1、时间:2006年5月 液压系统一般由动力元件、控制元件、执行元件、液压介质和辅助元件组成。动力元件将电动机或内燃机所输出的机械能转化为液压介质的液压能；控制元件对液压介质的压力、流量和方向进行控制；执行元件将液压能再转变为机械能，驱动负载实现需要的运动；液压介质是能量转化、传递和控制的媒体；辅助元件为实现液压系统热量平衡、污染平衡、能量储存与释放、介质流通与密封等功能而使用的元件，使液压系统能够正常、安全、可靠地工作。 类别类别元件元件作用作用动力元件动力元件齿轮泵齿轮泵将电动机或内燃机提供的机械能转换为液压能，将电动机或内燃机提供的机械能转换为液压能，输出一定压力和流量的液压介质输出一定压力
2、和流量的液压介质叶片泵叶片泵柱塞泵柱塞泵执行元件执行元件液压缸液压缸将液压能转变为机械能，带动负载作直线运动将液压能转变为机械能，带动负载作直线运动液压马达液压马达将液压能转变为机械能，带动负载作旋转运动将液压能转变为机械能，带动负载作旋转运动摆动马达摆动马达将液压能转变为机械能，带动负载作往复摆动将液压能转变为机械能，带动负载作往复摆动控制元件控制元件压力控制阀压力控制阀控制液压介质的压力控制液压介质的压力流量控制阀流量控制阀控制液压介质的流量控制液压介质的流量方向控制阀方向控制阀控制液压介质的流动方向控制液压介质的流动方向辅助元件辅助元件油箱油箱液压介质进出的交换站，使液压介质在系统内循环
3、流动液压介质进出的交换站，使液压介质在系统内循环流动过滤器过滤器净化液压介质净化液压介质蓄能器蓄能器储存能量，并在需要时释放储存能量，并在需要时释放热交换器热交换器控制液压系统的温度控制液压系统的温度管路管路液压介质流动的通道液压介质流动的通道密封件密封件防止液压介质的泄漏，保证压力的建立防止液压介质的泄漏，保证压力的建立液压介质液压介质石油基液压油石油基液压油传递能量，润滑元件，冷却系统，携带污染传递能量，润滑元件，冷却系统，携带污染合成液压油合成液压油含水液压液含水液压液液压系统示意图 在液压系统中，液压介质是系统实现能量转换、传递、控制的媒体，也是系统散热、元件润滑的媒体，同时也是污染物
4、携带、传输和清除的载体。因此，液压系统对液压介质有比较高的性能要求，表1-2给出了液压系统对液压介质的性能要求。种类种类代号代号组成组成典型应用典型应用石油基液压油石油基液压油L-HHL-HH无添加剂的精制矿物油无添加剂的精制矿物油普通机床的低压系统普通机床的低压系统L-HLL-HL添加了防锈剂和抗氧化剂的添加了防锈剂和抗氧化剂的HHHH低压系统低压系统L-HML-HM添加了抗磨剂的添加了抗磨剂的HLHL高、中、低压系统高、中、低压系统L-HRL-HR添加了增粘剂的添加了增粘剂的HLHL温差大且环境恶劣的低压系统温差大且环境恶劣的低压系统L-HVL-HV添加了增粘剂的添加了增粘剂的HMHM温差
5、大且环境恶劣的高、中、低压系统温差大且环境恶劣的高、中、低压系统L-HGL-HG添加了防爬剂的添加了防爬剂的HMHM机床导轨润滑系统机床导轨润滑系统难难燃燃液液含水液压液含水液压液L-HFAEL-HFAE水包油乳化液水包油乳化液难燃、泄漏严重的液压系统难燃、泄漏严重的液压系统L-HFBL-HFB油包水乳化液油包水乳化液难燃的中压系统难燃的中压系统L-HFCL-HFC水水- -乙二醇乙二醇难燃、清洁的中、低压系统难燃、清洁的中、低压系统合成液压油合成液压油L-HFDRL-HFDR磷酸酯磷酸酯难燃、精密的高压系统难燃、精密的高压系统项目项目要求要求备注备注压缩性压缩性压缩性应尽量小压缩性应尽量小很
6、难有某种液压介很难有某种液压介质能很好地满质能很好地满足左侧所列的足左侧所列的所有性能。一所有性能。一般情况下，应般情况下，应根据液压系统根据液压系统的实际需要，的实际需要，有重点地满足有重点地满足左侧所列的部左侧所列的部分性能。分性能。粘性粘性温度与压力对油液粘度的影响小温度与压力对油液粘度的影响小润滑性润滑性对运动副间隙实现充分的润滑对运动副间隙实现充分的润滑安定性安定性对热、氧和水的敏感性小对热、氧和水的敏感性小破乳化性破乳化性液压油中的水很容易沉降分离液压油中的水很容易沉降分离抗泡沫性抗泡沫性循环介质中气泡少循环介质中气泡少防锈性防锈性保护金属零件不受气泡和水的腐蚀保护金属零件不受气泡
