机电设备 2002 年第 3 期
精度等级的划分尚没有一个统一的标准，在选择油 液系统主要滤油器时，其过滤精度的确定应考虑系 统中关键设备能够耐受的油液污染度，系统污染物 的侵入率，以及工作条件等因素。按实际经验，对 于高压液压系统，滤油器的过滤精度为（绝对精度） 10～20μm（β10～20=75）；低压液压系统为 30～ 40μm（β30～40=75）；柴油机润滑系统一般控制 在 30μm（β30=75）以内。污染磨损控制理论认 为，滤油器的过滤精度应能保证有效地滤除尺寸接 近零部件运动副动态油膜厚度的颗粒。国外经验表 明，如果能做到这一点，运动副与轴承的寿命可延 长 4～10 倍，并可显著延长油液的使用寿命。
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3 液压系统中滤油器的功能
滤油器在机械设备中是一个非常重要的部件， 但在实际使用中往往会被液压设备管理人员所忽 视。它能通过油液的过滤，使油液的清洁度控制在 运动部件所能承受的范围内，保证液压系统达到令 人满意的性能与寿命。在液压系统中设置滤油器的 主要功能有：
1) 滤除油液中的污垢颗粒,防止引起灾害性故 障（如运动部件的卡死、划伤、油道堵塞等）的发 生，提高机械设备的工作可靠性与稳定性；
1) 过滤精度应满足机械设备对油液清洁度的 要求；
2) 具有足够的纳垢能力，使滤油器能在较长的 时间内保持足够的通流能力；
3) 滤芯具有足够的强度，能够承受油液的压力 冲击；
4) 滤芯的抗腐蚀性能好，能在规定的工作温度 下持久地工作；
5) 滤芯的清洗或更换要方便； 6) 滤油器要附带污染指示器或污染发讯装置， 以便于日常检查。 滤油器过滤精度的合理选择对保证液压系统的 工作可靠性和寿命十分重要。目前关于滤油器过滤
βx
=
Nu Nd
式中，Nu 为上游油液中大于某一尺寸 x 的颗粒 浓度；Nd 为下游油液中大于同一尺寸 x 的颗粒浓度。
从上式可看出，βx 愈大，过滤精度愈高。过 滤比能确切地反映滤油器对不同尺寸颗粒污染物的
过滤能力，它已被国际标准化组织采纳用作评定滤
油器过滤精度的性能指标。 过滤效率 Ec 可以通过下式由过滤比β值直接
换算出来：
Ec
=
Nu − Nd Nu
=
1−
1Hale Waihona Puke β当过滤比的数值达到 75 时，x 即被认为是滤油 器的绝对过滤精度。
2）压降特性 滤油器在系统中对油液流动来说是一种阻力， 因而油液通过滤芯时必然要出现压力降。一般说来， 在滤芯尺寸和流量一定的情况下，滤芯的过滤精度 愈高，压力降愈大；在流量一定的情况下，滤芯的 有效过滤面积愈大，压力降愈小；油液的粘度愈大， 流经滤芯的压力降也愈大。 滤芯所允许的最大压力降应以不使滤芯元件发 生结构性破坏为原则。在高压系统中，滤芯在稳定 状态下工作时承受到的仅仅是它那里的压力降，油 液流经滤油器的压力降，大部分是通过试验或经验 公式来确定的。 3）纳垢容量 这是指滤油器在压力降达到其规定限值之前可 以滤除并容纳的污染物数量，这项性能指标可以通 过多次性能试验来确定。滤油器的纳垢容量愈大， 使用寿命愈长，所以它是反映滤油器寿命的重要指 标。一般说来，滤芯尺寸愈大，即过滤面积愈大， 纳垢容量就愈大。增大过滤面积，可以使纳垢容量 至少成比例地增加。过滤面积 A 可按下式计算：
Keywords hydraulic system, oil filter, application technology
保持液压系统中油液清洁是确保其正常工作的 必要条件。当油液遭受固体颗粒污染物污染时，系 统中运动副表面会被划伤或磨损，各元件中的小孔、 缝隙等处会被堵塞，随着油液污染度的提高，液压 系统的工作性能会逐渐下降，直接影响液压系统的 工作可靠性。据统计，机械设备的故障约有 50％以 上是由于润滑油遭受污染所造成，而液压系统中有 70％以上的故障是由于液压油遭受污染所造成。所 以对液压系统油液污染度的控制一直是液压设备管 理人员所关心的一个技术问题，对油液的污染控制 除了应在机械设备运行前进行认真系统清洗外，日 常的油液净化也是非常重要的。目前，油液的净化 除使用专门的净油装置之外，在大多数机械设备中 仍以滤油器过滤为主，以下就液压系统中常用滤油 器的性能与管理技术进行分析与讨论。
纸芯式滤油器结构与线隙式相同，但滤芯为平 纹或波纹的酚醛树脂或木浆微孔滤纸制成。其特点 是：为了增大过滤面积，纸芯常制成折叠形；压力 损失约为 0.01～0.4MPa；过滤精度高，可达 5～20 μm；但堵塞后无法清洗，必须更换纸芯；为增加 纸芯强度，通常在纸芯的内外侧用金属网加固。
烧结式滤油器滤芯由金属粉末烧结而成，利用 金属颗粒间的微孔挡住油液中杂质通过。改变金属 粉末的颗粒大小可以制出不同过滤精度的滤芯；压 力损失约为 0.03～0.2MPa；滤芯能承受高压，适用 于精过滤；过滤精度高，可达 5～10μm；但金属 颗粒易脱落，堵塞后不易清洗。
A = qη α∆ p
式中，q 为滤油器的额定流量(L/s)；η 为油液 的运动粘度(Pa·s)； ∆p 为压力降(Pa)；α 为滤油器
单位面积通过能力(L/cm 2 ),由实验确定。在 20℃时,
