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萨奥丹佛斯液压泵过滤器和过滤系统选择

时间：2019-12-12 08:17 点击次数：

萨奥丹佛斯液压泵作为知名的液压品牌商之一，在全球各行业都有非常广泛的应用，液压泵的油液清洁度是至关重要的一环，保证油液清洁度必不可少的是过滤器的安装，为什么要安装过滤器以及影响污染物的来源可参考《丹佛斯液压泵液压油清洁度的意义》中注明，本文以下面的例子展开内容介绍：
以下按照90PV75排量泵的17cc排量补油泵为例。持续工作压力为240bar.
萨奥丹佛斯液压泵闭式回路
设计吸油管路中的过滤器
检查发现在吸油管路中过滤器的过滤精度为β35 – β45 = 75 。在一般工作条件下压差在0.25bar时就能达到清洁度等级18/13.在有些应用中更好的清洁度等级也能达到。为了确保清洁度等级能够保持下去，我们推荐在运行过程中进行取样并计算其中颗粒的大小及数量。稳定的清洁度在机器运行过程中会体现出来。
(请看下图).
清洁度等级会随工作时间逐渐变化，颗粒zui大不超过15 µm
对照图可以画出任何清洁度等级的变化趋势。A 过滤器在压差为0.25bar时的精度为 β10 = 2.0 – 1.5 (50 % - 33 % 过滤的颗粒 > 10 µm) 基本上达到了上面提到的 β35 – β45 = 75值.
萨奥丹佛斯液压泵过滤器和过滤系统选择

在补油回路中设计选取一个过滤器
我们推荐过滤器精度为 β15 – β20 = 75 (β10 = 10相当于90 %的过滤精度) 但在应用中产生压差. 在油箱出口必须装一个精度为100 µm – 125 µm的粗滤防止大的污染物吸入补油泵。当然补油泵还需要其它的过滤器进行主要过滤工作。
现在基于上面所说的问题出现了：为什么补油回路还需要更高精度的过滤器 (β值)
答案:
根据标准ISO 16 889的实验决定了持续流量和持续前后压差下β值。当然这些理想的条件并不存在，所以在流量和压力的波动下β值会降低。过滤器厂家和研究机构不断发展颗粒定位测试技术去解决这个问题。此外，可能的压力波动程度在吸油过滤中较小。在一些的回路中过滤器一般安装在补油溢流阀之后，这样整个补油流量就不使全部经过过滤器了。相比于全流量过滤，此种方式的β值也就降低了。
根据上面提到的吸油回路的过滤器，实际的油液清洁度等级是可以判定的。
萨奥丹佛斯液压泵开式回路
在吸油回路中设计选取一个过滤器
不同于闭式回路，所有的油液都来自油箱。这就是为什么这些吸油过滤器尺寸要足够大以满足压差和使用寿命。另外如果流量需求较大，过滤精度可以适当降低。过多的内容，请看下一页.
在回油中设计选取一个过滤器
在开式回路的回油过滤器中，特别要注意的由于工作油缸大小腔流量不同带来的影响。在一定的环境下建议选取比吸油过滤器还大的滤芯。在有些条件下需要在吸油管路中加入100 – 125 µm滤芯。
萨奥丹佛斯液压泵在多泵回路中的过滤
一台机器带多台泵共用一个油箱可能会使用同一个过滤器以降低成本。每个回路必须保证吸油口有100 –125 µm的粗滤.
这个粗滤精度等于: β100-150 = 75
这个环节不需要使用滤网。单独的过滤器可以满足其它功能和回路，像转向机构。
闭式系统和开式系统推荐压差和β值
在吸油管路中(闭式系统或开式系统):
• 压差: 0.1 bar (干净的滤网) :
• 粘度: 30 mm²/s [141.2 SUS]
• 流量: 闭式系统: 补油泵排量 x 输入额定转速
开式系统: 泵排量 x 输入额定转速
• β值: β35-45 = 75 (β10 ≥ 2)
在补油管路中(只在闭式系统）: • 压差: 0.7 bar (干净的滤网) :
• 粘度: 30 mm²/s [141.2 SUS]
• 流量: 补油泵排量 x 输入额定转速
• β值: β15-20 = 75 (β10 ≥ 10)
在回油 (只在开式系统):
• 压差: 0.5 bar (干净的滤网) :
• 粘度: 30 mm²/s [141.2 SUS]
• 流量: 泵排量 x 输入额定转速
• β值: 通常: β35-45 = 75 (β10 ≥ 2)
对齿轮泵和齿轮马达: β15 - 20 = 75 (β10 ≥ 10)
旁通过滤
与补油管路相同.
客户期望可以根据以上推荐选取经济的过滤系统。
存纳污垢的能力，zui大压差
选取过滤器进一步的评判标准是看其存纳污垢的能力和污染物增加时前后的压差，请看下面的图表.
当依据标准 ISO 16 889进行试验时，存纳污垢的能力也在被考虑之列。对于抹在试验中被加入的可见污染物与过滤器中实际存在的污染物的区分是十分重要的。
下面的等式适用于:
被加入的污染物颗粒的数量(明显的存纳污垢的能力) 减去实际油液中的污染物颗粒的数量就是过滤器实际存纳污垢的能力。
在下边的图表中压差在指数型增长前几乎是条直线。一旦到了改更换过滤器的时间，即使是再增加很少的污染物也会使压差快速增大。当压差超过2.2bar滤芯上的报警器就以色条或电气报警。此时说明到了该更换过滤器的时候了。
当污染物增加时压差的变化
萨奥丹佛斯液压泵过滤器和过滤系统选择

