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Hydraulic.10


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10
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

过滤

污染 污染的等级 污染的控制 过滤的作用 过滤器的安装 过滤器的种类 阻塞 过滤器的特点 损坏的症状和原因 过滤器的控制 示意图

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污染的后果

磨损/阻塞

损坏阀门位

损坏表面状况

污染的来源

密封性衰竭

施工

维护

油箱填装

磨损

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污染

污染的现象只要是: 由于仪器中棱的剧烈侵蚀及调节,导致容积效率降低, 故障危险 (卡死, 开孔阻塞...) 装置不可预见性的反应 (不规则的热循环, 高额的维护费用, 设备寿命减少,...).

80 至 90 % 的故障被认为是由污染造成的

我们将污染分为 2 种:

原发污染

安装施工中连续的污染 原发污染产生于: 元件制造过程中产生的机械加工和打磨的木屑 (尤其是分配器) 管路内部的铁屑 (塑性和焊接的结果) 焊接碎屑 油箱内部涂层使用不正确或者液压液体不相容 聚四氟乙烯带或密闭胶浆放置位置不正确 抹布不相容 来自于软管的弹性体颗粒 (在连接的安装时) 连接安装至垫圈时产生的金属碎屑 大气中不同的污染物

更好的照顾、擦拭及安装技术的必要应用可减少一大部分的污染物. 二次污染 由元件运行和或多或少的维护所造成的污染 二次污染的原因 : 液体与空气、水接触或由于温度而产生的不可避免的老化 系统中不恰当的液体 由气蚀的磨损造成的连续的小碎屑 元件拆卸过于频繁 过滤器效率不足或不能使用 回收过于罕见的液体 由于缺乏静态或动态的密闭性而产生的外部污染物 (液压缸加入刮土板) 系统不存在污染跟踪

可避免的二次污染可以通过进行系统定期清洗或在油箱中加入一组移动过滤器而减少.

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分类 I 推荐过滤器的 ISO

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污染危险等级

系统可接受的污染等级根据不同的参数决定 : ? ? ? 系统运行元件的性质与复杂性, 机能间隙值 在公司进程中此系统的战略重要性

保持良好的污染等级带来: ? ? ? ? ? ? 泵(包括流体静力学传递) 的寿命提高 4 到 10 倍 电磁分配器的寿命提高 5 到 100 倍 减少分配器与电磁分配器的胶 通过减少氧气提高液体的寿命 辊子运转的抗疲劳性扩展 20 滑动轴承的寿命扩展 10

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AFPI Auvergne NAS 1638 准则 (美标) 对于 100 cc. 颗粒尺寸(微米) 等级 颗粒数量 5 至 15 125 250 500 1.000 2.000 4.000 8.000 16.000 32.000 64.000 128.000 256.000 512.000 1.024.000 15 至 25 22 44 89 178 356 732 1.425 2.850 5.700 11.400 22.800 45.000 91.200 182.400 25 至 50 4 8 16 32 63 126 253 506 1.012 2.025 4.050 8.100 16.200 32.500 50 至 100 1 2 3 6 11 22 45 90 180 360 720 1.440 2.880 2.760 大于 100 0 0 1 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1.024

00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ISO 4406 准则

颗粒 / 1 ml 0.01 0.02 0.04 0.08 0.16 0.32 0.64 1.3 2.5 5 10 20 40 80 160 320 640 1300 2500 5000 10000

ISO 码 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

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污染的检测

液体的污染等级可测量、可实现对油的状态及回路中元件可能产生的磨损的了解. 这种检测按照有规则的间隔时间,在液体的动态样本上进行. 取样应在流量和压强处于其最高值时进行. 准则 (AFNOR E 48.651) 详细描述了取样的条件(烧瓶擦拭、烘干、漂清、干燥 125 或 250 cm3) 烧瓶的填装在油运行 200 至 300 cm3 后进行,以便扫清连接.

固体污染物的检测参照 2 个标准 : ?

通过表格定义的 NAS 1638 数量和分类通过颗粒的尺寸建立: 5 至 15 ?, 15 至 25 , 25 至 50 ?, 50 至 100 ?, 大于 100 ?, 然后液体的总分 类重新采用其最大值. 根据 20/18/13 的结果实例定义的 ISO 4406 这 3 个值分别显示颗粒数量大于 2 ?, 5 ? et 15 ? 的特点. NAS 1638 定义较 ISO 4406 定义更常见.