7、和水的腐蚀相容性相容性液压介质与液压系统的其他元件不互相产生有液压介质与液压系统的其他元件不互相产生有害作用害作用防火性防火性不易燃烧不易燃烧无毒性无毒性对系统、环境和人员无毒害作用对系统、环境和人员无毒害作用可清洁性可清洁性进入液压介质中的污染物能迅速分离进入液压介质中的污染物能迅速分离 液压系统的污染物是指液压介质中存在的一切对系统有危害作用的物质和能量。它包括固体颗粒、水1、空气、化学物质、微生物、静电、热能、磁场和辐射等。1 对于含水液压液来说，水不是其污染物。为便于叙述，以下所说液压介质主要指液压油。 污染物的来源各不相同，主要是在系统装配、运行、故障维修等过程中产生的。根据其产生的
8、原因总体来说，可分为系统内部残留、内部生成和外部侵入三种。 种类来源举例说明固体颗粒系统内部残留制造或装配过程中残留于系统内部的切屑、焊渣、型砂系统内部生成元件运动副间摩擦生成的磨屑、内表面锈蚀生成的锈片系统外部侵入从油箱呼吸口或液压缸活塞杆伸出端进入的尘埃水系统内部残留制造或装配过程中残留于系统内部的水系统内部生成溶解于油液中的水在低温下转化为非溶解水系统外部侵入与油箱液面接触的空气中的水蒸气溶解于油液中冷却器泄漏时，进入油液中的水空气系统内部残留液压系统初始运行时，未将空气排尽系统内部生成溶解在油液中的空气在低压下释放出来系统外部侵入当系统内压力低于大气压时，吸入的空气油箱中的油液搅动剧烈
9、，生成气泡被吸入系统化学物质系统内部残留制造或装配过程中残留于系统内部的溶剂系统内部生成油液气化和分解产生的化学物质系统外部侵入元件或系统维修时进入的表面活性剂微生物系统内部生成在油液含有非溶解水的条件下，滋生和繁殖的霉菌等静电系统内部生成油液高速流动时产生静电热能系统内部生成油液高速流动时产生热量系统外部侵入环境温度过高磁场系统外部侵入环境中有强磁场辐射系统外部侵入环境中有射源 污染物对液压系统的危害是十分巨大的。据统计，液压系统75% 以上的故障是由于油液及其污染造成的。固体颗粒是液压系统中最主要的污染物，液压系统污染故障中的三分之二都是由固体颗粒引起的。表2-2给出了各种污染物的危害。种
10、类危害举例说明固体颗粒元件的污染磨损磨损元件运动副表面，降低元件工作性能元件的污染卡紧电磁阀间隙进入污染物，使阀动作缓慢或失灵元件的污染堵塞元件的功能性小孔被堵塞，使元件功能失效油液的劣化变质金属颗粒的存在，使油液的酸值迅速升高水腐蚀腐蚀金属表面，生成的锈片进一步污染油液加速油液劣化与金属颗粒同在时，使油液氧化速度急剧加快与添加剂产生作用产生沉淀物、胶质等低温结冰低温时，自由水变成冰粒，堵塞元件的间隙或小孔空气气蚀破坏元件表面降低弹性模量降低油液体积弹性模量，使系统响应缓慢加速油液劣化加速油液氧化变质化学物质腐蚀与水反应形成酸，腐蚀金属表面洗涤将附着于金属表面的污染物洗涤到油液中微生物油液的劣
11、化变质引起油液变质，降低油液润滑性能静电危害安全静电与油蒸气作用可引起爆炸和火灾腐蚀引起元件的电流腐蚀热能改变油液性能降低油液黏度油液的劣化变质加速油液氧化加速元件老化加速密封件老化磁场吸附颗粒将油液中铁磁性颗粒吸附在间隙内，引起磨损和卡紧放射性物质加速油液劣化加速油液的劣化变质腐腐 蚀蚀(20%) 陈 旧 淘 汰(15%)意意 外外 事事 故故(15%) 失失 去去 效效 用用 机机 械械 磨磨 损损(50%)磨磨 料料 磨磨 损损疲劳磨损疲劳磨损粘粘 着着 磨磨 损损 表表 面面 损损 坏坏(70%) 图颗粒尺寸定义 水的污染特征描述主要有水的存在形式及其含量。油液中的水有三种存在形式：溶
