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如何根据系统流量选择过滤器孔燕峰’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 系统流量的要求这似乎是十分简单的,但实际应用 中有很多问题许多设计人员反映,由于对过滤器的流量参数了介不多,生产厂家提供资料不全,设计时如何确定过滤器的大小心中无数,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,特别是在过滤精度较高的场合下本文针对上 述问题,根据过滤器流量方面 的基本特性,分析影响流 量 的有关因素,进而为系统设计人员提供过滤器选型 的基本原则1确定过滤器 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、出油口间产生 的压差 的形式表示 出来,图1所示为一典型 的过滤器压差一流量变化曲线曲线,比较确切地了解自己所选择的过滤器在实际 系统 中流 量 与压差变化情况,以便作出正确的选择2影响过滤器压差一流最特性的三个基本因素影响过滤 器压差一流量特性主 要有下列三个因素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 可增大5~1 0倍。

主要是因为折迭式结构增大了过滤 面积图2是相同外形尺寸和过滤精度的折迭式结构和线 隙式结构滤芯的流量特性曲线及各 自的过滤面积比较示意图仰压差健健健折迭撼芯线隙撼芯迭/折\凉线厂姻副0 2 ] 0 4 1 10 .众仪图1Q流t流一压差特性曲线4 080no分析图1曲线可以看出,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 压差一流 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最近 国内一些过滤器制造商也已开始这样做,用 户可以根据他们提供的,太原液压机械 厂二分厂厂长、工程师,3003 1太原市北营晋阳街6号圈2折迭式和线限式过滤面积及对性能的影晌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,同一型号的过滤器当其选用不同精度滤 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,但一般来说,过 滤精度越高,其通过流量越小表1所示为某厂一标准型号产品,当其精度变化时 流量 变化的数据从表中可以看出精度变化对流量的影 响是非常大的,这也是高精度过滤器经常发生 流量 不够的主要原 因。

液压与气动精精度(拌m ) ) )3 3 35 5 5l0 0 020 0 0流流量(L/min) ) )4 3 3 34 7 7 7106 6 6148 8 83).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实验数据表明,当介 质粘 度 从3 2m m2/ s变到4 6m mZ/ s时,同样滤芯的流量将减少3 0 %这是应引起系统设计人员注意的因为过滤器厂家提供的压差一流量特性曲线都是按同 一个标准粘度(通常为3 2m m“/ s)作出的,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,如320mmZ/s、4 6 0mm,/s等,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 的影响另外,系统温度也是影响介质粘度的一个原因,如N3 2抗磨液压油,当其温度为4 0C时,粘度是3 2m mZ/s,而温度降为30OC时,粘度变为 4 6m mZ/ s,几乎增 长了4 4 %,即使按线性考虑,这时过滤器上的压力损失至 少也要增加4 4 %因此,设计人员在选用液压系统过 滤器时,一定要考虑设备的使用 环境、允许的极限使用温度等,尤其是一些用 于野外作业 的工程机械,这个问题更为突出。

以上 影 响流 量特性的几个因素中,过滤精度和介质一般都已在系统中作为先决条件给定过滤器 厂家则提供每种规格过滤器的流量特性曲线,供用户选择,如图3为简明起见,图3只给出了2 0拌和1 0拌两种精度的试验曲线用户可以从图3曲线中清楚地查出某型号过滤器在不同过滤精度时的压差一流量情况表2提供了介质粘度变化时所相应的 流量修正 系数使用流 量修正系数可将系统实际流量换算为标准粘度下的流量,然后才进行过滤器计算选型△P(MPa) }400L5 6△P (MP习40 0L 9 0△P (MPa)400L1 400.10.0 520拌0.01 0020 0 Q(L/min)030 04 0 0Q(L/min)Q(L/min)400L2 2 5△p MPa)4 00L900△P40 0L5 6o(MPa)0. 1仁刁100.50 0//’ 1 5 0 03 0 00 Q(L/min)Q(L/m in)图3各种规格 过滤器流t特性曲线Q(L/m i几)(试验介质粘度3 0m mZ/s)表2粘粘度(mmZ/s) ) )l0 0 03O O O45 5 560 0 080 0 010 0 0 01 50 0 02 0 0 0 030 0 0 050 0 0 070 0 0 010 0 0 0 0修修正系数(f ) ) )0.4 5 5 5l l l1.3 6 6 61.70 0 02.15 5 52.58 8 83.62 2 24。

