滤清器的开发与设计1

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前 言

油液质量对液压系统工作性能影响极大，很多故障的根源都源于它，所以防止油液污染是液压（泵）系统使用与维护的重要内容，在防止油液污染中，过滤器的性能直接影响到油液的纯度，若油液混入切屑、焊渣、锈片以及泵阀磨耗的金属粉末等，会严重影响系统的工作性能，降低元件的使用寿命，当含量较大时油液要及时进行过滤或更换，所以在适当的地方安装过滤器，可以截留油液不可溶的污染物，可以使油液保持清洁，保证油液系统正常工作。

滤清器受工作环境影响很大，恶劣的工作环境会使过滤器加速损坏，此滤清器适用于恶劣的工作环境。首先从液压油污染的危害谈起，从滤清器的使用引入题中从工作的工作压力、流量、精度、温度及环境中进行选择材料、尺寸设计，再从在从工作原理分析性能，进行理论与实践测试，最后从安装位置介绍滤清器的重要性，以清洗与维护来设计。

在设计过程中，得到耿老师的精心指导和其他同学的共同努力。由于水平有限，错误和缺点难免存在，恳请老师和同学批评指正。

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绪论

理论分析和实践表明，液压油的污染程度可直接影响到液压元件和系统的正常工作及可靠性，据统计液压系统中的故障至少有70%～80%是由于液压油被污染而造成的，所以液压油的污染是一个极重要的问题，决不能掉以轻心。 1 液压油的污染及危害

液压油的污染就是异物混入液压油中，通常是指在液压油中混入水分、空气、其他油品、机械颗粒和由于高温氧化液压油自身生成氧化物等类型的污染。

液压油被污染后将会造成以下危害：

（１）油液被污染的颗粒进入液压元件中，加速元件的磨损，破坏密封，性能下降，寿命降低。

（２）油液中侵入空气，使液压系统中造成噪声和气蚀，降低油液的弹性模量和润滑性，使油液易于氧化。

（３）油液中混入水分后，加速油液的氧化，腐蚀金属，也会降低润滑性。 （４）油液中混入其他油品，改变了液压油的化学成分，从而影响液压系统的工作性能。

（５）油液自身氧化生成的氧化物，使油液变质，堵塞元件阻尼孔或节流孔，加速元件腐蚀使系统不能正常工作。 2、液压油污染控制

为了保证液压系统的正常工作和可靠性，必须对油液污染进行控制，通常采取以下措施：

（１）

对液压元件和系统进行清洗、净化，液压元件在加工过程中每一道工序后

应清洗净化，装配后经严格清洗和检验；系统在组装前，管道和油箱必须清洗，系统组装后进行全面清洗，最后用系统工作时使用的同牌号油液清洗。

（２）

防止外界污染侵入，拆卸元件时，应放在干净的地方，严禁用棉纱擦洗，

以免油泥、纤维等污染物进入液压系统，为防止外界灰尘从油箱进入系统，油箱上盖应密封并安装过滤器；因新油在分装、运输和存储过程中受到各种污染，所以新油注入前必须过滤；经常检验和定期更换活塞杆端部的防尘密封。

（３） （４）

选择合适的滤清器。

定期检查和更换液压油，液压系统工作一定时，需对液压油进行抽样检验，

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注意油的污染是否超过允许的使用范围，若不符合要求应立即更换。

近年来，有一种推广使用高精度滤清器的观点，研究表明液压元件相对运动表面间隙大多在1~5?m范围内，因而工作中首先是这个范围内的污染物进入间隙中，引起磨损，扩大间隙，进而更大颗粒进入，造成表面磨损的“链式反应”，因此，若能有效的控制1~5?m的污染颗粒，则此反应就不会发生。实验和严格的检验证实了这个观点，实践证明，采用高精度滤清器可以延长液压油和滤清器的寿命，减少事故发生。

液压油作为液压传动的工作介质，其质量好坏对液压元件的工作性能和使用寿命，对液压系统的正常工作和可靠性都有很大影响，本设计主要是滤清器的设计，使其在一定温度和一定压力下，保证油液的黏度，使系统正常工作。

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1 滤清器的作用和要求

1．1 滤清器的作用

滤清器的作用是过滤油液，液压系统中不可避免的出现各种杂质。其来源主要有：清洗后仍残留在液压系统中的机械杂质，如水锈、铸砂、焊渣、铁屑、涂料、油漆皮和棉纱屑等，外部进入液压系统的杂质，如经加油口和防尘圈等处进入的灰尘；工作过程产生的杂质，如密封件受液压作用形成的碎片，运动作相对磨损产生的金属粉末，油液因氧化变质产生的胶质、沥青质、炭渣等。上述杂质混入液压油后，随着液压油的循环作用，将到处起破坏作用，严重影响液压系统的正常工作，如使液压元件中相对运动部件之间的很小间隙（以?m计）以及节流小孔和缝隙卡死或堵塞；破坏相对运动部件之间的油膜，划伤间隙表面，增大内部泄露，降低效率，增加发热，加剧油液的化学作用，使油液变质。根据生产统计，液压系统中的故障的75%以上是由于液压油中混入杂质造成的，因此维护油液的清洁，防止油液的污染，对液压系统是很重要的。

清洗混入液压油中的杂质是最有效的方法，除清除油箱沉淀一部分大颗粒杂质外，主要利用各种滤清器来滤除，因此滤清器作为液压系统必不可少的辅助元件，具有十分重要的地位。 1.2滤清器的要求

一般滤清器主要由滤芯（或滤网）和壳体（或骨架）构成。由滤芯上的无数微小间隙或小孔构成油液的流通面积，因此，当混入油液中的杂质尺寸大于这些微小间隙或小孔时，被阻隔从油液中滤清出来。由于不同的液压系统有着不同的要求，而要完全滤清混入油液中的杂质是不可能的，有时也是不必苛求的。因此对滤清器的要求应根据具体情况来定，基本要求只要包括：

1、 能满足液压系统对过滤精度的要求

滤清器的过滤精度是指油液通过滤清器时，滤芯能够滤除的最小杂质颗粒度的大小，以其直径的公称尺寸（以mm为单位）表示，颗粒度越小，滤清器的过滤精度越高。一般将滤清器分为四类：粗的（d?0.1mm），普通的（d?0.01mm），精的（d?0.005mm），特精的（d?0.001mm），不同的液压系统对滤清器的要求如表（１－１）所示（参考文献３）

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