根据滤芯材质的不同，zui大的压差一定不能超过，否则过滤器将会损坏，储存的污染物将会重新溢出。例如被泵吸走。
β值VS压差曲线V（请看下图）
压差变化时，β值变化的趋势
萨奥丹佛斯液压泵过滤器和过滤系统选择

如果在拐点达到时不能即使更换过滤器，这时就需要有旁通阀(请看下面see below) .
经常会遇到，当冷启动时，压差达到哦极限时，旁通阀打开的工况。
为什么要旁通阀？
当污染物增加时过滤器前后的压差逐渐旁通的原理增大。如果没有旁通阀，特别是在冷启
动时，会导致过滤器滤网损坏或破裂。有了旁通阀可以有效避免此类问题。
虽然在冷启动时过滤效率会因旁通阀的打开降低，静液压元件不会立即损坏。
萨奥丹佛斯液压泵旁通阀的原理

当旁通阀开启时，油液清洁度会恶化。并产生新的杂质。让旁通阀开启数个小时或数天应该避免。当污染报警器报警时应该能够可靠的检测到。系统操作人员因此可判断液压元件的使用寿命，常规检查过滤器的污染物等级，并及时更换滤芯。
对上面的理解非常重要。旁通阀总要好过滤网破裂污染物颗粒瞬间释放到系统中（包括高压回路），导致相对滑动表面严重磨损。如果没有污染报警器，滤网损坏就无法发现，也可能是系统在“旁通阀”开启的条件下工作了很长时间（在滤网损坏后）。直到静液压元件过热时才被发现，这个代价远远大于增加旁通阀和污染报警器的花费。
萨奥丹佛斯液压泵污染物报警器
持续增加的污染物在压差达到触发压力后，污染报警器就会报警。报警可以通过颜色辨识，或有电气报警。
污染物报警器的原理(压差)

1. 滤芯前的压力
2. 滤芯后的压力
3. 干净滤网部位的磁铁
4. 受到污染滤网部位的磁铁
空气滤清器
对空气滤清器应该足够地重视，因为有部分污染物是通过此通道进入液压系统的。类似增压容器的设计方法与今天的空滤相比并不经济。但当吸油压力需求超过一定值时，这时有必要采用增压设备。
不幸的是，标准ISO 16 889中未对空滤进行规定。过滤精度可以参考厂家给出的数据。既然无标准规定，那么对两个空滤厂家的产品的对比就变得无意义了。总的来说，空滤的精度必须等于或好于系统中已有的过滤器。因此只有 βx = 75 值可以作为标准的参考精度。
如果要求萨奥丹佛斯液压泵油液清洁度等级没有达到，会发生什么？
简要提示:
在具体解释前请记住，油液清洁度收以下因素影响：
• β值 (过滤精度, 过滤比) • 过滤器的过流能力
当系统中使用17cc/rev的补油泵和β10 = 75过滤器，如果清洁度等级未达到，不建议使用更大排量的补油泵。而应该使用更大过流能力的过滤器既然新过滤器压差较迅速地达到0.25 bar (有发生吸空的危险) ,这样会影响元件的使用寿命。系统也会有较高的能量损失。
此种情况下应该使用更高β值，既然更高β值会导致过滤器前后压差更大，经常有必要将过滤器移到压油管路中。如果按照压油过滤设计选取滤芯，那么此种滤芯能够承受较高的压差，所以过滤器的尺寸就不用较大的了，也便于安装。有必要明确和检查多大面积的污染物可以被减少和阻止。
前面提到过由于不合适的通风设备导致了新的污染物进入。所以更好过滤精度的空滤能够提高系统的油液清洁度等级，特别是对于使用非对称缸的工作油缸。
当对空滤选型时，一定要注意空滤前后的压差应该足够低以防止泵在吸油时发生吸空（由不同的空气流量产生）。当然同样需要留心控制手柄及密封部位是否有泄露的隐患。
提示:
未进入系统或不是由磨损导致的污染物不会被过滤器过滤。
为什么需要冲洗阀?
过滤是为了将液压系统中的污染物带走，这要求污染物必须经过过滤器才行。在闭式系统中，存在的污染物只能通过泄露油，控制阀等位置流出。流不走的杂质仍然会存在与回路中，这会导致在高流速下出现磨损。
这种问题可以通过回路冲洗避免。例如用低压侧油通过梭阀和溢流阀提供一个5–6 l/min的冲洗流量。
污染物会被带走（包括较大的颗粒），并被带到过滤器，而被清除。

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