?

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液压间隙的平均值

过滤器的作用 带有污染的液体 “干净”液体

过滤介质

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过滤器的作用

过滤既尝试分离流动中的液体与其杂质,过滤通过使用 1 至多个 过滤器实现. 理论上讲,应在所有元件的上游安装过滤器. 实际应用中,仅在个别的位置安装. 不可能完全去除液压回路中心的固体颗粒, 但其数量须根据回路的特性减小. 最危险的颗粒是其尺寸与机械间隙相等的颗粒. 对液体中颗粒数量完美的了解参与机器维护的优化 液体流经过滤器的,流过过滤介质。过滤介质的作用为截留液体中一部分污染物. 过滤器截留能力取决于污染物颗粒的尺寸.

过滤器建议

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过滤器的布置

OUT

IN

返回过滤

OUT

IN

压强过滤

分流过滤

OUT

IN

吸油过滤

空气过滤

过滤网

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过滤器的布置
油箱的过滤网(100 至 200 ?)的应用越来越少,因为外部的过滤器更易接触. 过滤网 构成筛子的网眼的间距为 90 或 130 ? (根据泵和油的黏度). 由过滤器造成的负荷损失非常小(对于黏度为 3 至 12 °Engler 的情况 14 至 50 毫巴). 根据 ST198, 过滤网不被接受的. 这种过滤保护了系统的整体 (包括泵). 安装推动式的过滤器(5 至 10 ?)是不现实的,因为在这些条件下,在泵的吸油管路中强制的负荷的损失将 引起不均衡的过滤器的尺寸. 吸油过滤 吸油过滤器平均建议在 70 至 150 的级别. 这些过滤器的主体受压强较小. 可实现 3 种安装: ? ? ? 浸没式安装(过滤器元件不存在过滤网). 价格稍高,但保养期长. 半浸没式安装 非浸没式安装(所有的选择均可实现,可达性,安全).

由于吸油过滤器效率不足,在液压系统元件需要推进式过滤器时,必须在排放部位较矮的界限处安装元 件。. 由过滤器引起的负载的损失对于系统的工作压强是可忽略的,这使得仪器的获取更加紧凑. 排放过滤 过滤介质应可承受过滤器的负荷损失和暂时性的超压. 主体应可承受网路中的压强和暂时性的超压. 我们提倡使用这种过滤器,为了保护敏感的液压材料或者初始的安全性(伺服阀). 这种过滤器应该不会产生过高的负荷损失 (仪器 T 孔的压强). 应允许流量较大的变化. 主体只支持较小的压强. 这种技术包括使用一个系统,此系统独立于主回路,通过主系统液压油箱的闭环运行. 此系统是实现完整地保护液压系统唯一的办法。 对于大容量的油作用非常大,可实现非常强的过滤. 它可避免在介入过滤部分时系统的停机. 其费用非常高昂. 此设备保证了油箱中自由空气的使用。它应包括一个与液压回路同水平的过滤元件(大气污染). 空气过滤 排气阀应根据油箱中油容积的变化严格的制定尺寸.

返回过滤

分流过滤

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压强过滤器实例

返回过滤器实例

主体

嵌入旁路

一次性过滤芯

最大 P = 7 巴

阻塞指示器 膜 进入孔

在油箱上安装

表面过滤

过滤元件结构

深层过滤

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过滤器的种类
压强过滤器通常支持压强大约在 400 巴.

压强过滤器

按照要求,制造商可提供可承受 1000 巴压强的压强过滤器. 对于低压强过滤器, 槽可为薄板冲制件并且其头为轻度合金材料. 对于高压强过滤器, 槽为厚塑钢冲制件,并且其头为模锻. 过滤器的位置可在管道上,通过连接或焊接环实现. 此类过滤器支持 20 至 25 巴的压强.

