液壓油過濾器的性能參數(shù)及分類
過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。過濾器的符號如圖22所示。
1．過濾器的主要性能參數(shù)
主要性能參數(shù)有過濾精度、過濾比、過濾能力等。
(1)過濾精度。過濾器的過濾精度是指介質(zhì)流經(jīng)過濾器時濾芯能夠濾除的最小雜質(zhì)顆粒度的大小，以公稱直徑d表示，單位為mm。顆粒度越小，其過濾精度越高，一般分為4級：粗過濾器d≥0.1mm，普通過濾器d≥0.01mm，精過濾器d≥0.005mm，特精過濾器d≥0.001mm。
(2)過濾比。過濾器的作用也可用過濾比來表示，它是指過濾器上游油液單位容積中大于某一給定尺寸的顆粒數(shù)與下游油液單位容積中大于同一尺寸的顆粒數(shù)之比。國際標(biāo)準(zhǔn)IS04572推薦過濾比的測試方法是；液壓泵從油箱中吸油，油液通過被測過濾器，然后回油箱。同時在油箱中不斷加入某種規(guī)格的污染物（試劑），測量過濾器人口與出口處污染物的數(shù)量，即得到過濾比。影響過濾比的因素很多，如污染物的顆粒度及尺寸分布、流量脈動及流量沖擊等。過濾比越大，過濾器的過濾效果越好。
(3)過濾能力。過濾器的過濾能力是指在一定壓差下允許通過過濾器的最大流量，一般用過濾器的有效過濾面積（濾芯上能通過油液的總面積）來表示。
2．過濾器的類型
過濾器按過濾材料的過濾原理來分，有表面型、深度型和磁性過濾器3種。
(1)表面型過濾器。表面型過濾器把被濾除的微粒污物截留在濾芯元件油液上游一面，整個過濾作用是由一個幾何面來實現(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，所以此種過濾器極易堵塞。最常用的有網(wǎng)式和線隙式過濾器兩種。圖23(a)所示的是網(wǎng)式過濾器，它是用細(xì)鋼絲網(wǎng)作為過濾材料，包在周圍開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。此種過濾器結(jié)構(gòu)簡單，清洗方便。圖23(b)所示為線隙式過濾器，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。此種過濾器結(jié)構(gòu)簡單，濾芯材料強(qiáng)度低，不易清
(2)深度型過濾器。深度型過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、毛氈和各種纖維類等。圖24所示為紙芯式過濾器，它采用呈折疊形以增加過濾面積的微孔紙芯，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，常用于對油液要求較高的場合。紙芯式過濾器過濾效果好，濾芯堵塞后無法清洗，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)式過濾器制造簡單，耐腐蝕，強(qiáng)度高。金屬顆粒有時脫落，堵塞后清洗困難。
(3)磁性過濾器。磁性過濾器的濾芯采用永磁性材料，將油液中對磁性敏感的金屬顆粒被吸附到上面，如圖26 (a)所示。磁性過濾器常與其他形式的濾芯一起制成復(fù)合式過濾器，對加工金屬的機(jī)床液壓系統(tǒng)特別適用。
3．過濾器的選用
選用過濾器時應(yīng)考慮以下幾個方面。
(1)過濾精度應(yīng)滿足系統(tǒng)提出的要求。過濾精度是以濾除雜質(zhì)顆粒度大小來衡量，顆粒度越小則過濾精度越高。不同液壓系統(tǒng)對過濾器的過濾精度要求如下表所示。
各種液壓系統(tǒng)的過濾精度要求
|
系統(tǒng)類別 |
潤滑系統(tǒng) |
傳動系統(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過濾器的最大流量，應(yīng)結(jié)合過濾器在液壓系統(tǒng)中的安裝位置，根據(jù)過濾器樣本來選取。
(3)要有一定的機(jī)械強(qiáng)度，不因液壓而破壞。
(4)考慮過濾器其他功能。對于不能停機(jī)的液壓系統(tǒng)，必須選擇切換式結(jié)構(gòu)的過濾器，可以不停機(jī)更換濾芯；對于需要濾芯堵塞報警的場合，則可選擇帶發(fā)信裝置的過濾器。
4．過濾器的安裝
過濾器在液壓系統(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)式或線隙式過濾器，防止大顆粒雜質(zhì)進(jìn)入泵內(nèi)，同時有較大通流能力，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，但需選擇過濾精度高，能承受油路上工作壓力和沖擊壓力的過濾器，壓力損失一般小于0.35MPa。此種方式常用于過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)過濾器本身，應(yīng)選用帶堵塞發(fā)信裝置的過濾器。
(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)度低的過濾器，其壓力降對系統(tǒng)影響不大，為了防止過濾器阻塞，一般與過濾器并聯(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，將過濾器與閥并聯(lián)，使系統(tǒng)中的油液不斷凈化。
(5)安裝在獨立的過濾系統(tǒng)上。在大型液壓系統(tǒng)中，可專設(shè)液壓泵和過濾器組成的獨立過濾系統(tǒng)，專門濾去液壓系統(tǒng)油箱中的污物，通過不斷循環(huán)，提高油液清潔度。專用過濾車也是一種獨立的過濾系統(tǒng)，如圖27中5所示。
使用過濾器時還應(yīng)注意過濾器只能單向使用，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，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)還沒有統(tǒng)一的產(chǎn)品規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。過濾器制造商按照各自的編制規(guī)則，形成各不相同的過濾器規(guī)格系列。
5．過濾器的型號
(1) WU - 630 × 180 □
① ② ③ ④
①名稱：網(wǎng)式過濾器。
②流量。
③過濾精度。
④連接形式；F是法蘭連接，無是管式連接。
(2) XU - □ 16 × 100 □ □
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
①名稱；線隙式過濾器。
②壓力,J為吸油口，A為1.6MPa，B為2.5MPa，C為6.3MPa。
③流量。
④過濾精度。
⑤連接形式：F是法蘭連接，B是板式連接，無是螺紋連接。
⑥S帶發(fā)信體，無不帶發(fā)信體。