12、解水、乳化水及自由水 与水类似，空气的污染特征描述主要有空气的存在形式及其含量。油液中的空气也有三种存在形式：溶解态、乳化态及自由态。 每种元素的原子具有在受到一定能量激发时发射和吸收特定波长光的特性。利用这一原理，人们发明了原子发射光谱仪和原子吸收光谱仪 图 Na Pb Pb Pb 激发室 积分器 控制和处理器 计算机 1 2 3 4 5 6 7 光谱仪 图 3-1 转盘电极式原子发射光谱仪工作系统 1油样容器 2石墨圆盘 3石墨棒 4入口狭缝 5光栅 6出口狭缝 7光电倍增管 铁谱分析是利用高梯度强磁场将油液中的铁磁性颗粒分离出来，然后进行颗粒含量测定和形貌分析。 铁谱仪主要有分析式和直读
13、式两种类型。图分析式铁谱仪制谱仪工作原理图 红外光谱分析的原理是，通过检测各种化合物在红外光谱区的特征吸收峰及吸收的特定波长光线的能量，从而对油液中的化合物进行定性和定量分析。特征参数特征参数特征吸收波数特征吸收波数/cm/cm-1-1氧化氧化17251670 (1720)17251670 (1720)氧化氧化/ /硫酸盐硫酸盐13001000 (1150)13001000 (1150)硝化硝化16301630硝化硝化/ /羧酸盐羧酸盐1650153816501538硫酸盐硫酸盐640590 (610)640590 (610)抗磨剂损耗抗磨剂损耗700650700650燃料稀释燃料稀释8307
14、90, 780760830790, 780760水（氢氧基）水（氢氧基）3650315036503150乙二醇乙二醇1120101011201010积碳积碳3800198038001980 通常意义下的油液污染度是指单位体积油液中固体颗粒污染物的含量。油液污染度的表示方法很多，常见的有质量污染度和颗粒污染度两种表示方法。污染度等级污染度等级颗粒尺寸范围颗粒尺寸范围5 515m15m151525m25m252550m50m5050100m100m100m100m000012512522224 41 10 00 025025044448 82 20 01 1500500898916163 31 1
15、2 21000100017817832326 61 13 320002000356356636311112 24 44000400071271212612622224 45 5800080001425142525325345458 86 6160001600028502850506506909016167 73200032000570057001012101218018032328 8640006400011400114002025202536036064649 912800012800022800228004050405072072012812810102560002560004560045
16、600810081001440144025825811115120005120009120091200162001620028802880512512例如，100ml样液的颗粒计数结果如下 颗粒尺寸（颗粒尺寸（mm）颗粒数颗粒数NASNAS等级等级5 5151560000600008 81515252510000100008 825255050200020008 850501001001801807 7100 100 30307 7污染度等级污染度等级颗粒尺寸范围颗粒尺寸范围5 510m10m101025m25m252550m50m5050100m100m100m100m0 027002700
17、670670939316161 11 1460046001340134021021026263 32 2970097002680268035035056565 53 324000240005360536078078011011011114 4320003200010700107001510151022522521215 5870008700021400214003130313043043041416 6128000128000420004200065006500100010009292 质量污染度的测定是利用微孔滤膜将一定体积的油液过滤，称取微孔滤膜过滤前后的质量，滤膜的质量差与过滤油液的体积
