70-80%的液壓系統(tǒng)故障和90%的軸承失效都是液壓系統(tǒng)或潤滑系統(tǒng)污染所導(dǎo)致。

 

液壓系統(tǒng)設(shè)計工程師在設(shè)計系統(tǒng)的時候，會采用不同的方法來選擇過濾器通流能力。

一種方法是按過濾器標識的流量來選擇，比如說泵出口按泵流量的1.5倍、循環(huán)和回油按2~3倍的流量來選取。

另一種方法是按油液通過過濾器產(chǎn)生的壓降來選擇。

按前一種方法，誤差比較大，因為沒有考慮過濾精度、壓差等因素。有時候為保守起見，選擇的過濾器能力偏大。而按壓差選擇過濾器通流能力，應(yīng)該是更合理的方法，也是本文討論的重點。

 

需要把握一點的是，在選擇過濾器的時候，通流能力、過濾精度和初始壓差是影響過濾器成本的主要因素。

 

在液壓系統(tǒng)里，根據(jù)安裝位置的不同，分為泵吸油口過濾器、高壓過濾器（泵出口或者閥塊前）、回油過濾器、循環(huán)過濾器和空氣濾清器。

吸油口過濾器

泵入口安裝吸油口過濾器無法保證精密過濾，只能過濾大顆粒雜質(zhì)，從而保護泵避免加快磨損。

過濾器的安裝相當(dāng)于增加了一道阻尼，因此需要防止泵吸空產(chǎn)生氣蝕的現(xiàn)象，特別是在冷啟動的情況。因此大多數(shù)的情況下，我們并不推薦安裝泵入口過濾器。

選用原則：過濾精度一般考慮在75~125μm，初始壓差低于0.2bar或更小。

 

高壓過濾器

高壓過濾器一般安裝在泵出口或者在閥臺前，采用管路安裝或者板式安裝等方式。特別是對于伺服系統(tǒng)，伺服閥前或者先導(dǎo)控制口前必須要考慮過濾器。

高壓系列的過濾器殼體和濾芯因為承受的壓力等級比較高，因此與低壓過濾器相比，其價格更昂貴。

濾芯一般不在線進行更換。

選用原則：過濾精度一般考慮10μm（伺服系統(tǒng)閥臺前建議考慮5μm），初始壓差低于2bar，報警壓差5bar，經(jīng)過旁通單向閥的壓差6bar。

回油過濾器

回油過濾器屬于低壓過濾器，用以過濾來自執(zhí)行器的回油，減小臟物進入油箱的幾率。通常情況下都會設(shè)置旁通閥。

對于雙筒過濾器，一般提供切換手柄，可在不停機的情況下在線切換，更換臟濾芯。

選用原則：過濾精度一般考慮10~20μm（伺服系統(tǒng)建議考慮10μm），初始壓差低于0.4bar，報警壓差2bar，經(jīng)過旁通單向閥的壓差3bar。

循環(huán)過濾器

循環(huán)過濾器一般獨立于主泵運行，且連續(xù)運轉(zhuǎn)的。通常循環(huán)泵1小時內(nèi)需要保證把油箱里的油液循環(huán)3~5次，因此循環(huán)過濾器納污效率較高，可以較好的保證系統(tǒng)過濾的精度。

一般可以停機或者在線更換濾芯（如果是雙筒過濾器的話）。

有些情況下，設(shè)計備用接口，循環(huán)過濾器作為加油過濾器使用。

選用原則：過濾精度一般考慮5~10μm（伺服系統(tǒng)建議考慮5μm），初始壓差低于0.2（不高于0.4）bar，報警壓差2bar，經(jīng)過旁通單向閥的壓差3bar。

空氣濾清器

空氣濾清器用以過濾進入油箱的空氣。

選用原則：過濾精度一般考慮在10~40μm，空氣流量為泵流量的4~10倍。

 

簡而言之，過濾器的選擇需要綜合考慮如下因素。

• 應(yīng)用場合：什么行業(yè)的

• 安裝位置：在液壓系統(tǒng)的哪個位置

• 元件敏感度：液壓傳動系統(tǒng)或者液壓伺服系統(tǒng)

• 過濾精度：與安裝位置，系統(tǒng)過濾精度要求，成本控制等有關(guān)

• 介質(zhì)類型

• 油液黏度：影響壓差計算

• 工作溫度：影響?zhàn)ざ?/p>

• 工作壓力：低壓還是高壓

• 體積流量：既要保證壓差，又要控制成本

• 是否需要旁通單向閥

• 發(fā)訊裝置

• 初始壓差：期望初始壓差，與較多因素有關(guān)

 

劃重點來了

初始壓差的選擇和計算是系統(tǒng)工程師必須考慮的問題。過濾器的總壓差包含兩部分：殼體壓差和濾芯壓差。

 

△P總=△P殼體+△P濾芯

 

在樣本上查看曲線時，其壓降的測試條件與油液密度和黏度有關(guān)，實際應(yīng)用時必須考慮其轉(zhuǎn)換系數(shù)。如HYDAC測試條件為：密度0.86kg/dm3和運動黏度32mm2/s。

 

殼體壓降△P殼體

首先要去樣本上查看殼體壓降曲線，得到實際流量時殼體的理論壓降值。如果有切換閥，還需考慮此部分壓降的影響。

實際壓降需要考慮流體密度的不同，計算如下。

通常情況下，殼體壓降的影響很小。

濾芯的壓降△P濾芯

也需要查看曲線，首先得到理論值。下表曲線需要綜合考慮實際使用的濾芯過濾精度以及每個筒濾芯的數(shù)量n（每個濾芯流量是總流量的1/n）。

實際壓降需要考慮密度和黏度的影響，計算如下。

根據(jù)上述計算得到的殼體壓降和濾芯壓降，就可以得到實際系統(tǒng)過濾器的總壓降。

總原則：

                  △P總≤0.2*P發(fā)訊裝置報警壓力

不同類型的過濾器，發(fā)訊裝置報警壓力的設(shè)定是不一樣的。下表我們參考HYDAC的設(shè)定為例。

注：本文主要討論工業(yè)液壓系統(tǒng)，其它行業(yè)僅供參考