大纳污容量滤芯的多次通过试验方法的探讨（技术交流）.doc

国防科技工业颗粒度一级计量站曹建军摘要：木文采用IS016889-1999试验标准对大纳污容量滤芯进行多次通过试 验，并对试验方法和试验数据进行分析，以探讨适合丁人纳污容量滤芯的多次通过 试验的方法关键词：液压滤芯多次通过试验方法；纳污容量一、 引言多次通过试验法1S016889-1999《液压传动过滤器-一评定滤芯过滤性能的多 次通过试验法》，在过滤产品的研制、过滤性能评定、质量控制中得到广泛运用 随着测试技术的不断提高，对过滤器的使用性能也提出了更高的要求，并朝着大流 量、高精度和大纳污容量迅速发展，特别是内燃机车用油滤更具上述特点随着进 口内燃机车过滤元件终将被国产化所代替，因此，大纳污容量滤芯的过滤性能试验 必将会相应增多本文采用IS016889-1999试验方法对大纳污容量滤芯进行多次通 过试验，力争找岀更适合于大纳污容量滤芯的试验方法，缩短试验时间提高试验效 率二、 材料和方法（一） 材料1试验样件 （常州种坤铁路机械配件有限公司）（1） 滤芯：尺寸0240X370；数量：6只（见图1）（2） 滤売：尺寸0290X1120；数量：两个；每个装3只滤芯（见图3）（3） 技术条件：试验流量Q=75. 7L/min；滤器极限压差△ P二413. 7kPa；试验介质YH-15试验粉尘ISO MTD试验标准 IS016889-19992试验设备（1） 试验台：GMN292多次通过试验台（见图2）（2） 测试设备：PAMAS自动颗粒计数器（二） 方法标准IS016889-1999的主耍内容是：在一定的试验流量下，按计算的污染液 浓度及规定的流量加入试验油箱，经过被试滤芯后再回到油箱并多次循环，与此 同时在被试滤芯的上、下游对选定的粒径进行颗粒计数，直到滤芯达到极限压差 时停机，记录试验时间，并计算B值和纳污容量（试验系统图见图2）。

1试验前的准备（1）冒泡点压力试验：按1S02942-2004《液压传动一滤芯一结构完整性验证和第一冒泡点的测定》 标准，对被试滤芯进行第一冒泡点压力的试验试验介质采用航空液压油YII-15, 液面高度为13mm （试验数据见表1）表1试样冒泡点压力试样编号Pl (Pa)P2 (Pa)1#220039002#210024003#160017004#190026005#200023006#21002700■一・・v・.v・Ty?:<图1试验滤芯外观图图2试验系统原理图（2）试验系统净化:将滤売（双联）连接在试验系统中（见图3）并加入足够的油液，然后净化 试验系统和污注系统，两系统的清洁值见表2表2系统清洁值（N/25mL）系统清洁值粒径u m (c)>5>10>14>21>30试验系统2410000污注系统4026900（3）配置污染液：首先将足够量的ISOMTD粉尘放入烘箱内，在115—150C烘至少lh,取出 冷却至室温后备用按滤芯的冒泡点压力、试验流量、滤芯大小以及颗粒计数器传感器的浓度极 限确定上游基本重量污染度（X上）图3试验滤売连接试验系统外观图（三）结果与分析当滤器极限压差达到规定值（413・7kPa）时，停止试验。

试验时间为51. 2h （3071. 8min）,实际纳污容量为11.616kg （用去ISO MTD粉尘3.5桶）根 据 试验数抑并结合试验标准内容进行分析如下：llJ IwJ 仔之土图4时间-圧差曲线（1）上游基本重量污染度（Y）标准IS016889-1999中，有三种上游基本重量污染度供选用3、10、15mg/L 本次试验考虑到被试滤芯的尺寸大、数量多并结合颗粒传感器的浓度极限（12 X104个/mL）,最终将丫上定为50mg/Lo上游基本重量污染度的高低，决定了单位时间内加入试验油箱中试验粉尘的 多少，从而影响到试验时间的长短上游基本重量污染度选用的越高，试验时间 就会越短从表3可以看出，在选用Y =50mg/L的情况下，初始滤器压差为 33. 5kPa,经过5・lh累积加入试验粉尘1. 162kg,压差才上升到42. 7kPa,做到 滤器的极限压差413. 7kPa,经过长达51. 2h试验才结朿假如按标准中最高浓 度15mg/L进行试验，那么试验时间将耍超过100h由此可见标准IS016889-1999 中规定的上游基本重量污染度只适用于纳污容量不大的过滤器，而不适用于大纳 污容量的过滤器。