18、之比便为油液的质量污染度。国际标准ISO 4405规定了油液质量污染度的测定方法和步骤。测定方法测定方法优点优点缺点缺点质量质量污染度污染度质量测定法质量测定法设备简单、便宜设备简单、便宜 操作较费时，不能给出颗粒的尺寸操作较费时，不能给出颗粒的尺寸分布分布数量数量污染度污染度显微镜计数法显微镜计数法设备简单、便宜，能给出设备简单、便宜，能给出颗粒的尺寸分布颗粒的尺寸分布操作费时操作费时自动颗粒计数自动颗粒计数法法操作简便、迅速，能给出操作简便、迅速，能给出颗粒的尺寸分布颗粒的尺寸分布设备昂贵设备昂贵显微镜比较法显微镜比较法设备简单、便宜设备简单、便宜半定量，不能给出颗粒的尺寸分布半定量，不能
19、给出颗粒的尺寸分布滤网堵塞法滤网堵塞法操作简便、迅速操作简便、迅速半定量，设备昂贵半定量，设备昂贵 蒸馏法与卡尔-费休法是油液中水分测量的两种主要方法。此外还有红外光谱法等。 齿轮泵齿尖至泵壁齿轮泵齿尖至泵壁0.50.55m5m比例阀比例阀1 16m6m齿轮泵齿至侧板齿轮泵齿至侧板0.50.55m5m方向控制阀方向控制阀2 28m8m叶片泵叶尖至泵壁叶片泵叶尖至泵壁0.50.51m1m滚动轴承滚动轴承0.10.11m1m叶片泵叶片侧隙叶片泵叶片侧隙5 513m13m滑动轴承滑动轴承0.50.5100m100m柱塞泵柱塞柱塞泵柱塞5 514m14m静压轴承静压轴承1 125m25m柱塞泵阀板柱塞
20、泵阀板0.50.55m5m齿轮齿轮0.10.11m1m伺服阀芯轴伺服阀芯轴1 14m4m动力油封动力油封0.050.050.5m0.5m液液 压压元元 件件军用飞机、导军用飞机、导弹和试验弹和试验室用伺服室用伺服阀，导弹阀，导弹和军用飞和军用飞机液压泵机液压泵飞船、飞机用飞船、飞机用伺服阀，伺服阀，宇宙飞船宇宙飞船液压泵，液压泵，高要求比高要求比例阀例阀比例阀，机比例阀，机床滑阀，床滑阀，民用飞民用飞机液压机液压泵泵齿轮泵、叶片泵，齿轮泵、叶片泵，一般滑阀，机一般滑阀，机床用液压泵和床用液压泵和马达及液压缸马达及液压缸柱塞泵，重柱塞泵，重机设备用机设备用液压元件液压元件ISO4406ISO44
21、0613/1013/1014/1114/1115/1215/1216/1316/1317/1417/14NAS1638NAS16384 45 56 67 78 8 液压液压系统系统飞机、导飞机、导弹试弹试验台、验台、试验试验室的室的液压液压系统，系统，飞机飞机制动制动系统系统气轮机润滑气轮机润滑系统，系统，导弹和导弹和飞机飞飞机飞行控制行控制系统每系统每高性能高性能伺服控伺服控制系统制系统数控机床数控机床和新和新出厂出厂的机的机床液床液压系压系统，统，飞机飞机液压液压系统系统气轮机和舰船气轮机和舰船液压系统，液压系统，调速控制器调速控制器液压系统，液压系统，专用飞机液专用飞机液压系统，枪压系统
22、，枪炮液压系统炮液压系统弹射装置弹射装置和一和一般工般工程机程机械液械液压系压系统，统，中压中压液压液压系统系统低压重工业低压重工业液压系液压系统，绞统，绞车和起车和起货机系货机系统统大间隙低压大间隙低压液压系液压系统统（18181919）/ /（15151616）（20202121）/ /（17171818） 油液中水分的污染主要来源于热交换器泄漏、密封失效、潮湿空气的冷凝、油箱顶盖的配置不当、温度降低，溶解水析出变为游离水。 图4-1 性质性质污染源污染源控制措施控制措施外部侵外部侵入入更换元件更换元件对元件有清洁度要求对元件有清洁度要求补新油补新油对油液预先过滤或使用过滤车加油对油液预先
