液压过滤指南
污染基本知识
污染导致大部分液 压系统失效
如果其中某项功能被削 弱,液压系统就不能完 成预定的工作,由此引
有关资料和经验表明: 起的停机可能会造成每
超过75%的液压和润滑系 统故障是由于污染造成。
小时数千美元的损失。 液压流体的净化将有助
污染引起的成本上升有 于防止和减少意外停机。
以下几方面原因:
这项工作可以由不断减
类型
要保持流体正常,除了要 除去颗粒物外还有许多其 它工作,水也是一种常见 的污染。和固体颗粒一样 也必须从工作液中去除。 水可能是溶解态或“游离” 态,游离或乳化是某种液 体中的水多于其饱和点。 此时,液体不能溶解或保 持更多的水份,液体中的 游离水通常会使得液体变 得象“牛奶”。
典型液体饱和点
液体
过滤提示
知道流体的清 洁度标准是控 制污染的基础。
过滤提示
ISO代码数 不是随着颗粒 尺寸增加而增 加。 (例如:
18/20/22)
流体清洁度标准
为了解决污染问题, 目前ISO4406清洁 使用污染分级标准。 度标准已为大部分行业广 颗粒数是划分清洁度 泛认可。此标准是:在已 标准最常用的方法。 知一定容量中(通常是1 它是使用一种非常灵 ml或100ml),大于2、 敏的光学仪器去计数 5和15 μm的颗粒数。 在一定尺寸范围内的 大于2和5 μm的颗粒是 颗粒数。这些数就是 作为“粉尘”颗粒参照点。 在一定量的液体中大 而最有可能造成严重后果 于某一尺寸的颗粒数。 的是大于15 μm的颗粒。
过滤提示
为了达到理想 的性能指标, 大部分机器和 液压元件制造 商均指定其产 品目标ISO清 洁度标准。
过滤提示
颜色不能表明 液体清洁度等 级。
流体清洁度标准
元件清洁度要求
许多液压元件和负 载轴承制造商都指 定其产品所需的清 洁度等级,如果污 染度高于要求,可 能会导致元件寿命 大大缩短。
在下述表中,列出 了几种元件和推荐 的清洁度等级。最
2、润滑相互运动元件。 3、作为热传导介质。
磨损率较低时,元件将 能够达到其预期寿命, 这可能是数百万个压力
4、运动部件之间的密封。 循环。
实际污染颗粒照片 (放大100倍,刻度:1格=20μm)
污染基本知识
实际油液润滑膜的厚 度取决于流体的粘度、 工作负荷和两个运动 部件间的相对速度。 在许多元件中,工作 负荷非常大,因而挤 压润滑膜非常薄,甚 至小于1μm。如果负 荷足以大,润滑膜就 会被两个运动表面间 的粗糙点刺破,结构 会产生有害摩擦。
它是由使用能够吸附出 真空脱水
游离水的特殊滤芯来完 成的,这种滤芯通常是 由多层材料组成,它能
通过真空和干燥过程 从油中分离水。这种
方法适用于有大量的
游离水以及溶解水。
真空脱水系统
污染物的类型和来源
空气污染
类型
空气在液体中可以以溶 解态或残留态(不溶解 或游离)存在,在液体 中有一定量的溶解空气 不会产生问题。而当液 体中含有不溶解空气时, 它通过系统元件就会产 生问题。因为压力变化 会压缩空气,在气泡中 产生大量的热,它可能 损坏添加剂和液体本身。
PPM %
液压油
300 .03%
润滑油
400 .04%
传动油
50 .005%
含水油液目视效果
过滤提示
一种简单的 “爆裂试验 ” 能够说明在液 体中是否有游 离水。放火焰 在容器下,如 果有气泡上升 并在加热处有 “爆裂”则表 明液体中有游 离水。
过滤提示
当温度上升时, 液压流体能溶 解更多的水, 当系统变热时, 浑浊的液体可 以变清。
粉尘(0-5 μm)
颗粒(5 μm+)
2、水
流向
(游离和溶解)
粉尘
3、空气
颗粒污染物
类型
颗粒污染物通常可分为“粉尘”和 “颗粒”,粉尘可以定义为小于5 μm。 这种类型的污染物也可能引起系统元 件发生故障。而颗粒是大于5 μm 的微 粒,它可能在瞬时引起灾难性的故障, 粉尘和颗粒可以分成以下两种形式:
液压过滤指南
派克汉尼汾流体传动产品(上海)有 限公司
Global Filtration Technology
目录
本液压过滤指 南的目的是用 户能够对液压 和润滑过滤技 术有一定的了 解。
恰当地选择和 使用过滤装置 对于减少制造 成本、增加生 产能力是相当 重要的。
本指南将有助 于用户对液压 过滤作出正确 的决择。
硬质颗粒
硅沙 碳化物 金属
软质颗粒
橡胶 纤维 微生物
污染物的类型和来源
损害
颗粒撞击引起应 力增加
A、三个物体的 相互作用可能 产生干涉。
B、液压元件中 常见的两个物 体磨损。
C、硬颗粒进行 三物磨损产生 更多颗粒。