返回过滤器 它实现一个 75 ? 的滞留 (金属格子结构) 和 25 ? (起绉的纸:浸润树脂的纤维素).

a) 过滤介质
这种过滤芯在工业液压系统中不建议使用,因为正确的清洁很难实现。. 事实上,用浸汽油的刷子清洗很可能产生错误,而用压缩空气清洗又是被禁止的,因为它对过滤 芯造成污染. 实现正确的清洁的唯一的方式是通过超音频和特殊液体清扫。 清洗必须由制造商委托. 这种灌注环氧树脂的可换式过滤芯在液压静力学中经常使用. 由于纸张与树脂的老化问题,其储存期不应超过 18 个月。 其机械耐力在 5 巴左右,并且对于低温的启动,需要安装保护阀芯. 过滤器倾向于从外部向内部运行. 这种过滤芯适合液压回路各个点的过滤. 玻璃纤维过 滤芯 煅烧过滤芯 它们可以提供很高的机械耐力(200 巴),以便实现在带有伺服阀的回路中安装. 不建议使用这种过滤芯,因为它们在回路中会丢失一部分组成成分.

可清洁式机 械过滤芯

纸过滤芯

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过滤器阻塞

新过滤元件

已使用过滤元件

由于负荷损失大于机械耐力而产生的机械力使过滤介 质被压紧

过滤器阻塞曲线图

阻塞测量原理

旁路阀芯

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阻塞

一个新过滤芯的效率随着时间而增长,因为被保留下来的颗粒提高了过滤器的细度. 但是从负载产生一定的损失之后(由于过滤器的阻塞),这些颗粒不再保持,重新进入回路。过滤器的效率突然降低 根据制造商和过滤介质的性质,最大的负载损失为 0,5 和 5 巴之间. 超过一定量的负载损失,颗粒不再保持,重新进入回路. 过滤器的效率突然降低.

阻塞度的测量通过测量过滤器产生的负载损失而实现. 旁路阀芯可在进入和离开的比例压强过大时实现不经过过滤器的流动 (例如冷油或过滤器阻塞) ,因其可能引起过滤介质的 损坏.

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过滤器的特点
阀芯校准

额定流量

额定压强

过滤水平 过滤介质种类 额定负荷损失

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过滤器的特点
位置 过滤水平 过滤器选择的位置将影响其它过滤器的特点 液压系统的过滤器根据其可截留的颗粒的大小分级. 例如:一个 10 μm(微米)的过滤器可截留大于 10 μm 的颗粒. 过滤器细度的指示存在不同的参数 : ? ? ? ? 过滤的绝对极限:能通过过滤器孔的圆形颗粒的最大直径. 额定过滤极限:按照经过几次过滤后截留颗粒的直径定义. 平均孔:过滤元件孔的平均大小的测量. 过滤器的相对效率,通过颗粒额定尺寸,同时指出截留颗粒的百分比。例如,一个拥有 95%效率的 10 μm 过滤器只允许单方向通过 5%的 10 μm 颗粒. 对于不同颗粒的尺寸 ,我们可以指出很多效率. β 值 : 给出一定直径的颗粒进入和离开过滤器的颗粒数量的比率. β 50 = 10 表示进出液体中包含 50 μm 的颗粒数量为离开液体中的 10 倍.

?

额定流量

为过滤器可实现过滤作用的额定流量. 实际流量对于返回过滤器变化很大. 为新过滤介质在额定流量下产生的负载损失 (对于一种给定油的黏度) 过滤介质的性质 旁路阀芯校准按照过滤器短路压强定义. 此值与过滤介质的负荷损失相连.

额定负荷损失 过滤芯种类 旁路阀芯校准

阻塞指示器

阻塞指示器可为视觉的和/或电子的

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过滤器阻塞实例

新过滤器

阻塞过滤器

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损坏的症状及原因

用阻塞过滤器运 用阻塞过滤器的运行将引起过滤介质的损坏和过滤器碎屑对液压回路的入侵 行 冷油 存在水 黏度不适当的油的流动将因其负荷大量损失以及过滤介质的损坏. 油中存在水将引起 : 气蚀 过滤器主体氧化 过滤介质阻塞

当过滤器实际流量大于额定流量时(尤其是返回过滤器),油的速度可能在过滤器内部造成低压区 域,此区域有气蚀现象

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过滤器的控制

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视觉

过滤器的控制
检查泄漏 (密闭连接, 连接管路) 检查过滤器的安装 (尤其是维护螺丝的拧紧) 检查主体外部状态 油轧制产生的噪音:哨音

听觉

嗅觉 触觉 比例压强

无 主体有效的螺丝拧紧 比例压强的控制通过……的帮助实现 : 阻塞控制装置 过滤器边缘安装的气压表和压强进口

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带有过滤器的液压图解举例

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示意图
过滤器, 过滤网

带有手动排放阀的过滤器

带有自动排放阀的过滤器

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