液压系统设计中过滤元件的选型

　　引 言

　　液压系统设计时，动力元件、控制元件的配置固然重要，而辅助元件中过滤元件的合理选型也是不容忽视的。污染物对液压系统的侵害无处不在。它可以是气体、物体和固体，可以是金属颗粒和非金属颗粒，因此对油液污染度进行控制，将大大减少液压系统的故障，而对油液污染度进行控制的前提就是液压系统设计时对过滤元件的合理选型和配置。

　　笔者在参加液压站现场调试时，曾遇到下列情况：（1）开机时间很短，回油过滤器的发讯器就鸣叫不止，更换滤芯也无济于事。（2）调压时系统难以达到设定压力，去掉吸油口过滤器故障消失。经分析，两个故障均为过滤器选型问题，前者是过滤器通过流量过小，后者是吸油过滤器过于精密。由此可见，过滤元件的正确选型是非常重要的，它可以提高整个液压系统的品质，但若选型不当，也会使整个系统故障频出，运行不畅。

　　1 液压系统中过滤器的选型

　　当动力元件、控制元件的配置基本确定以后，参照过滤器样本，按液压系统的工作条件、对油液的敏感程度、工作压力、负载特性和环境条件，选择液压系统过滤器。

　　在选择过滤器之前，首先要澄清两个误区：

　　（1）选定某精度（Xμm）的滤芯，就能滤除大于该精度的所有颗粒。

　　目前，国际上通常采用 β 值来表示过滤器的过滤效率，所谓 β 值是指过滤器进口处流体中大于某一尺寸的颗粒数与过滤器出口处流体中大于某一尺寸颗粒数之比。因此 β 值越大，则该过滤器的过滤效率就越高。β 值与过滤效率对照表 1。

　　可见任何过滤器都是相对精度控制，而非绝对精度控制。例如美国 PALL 公司的过滤精度就是在β 值等于 200 时标定的。在选择过滤器时，除了要考虑过滤精度和过滤效率外，还应考虑滤芯材质和结构工艺，应选择具有高压溃型、高流通性、使用寿命长的产品。

　　（2）过滤器的标定(公称)流量就是系统的实际流量。

　　近年来，国内过滤器生产厂商所提供的选型资料很少提及过滤器额定流量和系统实际流量的关系，致使系统设计者选型产生错觉，认为过滤器标定流量就是液压系统的实际流量。根据有关资料，过滤器的额定流量是油液黏度在 32 mm2/s 时, 油液在规定原始阻力下通过清洁滤芯的流量。但在实际应用中,由于使用介质不同和系统的温度不同,油液黏度也会随时变化。假如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增大 (如 32 号液压油在 0℃时其黏度约为420 mm2/s),甚至达到过滤器的污染堵塞发信器发信值,滤芯被认为堵塞。其次,过滤器的滤芯是属于易损件,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信器发信值。这样,过滤器需频繁的清洗或更换滤芯,加大用户的使用成本。还会因误导维修人员造成无谓的停机甚至停产。