成大先． 机械设计手册【 M】 ． 北京 化学工业出版社， 2 0 0 0 ． 【 6 】 雷 天觉． 新编液 压工程手 册【 M】 ． 北京 北 京理工 大学 出版 社， 1 9 99．