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如何根據(jù)液壓系統(tǒng)流量來選擇液壓油濾油機？
本文摘要：液壓油濾油機的過濾器作為液壓系統(tǒng)中的一個元件, 在選用時一定要保證它自身通過的流量滿足系統(tǒng)流量的要求。這看來似乎是十分簡單的事， 但是在實際應(yīng)用中卻存在很多問題。許多設(shè)計人員反映, 由于對液壓油濾油機的過濾器的流量參數(shù)了解不多，而且提供的資料不全,使之無法確定過濾器的大小， 很多設(shè)計人員根據(jù)經(jīng)驗, 在過濾器公稱流量上乘以幾倍的安全系數(shù), 但有時仍然出現(xiàn)流量不夠的現(xiàn)象, 尤其是在液壓油過濾精度較高的場合下。那么到底該如何根據(jù)流量選擇液壓油濾油機的過濾器呢？下面潤能濾油機將為您詳細介紹。
針對以上問題, 根據(jù)液壓油濾油機的過濾器流量方面的基本特性, 有效分析影響流量的相關(guān)因素, 進而為系統(tǒng)設(shè)計人員提供過濾器選型的基本原則。
確定液壓油濾油機的過濾器自身流量的基本依據(jù)對于任一特定的過濾器而言, 隨著流量的增減, 其自身產(chǎn)生的阻力將以過濾器進、出口間產(chǎn)生的壓差的形式表示出來, 過濾器的壓差隨著通過流量的加大而加大, 呈現(xiàn)出二次曲線的變化規(guī)律。在實際應(yīng)用中, 由于濾芯強度和能量損失等原因, 壓差一般不允許過高, 所以常規(guī)設(shè)計產(chǎn)品的 壓差--流量 曲線, 用戶可以根據(jù)壓差來選擇各種尺寸的過濾器以滿足流量要求。
一、影響過濾器 壓差--流量 特性主要有下面三個因素：
1）過濾面積
過濾器過濾面積的增大會使通過的流量成正比地增加。目前液壓濾芯所采用的星形折迭式結(jié)構(gòu)與以往的線隙式或燒結(jié)管式結(jié)構(gòu)相比，在同樣外形尺寸條件下, 流量可數(shù)倍增大。主要是因為折迭式結(jié)構(gòu)增大了過濾面積。
2）過濾精度
過濾精度對過濾器所通過流量的影響是相當(dāng)大的, 同型號的過濾器當(dāng)選用精度不同的濾芯時，其通過流量也不同。由于受濾材結(jié)構(gòu)、濾芯制作工藝等因素的影響，精度與流量之間沒有固定的比例變化關(guān)系, 但的一般來說, 過濾精度越高, 其通過的流量越小。
1 、液壓系統(tǒng)中過濾器的選型誤區(qū)
1.1誤區(qū)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的清潔度。但是，高精度吸油過濾器由于承受了過濾污染物而易堵塞，導(dǎo)致泵吸油不暢，以致吸空，加速泵的磨損，嚴重影響系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的清潔度。同時在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)前應(yīng)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(tǒng)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(tǒng)。
1.2誤區(qū)二：過濾器的額定（公稱）流量就是系統(tǒng)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(guī)定原始阻力的清潔濾芯所通過的流量。但在實際應(yīng)用中，由于使用介質(zhì)不同和系統(tǒng)的溫度不同，油液的黏度也會隨時變化。加入按額定流量與實際流量1：1選用過濾器，在系統(tǒng)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°C時其黏度約為420cst）,甚至達到過濾器的污染堵塞發(fā)訊器發(fā)訊值，濾芯被認為堵塞。其次，過濾器的濾芯屬于易損件，英格索蘭油氣分離器工作中逐漸被污染，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(fā)訊器發(fā)訊值。這樣，過濾器需頻繁的清晰或者更換濾芯，加大用戶的使用成本。
目前，國內(nèi)各過濾器生產(chǎn)商都規(guī)定了其生產(chǎn)的過濾器的額定流量，筆者根據(jù)以往經(jīng)驗和眾多客戶使用情況，系統(tǒng)使用油液為一般液壓油是，建議過濾器在選型時按以下流量的倍數(shù)選用：①吸油、回油過濾器的額定流量是系統(tǒng)實際流量的3倍以上;②管路過濾器的額定流量是系統(tǒng)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(chǎn)廠家選型。