62 2 26.58 8 810.3 7 7 714.08 8 81 9.5 5 5 519 94年第6期3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 项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的 要求,我们可以由此确定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,这在本文中已有说明,必须考虑 到这些因素,才能作出正确的选择,下 面我们举一个例子加以说明已知系统最大流量为3 0oL/mi n,使用N4 6液压油作为工作介质,工作温度为3 0~7 0 ℃,系统工作压力 4 0MPa,过 滤器过滤精度2 0拌,要求强度较高,滤芯能多次清洗反复使用为此,我们选用不锈钢网滤材因为图3曲线是在试验介质粘度为 3 0m mZ/ s条件下得出的,所以先要将系统实 际 流量换算成该标准粘度下的流量。

过滤器的标准流量应为30 0f一4o8L/mi n(其中f由表2查得为1·36),然后,根据这计算出 的 流量从图3曲线中选择合适的过滤器规格可以先从小规格查起,因为是高压过滤器,原始压差 可以取0.1MPa,先从纵座标查出0.1MPa,水平找到2 0拌曲线交点,然 后垂直 向下,查横坐标上的流量值,看是否达到所需要的流量如达不到,则表示该型号的过滤器规格太小,应重选大一些 的规格,直到 流量达 到或超 过时为止,这时该型号的过滤器 即是所要选 用 的过滤器在实际设计系统中,原始压差p一般可按如下选取:压力管路过滤器(里2 .5MP a),可取P基o·1MPa;回油管路过滤器(<2.SMPa),可取△P基0.0 5MPa ;吸油过 滤器,可取公P基0.0 02MPa上例经查 阅,40 0L90的流量(20拜)为3 20L/min,达不到 要求;4 0 0L 14 0的 流量为5 00L/m i n,超过 4 08L/mi n的工作流量,具有一定的宽裕度,所以确 定过 滤 器型号 为4 00L 14o假 如 过 滤精度改为10拌,那 末4 00 L14 0就无法满足工作流量要求,必须选择4 0OL9 00才行,这时流量可达4 28 L/m i n。

一般说,在选择过滤器型号时,只要条件许可,最好选得大些,即压差尽量不要达到上限值这样做有三个好处,其一是可以延长滤芯的更换周期,若频繁地更换滤芯,不但要影响系统的正常运转,而 且也会对系统造成额外的污染;其二是滤芯选得大,滤芯 两端的压差相对会小 一些,过滤精度比较稳定,因为高压差会导致纤维结构变形,破坏精度;其三是由于过滤面积的增大,相对降低了通过滤材的流速,有助于发挥滤材的深度过滤能力,可显著延长使用寿命很多试验结果和使用报告证明,在同样的 系统流量下,过滤器的过滤面积增加一倍,其使用寿命可增加两倍口技术信息▲广东 广液实业股份 有限公司(原广东液压泵厂)研制的低噪声、高压力( 20MP a)Y卜F型子母叶片泵于8月2 7日通过广东省机械工业厅 的技术鉴定,投人批量生产该公司研制的高压三联叶片泵也于1 0 月2 0日通过课题验收鉴定该泵适用于 由发动机直接带动的机械▲由济南铸锻所液 压分所研制的计算机测控的汽车制动系统性 能和寿命试验台于1 9 94年H月4日通过验收,并已在南京汽车制动器厂投入使用标准信息全国液压气动标 准化技术委员会秘 书处正在发行“液压标准资料专辑l”(目录见 本期P 14 ),定价:7乐元(含邮资)。

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