对特种滤网，α 为 0.003～0.006；纸质滤芯，α =10； 一般网式滤芯，α =2。
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3）吸附型滤油器 这型滤油器的滤芯材料把油液中的杂质吸附在 其表面上。磁性滤油器即属于此类。 磁性滤油器滤芯由永久磁铁制成，能吸附住油 液中的铁屑、铁粉或带磁性的磨料，通常与其它型 式滤芯结合起来制成复合式滤油器。磁性滤油器除 对液压与润滑系统中油液有净化作用外，还具有机 械设备的磨损监测作用。
2 滤油器主要性能参数
1 滤油器类型
液压系统中使用的滤油器按其滤芯材料的过滤 机制来分，有表面型、深度型和吸附型滤油器三种。
1）表面型滤油器
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整个过滤作用是由一个几何面实现的。滤下的 污染杂质被截留在滤芯元件靠油液上游的一面。滤 芯材料具有均匀的标定小孔，可以滤除比小孔尺寸 大的杂质。由于污染杂质积聚在滤芯表面上，因此 它很容易被阻塞。编网式滤油器、线隙式滤油器属 于这种类型滤油器。
编网式滤油器过滤精度与铜丝网层数及网孔大 小有关。在压力管路上常采用 100、150、200 目的 铜丝网，在液压泵吸油管路上采用 20～40 目铜丝 网；压力损失不超过 0.004MPa；结构简单，通流能 力大，清洗方便。但过滤精度低，过滤精度有 80、 100、180μm。
线隙式滤油器滤芯由绕在芯架上的一层金属线 组成，依靠线间微小间隙阻挡油液中杂质的通过， 它的压力损失约为 0.03～0.06MPa;结构简单，通流 能力大，过滤精度高，过滤精度有 30、50、80μm 三种等级；但滤芯材料强度低，不易清洗。用于低 压管路中，如用在液压泵吸油管中时，它的流量规 格宜选得比泵大。
2）深度型滤油器
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滤芯材料为多孔可透性材料，内部具有曲折迂 回的通道。大于表面孔径的杂质直接被截留在外表 面，较小的污染杂质进入滤材内部，撞到通道壁上， 由于吸附作用而得到滤除。滤材内部曲折的通道也 有助于污染杂质的沉积。纸、毛毡、烧结金属、陶 瓷和各种纤维制品等滤芯的滤油器属于这种类型。
关键词 液压系统 滤油器 应用技术
Abstract Statistically, more than 70% of hydraulic system failures are caused by contamination of hydraulic oil. The oil filter controls cleanness of the oil within the limits that the running parts can bear, so that good performances and longer service life of the mechanical equipment are ensured. The paper introduces major types, functions and technical parameters of the oil filter in hydraulic system. It also analyzes and discusses the basic requirements and managing techniques on selection, installation and use of the oil filter.
5 液压系统中滤油器的安装位置
1) 安装在泵吸入管路上（吸入滤油器） 这种安装方式一般使用过滤精度较低的网式或 线隙式滤油器，滤去较大的污染物，保护液压泵。 为保证液压泵吸入充分，不致产生气穴现象，要求 其压力降不超过 0.02MPa，流量应为泵流量的 2 倍 以上。 2) 安装在压力管路上（进油滤油器） 这种安装方式能够保护系统中除泵和安全阀以 外的运动部件。由于滤油器承受高压和压力冲击， 要求有足够的强度。为了防止滤油器堵塞引起泵过 载或滤芯破坏，在滤油器上一般设置堵塞指示器或 并联一个单向阀。单向阀开启压力略大于滤油器的 最大允许压差。 3) 安装在回油管路上（回油滤油器） 可以滤掉运动部件磨损后产生的金属屑和橡胶 颗粒，防止油液系统遭受污染。回油管路上允许采 用滤芯强度和刚度较低的滤油器，允许滤油器有较 大的压降。起旁通作用的单向阀与滤油器并联，防 止油液低温启动时，高粘度油通过滤芯或滤芯堵塞 等引起的系统压力升高。滤油器必须通过油泵的全 部流量。 4) 单独过滤系统 在大型或高清洁度液压系统中，采用低压泵和 滤油器组成单独过滤系统，可以不间断地清除油中 污染物。油液系统中除了整个系统按需设置滤油器 外，还常常在一些重要元件进口处安装一个专用的 精滤油器来满足它们的特殊需要。
2) 通过过滤去除油液中的细小颗粒杂质，为运 动部件提供防止磨料性磨损的保护，从而增加运动 部件的使用寿命。为此，滤油器的过滤精度应满足 需要保护的滑动间隙；