23、过滤或使用过滤车加油通气口通气口加装空气呼吸过滤器加装空气呼吸过滤器环境环境加强现场维护加强现场维护内部产内部产生生组装时携带组装时携带组装前有清洁度要求，组装后仔细清洗到一定的清洁标准组装前有清洁度要求，组装后仔细清洗到一定的清洁标准管道滞留管道滞留避免易滞留颗粒的设计避免易滞留颗粒的设计元件磨损元件磨损安装合适的过滤器防止连锁磨损安装合适的过滤器防止连锁磨损内部残内部残留留加工装配加工装配要求装配过程中注意清洁好内部杂质要求装配过程中注意清洁好内部杂质方法方法优点优点缺点缺点沉降法沉降法方法简单、成本较低。方法简单、成本较低。占用大量的沉降槽、时间长、效率低、处理效果一般占用大量的沉降槽、
24、时间长、效率低、处理效果一般离心法离心法占地面积比沉降槽小得多，处理迅速。占地面积比沉降槽小得多，处理迅速。能耗大、噪音大，处理能力随着油液中水份含量的降能耗大、噪音大，处理能力随着油液中水份含量的降低而下降，为了去除油液中最后所生的少量水分低而下降，为了去除油液中最后所生的少量水分需要经过多次的离心分离。需要经过多次的离心分离。吸附法吸附法结构简单，使用方便。结构简单，使用方便。需要经常更换吸水滤芯，脱水效果一般，膨胀后纤维需要经常更换吸水滤芯，脱水效果一般，膨胀后纤维易脱落造成污染。易脱落造成污染。真空法真空法没有高速运动的机械部件，噪声相对没有高速运动的机械部件，噪声相对于离心法小得多。
25、可设计成自动于离心法小得多。可设计成自动化程度高、操作方便、劳动强度化程度高、操作方便、劳动强度低的设备。处理油液的范围广，低的设备。处理油液的范围广，效果较好。效果较好。能耗高，体积大。能耗高，体积大。聚结分离法聚结分离法没有机械运动部件，结构简单，成本没有机械运动部件，结构简单，成本低，只需很小的油液压力就可通低，只需很小的油液压力就可通过设备，能耗低。材料使用寿命过设备，能耗低。材料使用寿命长。一般带有固液分离材料可同长。一般带有固液分离材料可同时有效去除油液中的固体杂质。时有效去除油液中的固体杂质。一般用于燃油，对于润滑油等粘度较大的油液一般用于燃油，对于润滑油等粘度较大的油液效果不佳
26、。效果不佳。 过滤介质对液流中颗粒污染物的滤除作用可归纳为两种主要机制，即直接阻截和吸附作用。 直接阻截的特点是液流中的颗粒不偏离流束，直接被阻挡在过滤介质表面孔口或介质内部通道缩口处。 吸附作用的特点是油液中的颗粒在流经过滤介质时由于各种力的作用偏离流束，并在表面力（静电力或分子吸附力等）的作用下吸附在通道内壁，对于纤维介质即吸附在纤维表面。 按照结构和过滤原理，过滤介质可分为表面型和深度型两大类。 过滤器的作用是滤除油液中的颗粒污染物。过滤精度是指过滤器（滤芯）能够有效滤除的最小颗粒污染物的尺寸。它反映了过滤器对某些尺寸颗粒污染物控制的有效性，具有过滤效率与颗粒尺寸两方面的含义，是过滤器的
27、重要性能参数之一。过滤精度过滤精度含义含义名义过滤精度名义过滤精度 美国军用标准美国军用标准MIL-F5504AMIL-F5504A把名义过滤精度为把名义过滤精度为1010微米的过滤微米的过滤器定义为：在过滤器的上游加入一定高浓度的空气滤清器细器定义为：在过滤器的上游加入一定高浓度的空气滤清器细试验粉末，该过滤器能滤除试验粉末，该过滤器能滤除1010微米以上颗粒污染物重量的微米以上颗粒污染物重量的98%98% 美国流体动力学会对名义过滤精度的定义为：一个由过滤美国流体动力学会对名义过滤精度的定义为：一个由过滤器制造厂给定的微米值器制造厂给定的微米值绝对过滤精度绝对过滤精度 能够通过过滤器的最大
28、球形颗粒的直径，以微米表示能够通过过滤器的最大球形颗粒的直径，以微米表示用过滤比定义的用过滤比定义的过滤精度过滤精度滤芯所能有效捕获滤芯所能有效捕获(100)100)的最小颗粒尺寸的最小颗粒尺寸()()，以微米表，以微米表示。其中过滤比示。其中过滤比为过滤器上、下游大于等于某一给定尺为过滤器上、下游大于等于某一给定尺寸寸x x的颗粒污染物数量之比。的颗粒污染物数量之比。 油液通过过滤器时，由于过滤介质对油液的阻力而产生一定的压力损失，因而在过滤器的进出油口之间产生一定的压差。过滤比过滤比1 12 210102020757510010020020010001000过滤效率过滤效率E E0 050
