如何根据液压系统流量来选择液压油滤油机?
本文摘要:液压油滤油机的过滤器作为液压系统中的一个元件, 在选用时一定要保证它自身通过的流量满足系统流量的要求。这看来似乎是十分简单的事, 但是在实际应用中却存在很多问题。许多设计人员反映, 由于对液压油滤油机的过滤器的流量参数了解不多,而且提供的资料不全,使之无法确定过滤器的大小, 很多设计人员根据经验, 在过滤器公称流量上乘以几倍的安全系数, 但有时仍然出现流量不够的现象, 尤其是在液压油过滤精度较高的场合下。那么到底该如何根据流量选择液压油滤油机的过滤器呢?下面润能滤油机将为您详细介绍。
针对以上问题, 根据液压油滤油机的过滤器流量方面的基本特性, 有效分析影响流量的相关因素, 进而为系统设计人员提供过滤器选型的基本原则。
确定液压油滤油机的过滤器自身流量的基本依据对于任一特定的过滤器而言, 随着流量的增减, 其自身产生的阻力将以过滤器进、出口间产生的压差的形式表示出来, 过滤器的压差随着通过流量的加大而加大, 呈现出二次曲线的变化规律。在实际应用中, 由于滤芯强度和能量损失等原因, 压差一般不允许过高, 所以常规设计产品的 压差--流量 曲线, 用户可以根据压差来选择各种尺寸的过滤器以满足流量要求。
一、影响过滤器 压差--流量 特性主要有下面三个因素:
1)过滤面积
过滤器过滤面积的增大会使通过的流量成正比地增加。目前液压滤芯所采用的星形折迭式结构与以往的线隙式或烧结管式结构相比,在同样外形尺寸条件下, 流量可数倍增大。主要是因为折迭式结构增大了过滤面积。
2)过滤精度
过滤精度对过滤器所通过流量的影响是相当大的, 同型号的过滤器当选用精度不同的滤芯时,其通过流量也不同。由于受滤材结构、滤芯制作工艺等因素的影响,精度与流量之间没有固定的比例变化关系, 但的一般来说, 过滤精度越高, 其通过的流量越小。
1 、液压系统中过滤器的选型误区
1.1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油液中的颗粒污染物会加剧泵的磨损从而影响泵的使用性能和寿命,大颗粒污染物可能还会卡死泵,严重影响系统的安全、可靠性。因此,有些用户就选择了高精度吸油过滤器,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滤污染物而易堵塞,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。一般液压系统可以考虑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,以保证其油液污染度。这样整个系统的油液污染度基本上都得到了控制,既保护了泵也保护了整个系统。
1.2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32cst的时候,油液在规定原始阻力的清洁滤芯所通过的流量。但在实际应用中,由于使用介质不同和系统的温度不同,油液的黏度也会随时变化。加入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将增大(如32号液压油0°C时其黏度约为420cst),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,英格索兰油气分离器工作中逐渐被污染,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,过滤器需频繁的清晰或者更换滤芯,加大用户的使用成本。
目前,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是,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。若使用油液非一般液压油或高黏度液压油时,请咨询各生产厂家选型。
1.3误区三:过滤器选用的精度越高越好 液压系统中固体污染时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,这样不但增加了系统的制造成本,还缩短了滤芯的使用寿命。那如何合理的选择过滤器的精度呢?其主要由液压系统的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缝,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。
1.4误区四:(Xμm)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(Xμm)京都的滤芯就能保证系统油液中没有大于(Xμm)克里的污染物,其实这是错误的。国家标准GB/T20079-2006中规定:过滤器的过滤能力用过滤比βx(c)表示来表示,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x(c)的污染物颗粒数之比。即:Βx(c)=Nu/Nd式中βx(c)—过滤器对大于尺寸x的颗粒的过滤能力;Nu—过滤器上游油单位体积中所含大于x微米的颗粒数;Nd—过滤器下游油液单位体积中所含大于x微米的颗粒数;过滤精度定义为:过滤器所能有效捕获(βx(c)≥100时)的最小颗粒尺寸x(c),以微米为计量单位,用μm表示。目前,各过滤器制造厂家对过滤比βx(c)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βx值不同,滤芯的过滤效率就完全不一样。因此(Xμm)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βx值较小的过滤器,其油液污染度也较难控制。
2、日常使用(维护)过滤器误区
2.1误区一:带有旁通阀的过滤器在滤芯堵塞后可长时间不清洗或更换滤芯许多用户会认为过滤器的旁通阀和系统的安全阀具有同种功能:滤芯堵塞后旁通阀打开,系统油液全流量通过,对系统没有影响,这是一种错误的认识。当过滤器的旁通阀开启后,被滤芯阻拦的污染物(已过滤除的污染颗粒)会通过旁通阀重新进入系统,此时局部油液的污染浓度是最高的,对液压元件有极大损害,此前的污染控制也将失去意义。除非系统要求工作连续性非常高,否则最好选用不带旁通阀的过滤器。即使选用了带有旁通阀的过滤器,当过滤器的污染堵塞发讯器发讯时,也要及时清洗或更换滤芯,这才是保证系统安全可靠运行的方法。
2.2误区二:以过滤器的使用寿命来判断过滤器性能的优劣许多用户由于没有油液污染度检测设备,就以过滤器的使用寿命来判断过滤器性能的优劣。以过滤器堵塞快慢就说明其性能的好与坏,这两种观念都是片面的。因为过滤器的过滤性能主要由过滤比、纳污容量、原始压力损失等性能指标来体现,只有在同样的工况并保证液压系统清洁度要求的情况下,使用寿命越长越好。
3)介质粘度
介质粘度变化对于各种液压元件的通过流量都会发生影响, 但是对一般元件而言, 这个影响不大, 设计系统时往往予以忽略,而对于具有微孔通过特点的过滤器来说,介质粘度影响却忽略不得。因为过滤器厂家提供的压差-流量特性曲线都是按同一个标准粘度做出的,而有些特殊系统如重型机械的液压系统上却常采用高粘度液压油。因此在这种情况下选用过滤器时, 一定要认真考虑粘度对流量产生的影响。
二、液压系统过滤器的选用
首先要根据系统安装、布局的要求选择一种合适的结构形式。在选定了结构形式之后, 主要是选择压力、流量和过滤精度三个参数。其中压力参数可与其他液压元件一样根据系统流量的工作压力确定。比较成问题的是过滤精度和流量的选择, 但是一般液压系统, 根据系统的工作性质和所使用的元件, 对过滤器的过滤精度已有明确要求, 我们可以由此选用过滤器的过滤精度。最后就是选流量了, 看起来只要根据系统的流量大小选择相当的过滤器就行了, 其实并不是这样, 因为过滤器的流量与诸多因素有关, 这在文中已有说明, 必须考虑到这些因素, 才能作出正确的选择。
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