D、颗粒作用产 生表面磨损。
来源
制造和装配过程 补充新油液
工作时外部侵入 工作时内部产生 (见下表)
典型液压元件清洁度
元件
抗磨轴承 叶片泵(叶片顶端到定子) 齿轮泵(轮齿到壳体) 伺服阀(阀芯到阀体) 静压轴承 柱塞泵(柱塞到缸体) 伺服阀挡板壁 作动筒 伺服阀孔
μm
颗粒的相对尺寸
物质
精制盐 人的头发 目视极限 面粉 红血细胞 细菌
μm
100 70 40 25 8 2
污染颗粒尺寸通常是 用微米来计量,1微米 ( μm)是百万分之一 米或百万分之39英寸。 人的目视极限是大约 40 μm。特别注意:在 液压和润滑系统中,
齿轮泵/马达 19/17/14
流动控制阀 20/18/15
液压缸
新油
20/18/15
流体清洁度标准
清洁度等级对照表
ISO码 ≥2 μm
颗粒数/ml ≥5 μm ≥15 μm
SAE等级 (1963)
过滤提示
表面型滤材可 以清洗和重复 使用,超声波 清洗通常是最 好的方法。而 典型的深度型 滤材不能清洗 和重复使用。
好的方式是按照元 件制造商的要求, 使用符合推荐的清 洁度等级的工作液。 为了选择适当的过 滤等级,此资料是 必须有的。它也可 用于保证条款来划 分正常使用和非正 常使用。
典型液压元件要求清洁度
元件
ISO代码
伺服控制阀 16/14/11
比例阀
17/15/12
叶片和柱塞 18/16/13 泵/马达
方向和压力 18/16/13 控制阀
如果溶解空气的量过多, 对系统工作将产生重大 负面影响。液压系统工 作依赖于液体的相对不 可压缩性,而空气会改 变液体的这个性能,这 是因为空气有比溶解它 的液体大20,000倍的压 缩性。当空气存在时, 泵有很多工作将是压缩 空气,对系统来说这是 无用功,在这种情况下, 系统工作就“象海绵”。
空气污染
作用会发生电解反应, 在金属表面形成凹痕、
性出现问题,会低了 抗电压强度。
腐蚀和磨损。
固体颗粒和水的污染产生的典型磨损
污染物的类型和来源 油液中水对轴承寿命的影响
命 寿 余 残 %
%油液中的水份 油液中水对轴承寿命的影响(基于油中.01%水寿命100%)
来源
损坏的密封 油箱开口 冷凝 散热器渗漏
液体在运输或存储时, 常常会暴露在水和水 蒸气环境中,例如, 油箱或油桶存放在户 外。水可能存在油箱 顶部,当温度变化时, 进入油箱内,水也可 能在打开或注油时进 入油箱。
降低生产效率(停机) 少和除去污染物来完成。
元件更换
污染物的危害
频繁的油液更换
堵塞孔口
库存增加
元件磨损
额外维护增加
产生锈蚀和其他氧化
报废率增加
产生化合物
损耗添加物
液压流体的功用
产生生化物
污染影响液压流体的下 述四项功能:
1、作为能量传递介质。
液压流体会在精密部件 之间产生润滑膜,理想 的油膜厚度应能够充满 运动件之间的间隙,当
内部产生的污染物
切削磨损 - 硬颗粒嵌 冲蚀磨损 – 高速流动 在两个运动表面之间 液体中的小颗粒撞落表 ,切削一面或两面。 面和棱边。 空穴磨损 – 由于吸力 粘着磨损 – 因为油膜 ,从进口到泵的流体 损坏,从而两个运动 产生空穴,破裂产生 表面粘在一起。 冲击,损坏材料表面。 疲劳磨损 – 颗粒使得 腐蚀磨损 – 流体中的 表面应力增加,在应 水和化学物引起表面 力重复作用下发展成 生锈或起化学反应。 碎块。
过滤提示
系统污染警告信 号 ●线圈烧坏 ●阀芯偏移、渗
漏、异常声音 ●泵损坏、流量 减小、元件更 换频繁 ●缸渗漏、划伤 ●伺服阀反应迟 滞
过滤提示
大部分污染物是 通过老式的油箱 呼吸器和活塞杆 密封进入系统。
污染物的类型和来源 外部污染源
典型系统侵入速率
移动设备 108 -10 10 /分钟*
制造厂
污染物的类型和来源
预防措施
应及时除去系统中多余 的水份,应象除去系统 中固体污染颗粒一样除 去水污染。一旦发现系 统中有多余的水,可以 用下列方法除去:
吸附
转变游离水成凝结水并吸 附在滤芯内。这些滤芯可 以安装在标准过滤器壳体 中。此方法适用于少量的 水。
离心
由旋转从油中分离水 份。这种方法仅适用 于大量的游离水。
目录
内容
页
污染基本知识
2
污染物的类型和来源
4
流体清洁度标准
12
滤材的类型和过滤精度
16
滤材的选择
20
滤芯的寿命
22
过滤器的选择
24
过滤器的类型和位置
28
流体分析
32
附录
34
过滤提示
液压过滤装置 的恰当尺寸、 正确安装和合 理维护对设备 保养有重要的 影响。
过滤提示
过滤器的功能 是清洁油液, 但其目的是减 少工作成本。