29、%50%90%90%95%95%98.7%98.7%99%99%99.5%99.5%99.9%99.9%图6-1 过滤器压差-流量特性曲线 在过滤器使用过程中，随着滤芯不断滤除油液中的污染物，过滤器的压差越来越大。当过滤器压差达到其极限值时（该值由过滤器制造商给定），需要更换滤芯。过滤器在压差达到极限值时，滤芯所捕获的污染物重量，称为滤芯的纳污容量。 为了评定一个过滤元件的技术性能，国际上通用ISO16889等其中标准，分别对过滤芯和滤器的过滤精度、纳污容量、压差-流量特性、结构完整性、相容性、耐压强度、轴向强度、疲劳强度等特性提出了评定方法和检验标准，详见表6-3。 性能性能标准代号标准代号
30、评定对象评定对象简述简述过滤精度过滤精度ISO 16889ISO 16889滤芯滤芯考察滤芯所能有效滤除的最小颗粒的尺寸大考察滤芯所能有效滤除的最小颗粒的尺寸大小小纳污容量纳污容量ISO 16889ISO 16889滤芯滤芯考察滤芯所能捕获的颗粒污染物总量考察滤芯所能捕获的颗粒污染物总量压差压差- -流量特性流量特性ISO 3968ISO 3968过滤器过滤器/ /滤芯滤芯考察新滤芯对不同流量下的压差考察新滤芯对不同流量下的压差结构完整性结构完整性ISO 2942ISO 2942滤芯滤芯考察滤芯有无破裂、是否损坏考察滤芯有无破裂、是否损坏相容性相容性ISO 2943ISO 2943滤芯滤芯考察
31、滤芯材料是否与油液相互作用考察滤芯材料是否与油液相互作用耐压强度耐压强度ISO 2941ISO 2941滤芯滤芯考察滤芯承受高压差的能力考察滤芯承受高压差的能力轴向强度轴向强度ISO 3723ISO 3723滤芯滤芯考察滤芯承受轴向载荷的能力考察滤芯承受轴向载荷的能力疲劳强度疲劳强度ISO 3724ISO 3724滤芯滤芯考察流量脉动对滤芯结构和性能的影响考察流量脉动对滤芯结构和性能的影响国际标准国际标准ISO2941ISO2942ISO2943ISO3723ISO3724ISO3698ISO16889国家标准国家标准GB/T14041.3GB/T 4041.1GB/T14041.2GB/T1
32、4041.4GB/T 17488GB/T 17486GB/T 18853图6-3图6-4图6-4图6-5图6-5图6-6 滤芯分为过滤滤芯、吸水滤芯、聚结滤芯和分离滤芯等。油液污染控制中使用最多的滤芯为过滤滤芯与聚结分离滤芯，下面对其进行较为详细的介绍。吸水滤芯依靠吸水材料对水的吸附能力，将油液中的水分去除。随着吸水量的增加，吸水滤芯的压降上升，当压降达到一定值时，滤芯需要更换。 聚结滤芯与分离滤芯是配合使用的，聚结滤芯利用自身的聚结材料将油中乳化的小水珠聚结成大的水珠，分离滤芯利用分离材料的憎水亲油特性将聚结滤芯聚结成的大水珠阻挡在分离滤芯的外面，而油可以顺畅地通过，两者配合使用实现油水的分
33、离。 过滤材料类型过滤材料类型玻璃纤玻璃纤维、维、陶瓷陶瓷不锈钢毛不锈钢毛毡、毡、金属粉末金属粉末烧结、烧结、泡沫塑泡沫塑料料合成纤维、合成纤维、滤纸、片滤纸、片式线隙式、式线隙式、金属网式金属网式纺织品、纺织品、毛毡毛毡微孔滤膜微孔滤膜可滤除的最小颗可滤除的最小颗粒（粒（mm）1 13 35 510100.450.4561345432（a）（b） 到目前为止，液压系统的过滤器还没有统一的分类方法，一般都是根据过滤器在液压系统中的位置、过滤器的过滤精度、过滤器进出口的连接形式、过滤器的压力等级、过滤器的筒体数量等对过滤器进行分类。 分类方法分类方法类型类型说明说明按安装位置按安装位置吸油过滤器
