摘要:在液压系统中正确地选择和布置污染控制装置以实现目标清洁度,可直接提高系统性能、延长元件和油液的寿命以及减少维修,并且能够避免80%以上液压系统的故障。就系统中污染控制装置的布置问题及过滤器功能进行了详细论述,最后介绍了油污染监控装置压差发讯器的工作原理。
关 键 词:抗污染;过滤器;污染控制装置
中图分类号: TH137.8文献标识码: A
在系统中正确地选择和布置污染控制装置以实现目标清洁度,可直接提高系统性能、延长元件和油液的寿命以及减少维修,并且能够消除80%以上液压系统失效的根源。本文就系统中污染控制装置的布置问题加以论述。
1 系统污染控制装置的布置
污染控制装置———过滤器在液压系统中的布置主要根据它们的功能来分。a.在开式回路中为防止侵入,保持系统清洁度和元件隔离。
安装位置常见的有:①进油管过滤(安装于液压泵吸油口以保护泵),如图1中元件1所示;②回油管过滤(安装于液压缸或溢流阀回油口以降低油箱内污染度),如图1中元件2所示,必须注意的是应核对该溢流阀是否允许一定的背压,否则需并联一安全阀保证可靠溢流;③通气过滤(安装于密闭油箱通气口以防止污染物随空气侵入);④注油过滤(安装于注油口以防止注油时侵入污染物)。
除以上几种安装位置之外,还根据各种系统的不同要求有下列几种过油器安装方式:
1)安全过滤器———保护污染抵抗力低的元件[1],过滤器安装于液压泵出油口以保护下游污染抵抗力低的元件。如图2中元件3、4所示,由于比例阀(或伺服阀)阀芯的几何精度较高,该阀芯受控于比例电磁铁力的微小变化,从而调节流量。即使少量的淤积物也能引起操作退化,此时应选用无旁通的过滤器来隔离单个的阀或阀组,该过滤器不能比系统过滤器更精细,否则将迫使该隔离过滤器去实现总系统的净化功能,造成滤芯寿命缩短。
2)离线过滤器———连续循环过滤保持清洁度,如图3所示,将过滤器4和离线泵3组成一个独立于液压系统之外的过滤回路,作用是不断净化系统中的油液。因其流量是稳定不变的,这更利于控制系统中油液的污染程度,常用于大型机械的液压系统。注意往往需要离线过滤器的系统还需要离线冷却环路。
3)泄油过滤器———防止生成污染物进入油箱,如图3所示,泵1工作过程中的生成污染物可能随泄油口流回油箱以继续污染系统,安装过滤器2即可解决。
b.对闭式回路液压系统,长期可靠性的油液清洁度是环路内油液清洁度[2]。通常在补油泵管路中安装过滤器,如图4所示,过滤器1为粗过滤器,不是最佳;过滤器2为高效过滤器,将保持所需的清洁度,属于优选方案。
对于等于或接近其最高压力工作的液压传动系统,推荐带逆流阀的环路内过滤器。这种过滤器还在泵失效的场合保护马达。在布置该过滤器时要注意该传动系统沿每个方向运行时间的比率。对于各占50%的双向运行,应采用两个过滤器壳体。
c.在润滑系统中过滤器有两种布置:压力管和循环环路。对于压力管工作,过滤器应该是双联的,以便在系统工作中在线更换滤芯。只要环路流量至少为主泵流量的50%,循环环路过滤器是极好的应用布置。图5所示为带有双联过滤器(见图中1、2)和循环冷却过滤环路(见图中3、4)的集中润滑系统。
2 污染监控设计
当过滤器在系统中布置好之后,下一个考虑就是用户怎样才能知道什么时候更换滤芯。推荐是每个过滤器都装上压差指示器,这可给出滤芯需要更换的指示。至少在选择精滤器时要求本身带有堵塞指示器,以保证滤芯正常工作,防止因污染物堵塞,压差增大而冲破滤芯引起故障。这是对过滤器清洁度和强制清洗的控制措施,保证污染控制的可靠性。
为了预防液压系统定期维护工作可能出现的疏忽,还有一种压差发讯器[3],可与过滤器并联。压差发讯器依靠感受滤芯前后的压差值,并在超过其设定数值时发出警告信号并且能将信号远距离传输。图6为与之并联的压差发讯器的工作原理图,它由磁性活塞、干簧管、指示灯、电源等部分组成,滤芯两侧的压差作用于磁性活塞上,与弹簧的弹簧力相平衡,当滤芯堵塞、压差上升达到预定值时,推动磁性活塞右移,将干簧管的触点吸合、指示灯亮发出光讯号(或装有蜂鸣器鸣叫),该装置指示灯安装在操纵台面上便于观察,且能实现动力电路的通断控制。
过滤器的堵塞指示器在压差达到预定值时报警,压差发讯器报警值应小于堵塞指示器的报警值,从可靠性角度而论,设计是可行的。将压差发讯器信号电路与动力控制电路连接,在压差达到预定值时,不但发光报警而且自动使系统停止工作、迫使工作人员对过滤器进行维护,从而保证过滤器的过滤性能。
3 结束语 过滤器的位置直接影响到整个液压系统的性能,因而特别值得设计人员重视,现场技术人员更应极力配合,才能降低油液的污染度,从而有效保证液压系统的工作可靠性。
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