1.3誤區(qū)三：過濾器選用的精度越高越好 液壓系統(tǒng)中固體污染時造成液壓系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(dāng)磨損顆粒進入元件的運動副間縫，就會產(chǎn)生磨損的鏈式反應(yīng)。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。
1.4誤區(qū)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(shù)在我國還屬于發(fā)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(tǒng)只要安裝了（Xμm）京都的濾芯就能保證系統(tǒng)油液中沒有大于（Xμm）克里的污染物，其實這是錯誤的。國家標準GB/T20079-2006中規(guī)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(shù)之比。即：Βx(c)=Nu/Nd式中βx(c)—過濾器對大于尺寸x的顆粒的過濾能力；Nu—過濾器上游油單位體積中所含大于x微米的顆粒數(shù)；Nd—過濾器下游油液單位體積中所含大于x微米的顆粒數(shù)；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(guī)定不是很統(tǒng)一。由于過濾精度是根據(jù)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(tǒng)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(qū)
2.1誤區(qū)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許多用戶會認為過濾器的旁通閥和系統(tǒng)的安全閥具有同種功能：濾芯堵塞后旁通閥打開，系統(tǒng)油液全流量通過，對系統(tǒng)沒有影響，這是一種錯誤的認識。當(dāng)過濾器的旁通閥開啟后，被濾芯阻攔的污染物（已過濾除的污染顆粒）會通過旁通閥重新進入系統(tǒng)，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(tǒng)要求工作連續(xù)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(dāng)過濾器的污染堵塞發(fā)訊器發(fā)訊時，也要及時清洗或更換濾芯，這才是保證系統(tǒng)安全可靠運行的方法。
2.2誤區(qū)二：以過濾器的使用壽命來判斷過濾器性能的優(yōu)劣許多用戶由于沒有油液污染度檢測設(shè)備，就以過濾器的使用壽命來判斷過濾器性能的優(yōu)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(xiàn)，只有在同樣的工況并保證液壓系統(tǒng)清潔度要求的情況下，使用壽命越長越好。
3）介質(zhì)粘度
介質(zhì)粘度變化對于各種液壓元件的通過流量都會發(fā)生影響， 但是對一般元件而言， 這個影響不大， 設(shè)計系統(tǒng)時往往予以忽略，而對于具有微孔通過特點的過濾器來說，介質(zhì)粘度影響卻忽略不得。因為過濾器廠家提供的壓差-流量特性曲線都是按同一個標準粘度做出的，而有些特殊系統(tǒng)如重型機械的液壓系統(tǒng)上卻常采用高粘度液壓油。因此在這種情況下選用過濾器時, 一定要認真考慮粘度對流量產(chǎn)生的影響。
二、液壓系統(tǒng)過濾器的選用
首先要根據(jù)系統(tǒng)安裝、布局的要求選擇一種合適的結(jié)構(gòu)形式。在選定了結(jié)構(gòu)形式之后, 主要是選擇壓力、流量和過濾精度三個參數(shù)。其中壓力參數(shù)可與其他液壓元件一樣根據(jù)系統(tǒng)流量的工作壓力確定。比較成問題的是過濾精度和流量的選擇, 但是一般液壓系統(tǒng), 根據(jù)系統(tǒng)的工作性質(zhì)和所使用的元件, 對過濾器的過濾精度已有明確要求, 我們可以由此選用過濾器的過濾精度。最后就是選流量了, 看起來只要根據(jù)系統(tǒng)的流量大小選擇相當(dāng)?shù)倪^濾器就行了, 其實并不是這樣, 因為過濾器的流量與諸多因素有關(guān), 這在文中已有說明, 必須考慮到這些因素, 才能作出正確的選擇。
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