34、吸油过滤器安装于吸油回路上，保护液压泵安装于吸油回路上，保护液压泵压油过滤器压油过滤器安装于压力管路上，控制液压系统的污染度安装于压力管路上，控制液压系统的污染度回油过滤器回油过滤器安装于回油回路上，控制液压系统的污染度安装于回油回路上，控制液压系统的污染度按过滤精度按过滤精度高精度过滤器高精度过滤器4,5,6(c) 4,5,6(c) 100100精密过滤器精密过滤器10,15,20(c) 10,15,20(c) 100100中等精度过滤器中等精度过滤器30,40(c) 30,40(c) 100100粗过滤器粗过滤器50,50,(c) (c) 100100按进出口的连接形按进出口的连接形式式管
35、式连接过滤器管式连接过滤器采用法兰、公制螺纹或管螺纹连接采用法兰、公制螺纹或管螺纹连接板式连接过滤器板式连接过滤器进出油口在同一板面上，一般采用螺栓连接进出油口在同一板面上，一般采用螺栓连接按压力等级按压力等级高压过滤器高压过滤器压力压力 16MPa 16MPa中压过滤器中压过滤器16MPa 16MPa 压力压力 1.6MPa 1.6MPa低压过滤器低压过滤器压力压力1.6MPa1.6MPa按筒体数量按筒体数量单筒过滤器单筒过滤器过滤器只有一个滤壳过滤器只有一个滤壳 7.3.1过滤车 过滤车由于可自由移动、方便使用，故许多液压系统均配备了各种过滤车。过滤车的主要功能有以下几点： （1）油液系统
36、的离线污染控制（体外循环） （2）向油液系统注入经过滤的洁净油液 （3）排出并净化油液系统中的油液 （4）对贮油罐的油液进行循环净化处理 （5）收集净化分散的油液图过滤车工作原理图图7-4过滤车工作原理图图7-4过滤车工作原理图图7-4过滤车工作原理图图7-4过滤车工作原理图 体外循环装置是指位于液压系统主回路之外，对油箱内油液进行外循环过滤的装置。它主要用于污染严重的液压系统，或变量泵小流量下过滤效率低的情况。体外循环装置与系统主回路滤油器相结合，可以获得很好的过滤效果。主要由泵组、粗滤器、级精过滤、级精过滤、冷却器以及进出油管等组成。 图7-5 体外循环系统的工作原理图泵前粗滤器 主泵主泵
37、电机溢流阀(泵自带)检测接头级滤器级滤器抽油泵抽油泵电机冷却器 过滤器在系统中的位置对油液的污染控制效果有着很大的影响，在液压系统中过滤器根据需要可以安装在吸油管路、压力油管路、回油管路中，也可以安装在系统之外的旁路过滤系统中（见图8.1）图8.1 过滤器安装位 系统类别系统类别低要求系统低要求系统传动系统传动系统伺服系统伺服系统特殊高压系统特殊高压系统压力（压力（MPaMPa）0 02.52.52.52.58.08.08.08.0161616163232323220203535颗粒大小（颗粒大小（mmmm）0.10.10.020.025 50.050.050.02 0.02 0.010.01
38、0.010.015 50.010.010.010.010.0050.0050.0020.002过滤精度（过滤精度（umum）303010105 510105 53-53-53 31 1系统类别系统类别滤油器承担保护的项目滤油器承担保护的项目污染控制要求污染控制要求（NAS1638NAS1638）过滤精度过滤精度（mm）保护液压元保护液压元件和装置件和装置伺服阀伺服阀4 45 51 13 3比例阀比例阀5 56 63 3一般阀、泵、马达、油缸及装置一般阀、泵、马达、油缸及装置7 75 5保护典型的保护典型的液压系统液压系统应用了极敏感元件的实验室和航空、航天实验系统应用了极敏感元件的实验室和航空
39、、航天实验系统3 34 41 1高性能伺服液压控制系统高性能伺服液压控制系统5 56 61 13 3一般伺服系统、比例阀系统，高要求的内燃机和燃气轮机一般伺服系统、比例阀系统，高要求的内燃机和燃气轮机润滑系统润滑系统6 67 73 3要求较高的液压系统和传动系统、轧钢系统要求较高的液压系统和传动系统、轧钢系统7 75 5一般要求机械、车辆液压系统一般要求机械、车辆液压系统8 89 91010要求较低的系统、如行走设备、造纸设备系统要求较低的系统、如行走设备、造纸设备系统9 9101010101515大间隙元件的低压系统，如润滑系统等大间隙元件的低压系统，如润滑系统等10101212202030
