基于一种新型高效过滤器的研究

(整期优先)网络出版时间:2023-06-08
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基于一种新型高效过滤器的研究

刘铭川,耿依哲,曹隆 ,通讯作者:张希洋

(沈阳航空航天大学 辽宁 沈阳 110136)

液压油是每个液压系统中最重要的部分,在液压系统中,没有适当体积的液压油就无法运行任何系统。流体液位,流体特性等的任何变化都可能损坏我们正在使用的整个系统。本文将告诉你什么是液压过滤器?为什么要使用液压过滤器。

关键词:过滤器;流体特性;组合式;离心过滤

液压滤清器是液压系统用来连续清除液压油中污染物的部件,这一过程将净化液压油并保护系统免受颗粒物所造成的损坏。根据流体相容性、应用类型压降、操作压力、尺寸、设计等选择特定应用的液压过滤器类型1。每个液压系统都将包含一些基本的液压过滤器组件,它允许污染的流体进入而过滤后的流体离开。滤杯位于与滤头螺纹连接的外壳内部,它将通过控制流体流量来保护滤芯。该元件被认为是保持过滤介质以去除污染物的最重要的组件。旁通阀可以是一个安全阀,如果过滤器中的污垢堆积增加,则该安全阀打开以使液压油直接流动。液压滤清器位于液压系统的不同部分,可防止污染物颗粒进入系统2。空气过滤器,吸滤器,压力过滤器,回油过滤器和离线过滤器是一些常见的液压过滤器。

1  新型高效过滤器的研究意义

    设备的故障费用要比液压油、机械油、冷冻油的适当维护所花的费用和时间要大得多。油处理的目的的是消除已在设备使用,或将要在设备中使用的油的水分及其它的污染物。因此,最大限度地利用过滤器设备,获得最大的设备效率是节约费用的重要有利条件,与传统过滤器相比,这种过滤器通过组合式过滤方式,过滤精度更高,过滤能力更强。

2  液压机液压系统过滤器的作用

    液压机液压系统过滤器的作用是过滤液压系统中出现的各种杂质。其来源主要有:清洗后仍残留在液压系统中的机械杂质;外部进入液压系统的杂质,工作过程产生的杂质3

    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,增大内部泄漏,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4。为维护液压系统高效持续工作,过滤性能更优秀的过滤器,让系统和元件有一个理想的工作寿命,对油液进行污染控制,以达到最经济最可靠的效果。

3  总体设计方案

    基于上述背景,这种新型过滤器的设计主要分为基础型和改进型两种模式。基础型主要有由过滤系统和离心系统组成,过滤系统进行粗过滤,过滤掉直径较大的杂质,离心系统分离液压油、水、洁净油和液压油进行工作时产生的液体污染;改进型主要为在基础系统上附加各种适配件,如周期性控制系统、磁过滤系统等,过滤掉金属性杂质或者实现自动化工作等。 

4  结构设计

4.1基础过滤系统

    基础过滤系统与传统过滤器结构相似,过滤器主要由滤芯(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,为基础版双桶之一。

4.2离心系统

    离心系统,通过离心机增加相对离心力,使一个非均相混合液内形状不同的大小颗粒分离,为基础版双桶之一。

                                              

部分离心系统图

4.3整体构想

    整体结构为双筒式,与低压过滤器机构相似,进油口方向为基础过滤系统,出油口方向为离心系统,两系统通过橡胶复合管联通。液压油先从进油口进入滤芯过滤系统进行粗过滤,完成后通过管道进入离心过滤系统进行细过滤,结束后回到油箱,此过程中,可以通过压力表观察机构内部工作状况。(适配件可通过管道与基础装置连接)

                                            

整体装置设想图

5  项目创新性分析

基础型过滤器通过基础过滤系统和离心系统的配合使过滤精度下限远小于1微米;改进型过滤器通过增加各种配件,可以更好应对不同环境的工作,达到一机多用,节约成本;整体过滤器更好地对油液进行污染控制,让系统和元件有一个理想的工作寿命。

参考文献

[1]吉泽晋(日).空气净化技术手册[M].北京.电子工业出版社.2005.1

[2]吴月馨.化工工艺手册[M].张多文,市.北京.化工工业出版社,1981.10

[3]史国平,韩俊英,等.过滤器试验方法介绍[C].合肥:通用机械研究所.1998,12

[4]李大明.压缩空气净化技术发展与应用[J].压缩机技术.1996(4).

2022年沈阳航空航天大学大学生创新创业项目 编号202210143008