摘要：该文介绍了液压系统设计时过滤器、空气滤清器的选型问题。
关键词：过滤器；空气滤清器；液压系统；选型
中图分类号：TH137文献标识码：B文章编号：1672－8904（2010）01－0056－002
引言
液压系统设计时，动力元件、控制元件的配置固然重要，而辅助元件中过滤元件的合理选型也是不容忽视的。污染物对液压系统的侵害无处不在。它可以是气体、物体和固体，可以是金属颗粒和非金属颗粒，因此对油液污染度进行控制，将大大减少液压系统的故障，而对油液污染度进行控制的前提就是液压系统设计时对过滤元件的合理选型和配置。笔者在参加液压站现场调试时，曾遇到下列情况：（1）开机时间很短，回油过滤器的发讯器就鸣叫不止，更换滤芯也无济于事。（2）调压时系统难以达到设定压力，去掉吸油口过滤器故障消失。经分析，两个故障均为过滤器选型问题，前者是过滤器通过流量过小，后者是吸油过滤器过于精密。由此可见，过滤元件的正确选型是非常重要的，它可以提高整个液压系统的品质，但若选型不当，也会使整个系统故障频出，运行不畅。
1 液压系统中过滤器的选型
当动力元件、控制元件的配置基本确定以后，参照过滤器样本，按液压系统的工作条件、对油液的敏感程度、工作压力、负载特性和环境条件，选择液压系统过滤器。
在选择过滤器之前，首先要澄清两个误区：
（1）选定某精度（Xμm）的滤芯，就能滤除大于该精度的所有颗粒。
目前，国际上通常采用β值来表示过滤器的过滤效率，所谓β值是指过滤器进口处流体中大于某一尺寸的颗粒数与过滤器出口处流体中大于某一尺寸颗粒数之比。因此β值越大，则该过滤器的过滤效率就越高。β值与过滤效率对照表1。
可见任何过滤器都是相对精度控制，而非绝对精度控制。例如美国PALL公司的过滤精度就是在β值等于200时标定的。在选择过滤器时，除了要考虑过滤精度和过滤效率外，还应考虑滤芯材质和结构工艺，应选择具有高压溃型、高流通性、使用寿命长的产品。
（2）过滤器的标定(公称)流量就是系统的实际流量。
近年来，国内过滤器生产厂商所提供的选型资料很少提及过滤器额定流量和系统实际流量的关系，致使系统设计者选型产生错觉，认为过滤器标定流量就是液压系统的实际流量。根据有关资料，过滤器的额定流量是油液黏度在32 mm2/s时,油液在规定原始阻力下通过清洁滤芯的流量。但在实际应用中,由于使用介质不同和系统的温度不同,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,在系统油液黏度稍大时,油液通过过滤器的阻力增大(如32号液压油在0℃时其黏度约为420 mm2/s),甚至达到过滤器的污染堵塞发信器发信值,滤芯被认为堵塞。其次,过滤器的滤芯是属于易损件,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信器发信值。这样,过滤器需频繁的清洗或更换滤芯,加大用户的使用成本。还会因误导维修人员造成无谓的停机甚至停产。
（3）过滤精度越高就越好。
如吸油过滤器精度就必须限制在80~120目之间。
其作用是限制较大颗粒污染物进入油泵和消除油液中的气泡。
（3）过滤器选型
一般选型有以下几个步骤：
①找出系统中对污染最敏感的元件，确定系统要求的清洁度；
②确定过滤器的安装位置、过滤形式和压力流量等级；
③根据设定压差和流量等级，参考各种滤材的β值曲线，选择滤芯材质、长度。由样本图表中查出壳体压降和滤芯压降，然后核算压差，即：△p滤芯≤△p滤芯设定；△p总成≤△p总成设定。国内各过滤器生产商都规定了其生产的过滤器的额定流量,笔者根据以往经验和众多客户使用情况,系统使用油液为一般液压油时,建议过滤器在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。另外，还应适当考虑工作环境、使用寿命、元件更换频率、系统选用介质等因素，达到过滤器优化选型的目的。
2 液压系统中空气滤清器的选型
液压系统油箱中，由于供油、回油和介质温度的变化，液面的升降变动随时发生。空气始终处于吸入和排挤的过程中，这种类似“呼吸”与环境密切相关，严重时可导致污浊空气进入油箱，污染颗粒混入介质中。
为了防止这种现象，必须在油箱上安装空气滤清器。空气滤清器的过滤精度必须与系统的滤油器相匹配，所以，如果系统的滤油器过滤能力为3μm，则油箱上空气滤清器也必须是3μm。空气滤清器的选择还与液压站的工作环境有关，当环境非常恶劣时，可将一移动式空气滤清器安装在空气相对清洁的位置，单独设一条连接管道进行换气。空气滤清器的空气流速越低，其抗污过滤能力就越好。所以在选型时通量要有一定的裕度，一般选用空气流量为泵流量的1.5倍左右，空气阻力应小于0.002 MPa。
另外，空气滤清器所用的滤芯必须是可更换的。进气口应尽可能高出油箱盖，严防油箱顶部积聚的污物被吸入。滤芯应设置堵塞指示器，可保证得到随时地维护和清洗。空气路清器上应有保护罩，以防止泼溅水份进入油箱。
3 结论
在液压系统设计中能否正确选型和布置过滤器、空气滤清器，是液压系统污染控制的关键,也是系统安全运行的可靠保证。随着液压技术的发展，液压系统对液压介质的清洁度要求也越来越高，在液压系统设计时，不能因为过滤器属于辅助元件而忽视它。为了让系统和元件有一个理想的工作寿命,对介质进行污染控制十分重要,配置合理的不同类型的过滤器、空气滤清器。是满足液压系统正常运行的可靠保证。
上海联兵环保科技有限公司
地址：上海市松江区工业区茸北分区茸阳路69号
总机：021-51691929
传真：021-57784244
免费电话：400-600-5030
技术支持：13641659499
E-mail：zhanglianbing@126.com
http://www.shlbhb.com
最近更新