40、30 8.2 表面型滤材-如网式、线隙式、片式等，用于低压差，低过滤精度、纳污能力小场合，如吸油管路和做深度型滤器前置过滤。深度型滤材-如复合滤材、纤维纸、毡等，用于过滤精度要求高的压力管路、回油管路，纳污能力强。普通液压油用：一般碳钢类滤器材料，有良好的抗氧化能力。水 乙 二醇用：不锈钢材料或非金属材料（包括衬网和粘胶都要注意相容性）、碳钢经镀锌的材料不适宜在水乙二醇中使用。一般有丁晴橡胶及氟化橡胶，特殊情况下还有尼龙和聚四氟乙烯等。螺纹连接、法兰连接、板式连接。带发讯指示器、，可提示操作者更换滤芯。带安全溢流阀，防止滤芯击穿。尽量选用更换滤芯方便的结构型式。，连续工作制的可选双联，可停机更
41、换滤芯的可选用单联过滤器。另外根据空间位置决定是否选用落地式或支架固定式结构。 过滤精度是指滤芯能够捕捉到的油液中颗粒尺寸的大小，常用um表示。过滤精度的选择应该以系统中各元件所能承受的油液颗粒污染度等级来确定。一般而言，系统压力越高，各运动副之间的机械间隙就越小，工作时的工作间隙也就越小，对过滤精度的要求也就越高。对于润滑系统，位于主油路中的过滤器的过滤精度宜选择15100，对于旁路循环的润滑系统应要求10100。 过滤精度与所保护的元件对污染的敏感性有关，元件间隙越小，对污染越敏感。过滤精度与执行元件速度也有关，低速运行的执行元件颗粒度宜不超过间隙的1/3，运动速度快的元件，颗粒度最好控制
42、在间隙的2/3以内。过滤精度还与系统压力有关，一般来说，压力高的系统，过滤精度也高。工作压力与过滤精度关系大致如表8-1 通过能力是指滤芯允许通过的公称流量大小。在确定通过能力时，要留有足够的余量以补充污物颗粒被拦截所占去的面积，延长使用寿命。例如对吸油过滤器，为降低吸空现象，过滤器通过能力应为泵的3倍以上， 所以有效过滤面积一般应为吸油管路的6080倍；对于压力管路，通过能力一般选在系统实际使用量的1.22倍之间；对于回油过滤器，要考虑系统的最大瞬时流量有可能超过泵的流量（如单杆油缸等设备），所以应考虑取为最大瞬时流量的1.52倍左右。以上详细列举了过滤器选择中所需考虑的问题，在实际选型时，
43、可参考以下方法： 确定以下参数：最大工作流量Q、最高工作压力P、油液可达到的最大粘度、油液的比重、需要达到的过滤精度、连接方式、通径DN、目标初始压降P（推荐P0.5bar）计算滤壳实际压降值：根据流量Q和通径DN，查壳体压降曲线，得出滤壳标准压降P0.9 。用公式P =P0.9/0.9计算得出滤壳实际压降。确定滤器、滤芯长度代号：用公式：P芯 =P-P 计算滤芯允许压降。用公式：P30P芯30/0.9/ 计算所需滤芯标准压降最大值。根据P30、Q、粘度、过滤精度查滤芯流量压降曲线，对应压降值最接近P30的长度代号为应选定的长度代号。 确定滤芯其它辅助特性：压差报警装置形式、报警压差、材质、密
44、封类型、是否旁通等。注：707所过滤器样本上已提供每种过滤器的压降流量曲线图。 液压系统的污染控制涉及到设计、制造、安装、使用、检修、日常保养和定期维护等各个环节，只有对各个环节采取相应的控制措施，才能有效地控制污染，使系统的故障率降低到最低的程度，以保证其系统精度和性能保持在最佳状态 控制油液清洁度过滤器的合理布置 压力管路过滤器油液净化车回油管路过滤器旁路过滤器空气过滤器移动式滤油小车 控制和消除液压系统在使用过程中污染物的侵入和生成，主要取决于系统设计的先进性和合理程度。 加工制造过程中，应注意将加工好的零部件去毛刺后，再用清洁清洗液清洗干净备用，液压系统中所用钢管应采用无锈的冷拔无缝钢管，管口应倒角去毛刺，弯曲时最好用弯管机，尽量避免采用热弯。 液压系统正常运行时，严禁随意开启油箱盖，以防止污染物的侵入。注意防尘、防水，以保持液压系统的封闭性。 为保证液压系统的正常运行，系统要定期检修，主要是更换各种备件及易损件，如滤芯、密封件、液压软管等。