表3试验时间/纳污容量试验流量（L/min）上游基本重量污染 度（mg/L）滤器初始压差（kPa）滤器极限压差（kPa）试验时 间（min）纳污容 量（kg）75.75033.5413. 73071.811.616表4时间-压差-加粉量时间试验时间滤器压差注入质昴时间试验时间滤器压差注入质量间隔(min)(kPa)(g)间隔(min)(kPa)(g)10%307.242. 71162.6860%1843. 1183.26976.0620%614.458.32325. 3570%2150.3237. 88138.7330%921. 577.53488. 0380%2457. 4286. 69301.4140%1228. 7102.44650. 7090%2764. 6349. 510464. 0850%1535.9136.75813.38100%3071.8413.711626. 76(2)计数形式标准IS016889-1999中采用连续的方式对被试滤芯的上、下游同时进行颗粒 计数，计数间隔为一分钟对丁本次试验颗粒计数3072次，每次打印用纸 为135mm,总长度为414. 6mo大纳污容量的滤芯由于其表面积大，而加入污染液的浓度乂不高，所以油中 的粉尘颗粒堵塞过滤介质孔道的过程是极为缓慢，这在滤器压差显示上得到了充 分的体现。

另外，从表5试验数据中可以看岀，在相当长的时间段内，测得的上 游颗粒数其数值的变化量并不大，这就意为着延长计数间隔时间不会彫响试 验的最终结果如果将滤器圧差与计数间隔时间相结合，即当滤器压差每升 至一规定增量时(比如压差每增加20kPa)再进行计数，以此类推直到试验 结束这样不仅减少了处理试验数抑的工作量乂简化了操作方法3) 试验时间(t)任何一种多次通过试验法都是耍求滤器在连续的情况下做到规定的极限压 差，试验中不得停机否则将会使加入到滤器売体内的粉尘产生沉淀，造成滤器 己建立的压差下降，从而引起试验时间的误差以及纳污容量的误差标准 IS016889-1999中要求滤器样件的预计试验时间为lh-3h,而此大纳污容量滤器 样件的试验时间为51. 2h,己远远超过预计时间表5平均过滤比/效率(%)颗粒分布分析(毎25毫升颗粒数)粒径(pm)>5P>10>140>21P>30B上游 初始241000010%133344313.321431841.563257106.5139311547.927842784.010056851605949120%129307239.822102868.266079250.3152611907.631583158.03246932422648130%1295698346.8224417600.072657789.8161911079.437231861.537363749215240%1287309442.1228944689.672468823.5181821212.132181609.029123328815250%1240717484.1231583815.472106661.518132755.53618904.5256328410924460%1221984468.9225610677.573402780.917272909.136091203.026063339419370%1266086463.6236556691.773955754.617875851.236921846.027313429821280%1239019397.0228410639.873839498.918876589.93914978.5312135714832490%1235763428.3226549585.473543525.317370694.83614722.82885387140255100%1311506407.0235326503.974549481.018366556.53812635.33222467155336平均127246081.1227274.1201.571585.5402.217145.6853.03514.21171.415681.31127.817820.13.0粒径(pm)>5>10>14>21>30平均过滤比81.1201.5402.2853.01171.4平均过滤效率％98.899.599.899.999.9三、讨论综合以上内容，大纳污容量滤芯多次通过试验不便采用一般滤器的试验标 准，最好使用专用试验标准。

为能够有效地解决试验时间过长这一问题，在专用 试验标准中可以采用高、低两种上游基本重量污染度，也就是在试验过程中使用 低浓度和高浓度两套污注系统，即在建立压差时间段内采用高浓度的（如 500mg/L）污染液污注系统，当压差达到某一规定的数值需耍颗粒计数时，改用 低浓度（如5mg/L）的污染液的污注系统，两种浓度的污染液交替使用直到试验 结束这种试验方法的优点主要体现在两个方面：一是在颗粒计数时由丁采用的 是低浓度的污染液，因此不必考虑颗粒数超过传感器浓度极限的问题（在无稀習 系统的情况下也可以进行试验），二是滤器在建立压差时由丁•采用的是高浓度的 污染液，压差上升迅速，从而达到缩短试验时间的冃的从另一方面来讲，这种大纳污容量滤器的多次通过试验也相当于对试验设备 进行了一次污染寿命试验，试验台油泵、系统液压元件内部会受到不同程度的磨 损特别是在无大纳污容量滤器的多次通过试验专用试验标准的情况下，作此项 试验需三班人员倒班进行，试验效率低，经济性也较差有资料显示，国外已经 开始对大纳污容量试验方法进行了相关的研究与尝试（如IS0/。