液壓過(guò)濾器的設(shè)計(jì)與制造

1、液壓潤(rùn)滑油過(guò)濾器的設(shè)計(jì)與制造 大家好，能與各位同仁在一起共同探討關(guān)于過(guò)濾器的一些知識(shí)，我感到很榮幸。 今天，我來(lái)談?wù)劇耙簤簼?rùn)滑油過(guò)濾器的設(shè)計(jì)與制造”。這次座談會(huì)，絕大多數(shù)專家都談到在過(guò)濾器的設(shè)計(jì)中最主要的問(wèn)題就是過(guò)濾材料的選擇。對(duì)這一點(diǎn)，我是非常贊同的。但是，是不是有了好的材料就一定能夠制造出品質(zhì)優(yōu)良的過(guò)濾器呢？我看還差得很遠(yuǎn)。 有了好的材料，只能說(shuō)在過(guò)濾器的生產(chǎn)過(guò)程中走對(duì)了第一步。而其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣和制造工藝的高低，對(duì)于過(guò)濾器來(lái)說(shuō)才是關(guān)鍵的第二步、第三步，只有這幾步都走對(duì)了，才能發(fā)揮出過(guò)濾材料的最佳性能，從而獲得高效的過(guò)濾器。 今天，結(jié)合國(guó)外著名過(guò)濾器廠家的產(chǎn)品，重點(diǎn)講講油過(guò)濾器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和

2、加工工藝中，如何使先進(jìn)的過(guò)濾材料達(dá)到最佳的使用性能。 大家看下圖，這是一個(gè)典型的液壓過(guò)濾器。它基本上有以下零件構(gòu)成：1、端蓋2、濾層3、骨架4、密封圈 這是美國(guó)PALL公司生產(chǎn)的HC9020HC9021系列高壓過(guò)濾器。第一講過(guò)濾器的端蓋的設(shè)計(jì)。在同一種殼體里面可安裝兩種不同的濾芯： HC9020（左）和HC9021（右）下面是這兩種濾芯的剖面圖：HC9020：HC9021： 由上圖可見，這兩種濾芯連接尺寸完全相同，但結(jié)構(gòu)卻大不一樣。 HC9020濾芯的上下蓋均采用=0.6mm的碳素鋼板沖壓成型，而HC9021濾芯的上下蓋卻采用金屬內(nèi)芯加外包覆0.5mm鋼板而成。PALL公司的設(shè)計(jì)師們?yōu)槭裁匆@

3、樣設(shè)計(jì)呢？讓我們看一看這一系列過(guò)濾器的數(shù)據(jù)表：HC9020濾芯的終止壓差為4bar，HC9021濾芯的終止壓差為16bar；HC9020濾芯的壓潰壓力為20bar，HC9021濾芯的壓潰壓力為210bar。由以上數(shù)據(jù)可以看出，之所以兩種外形尺寸完全一樣的濾芯其結(jié)構(gòu)有差異，完全是因?yàn)樗鼈兊氖褂脡毫Σ灰粯铀斐傻摹?HC9020濾芯在正常壓力下工作，只需很薄的鋼板就解決問(wèn)題了。而HC9021需要承受比HC9020大得多的壓差，因此，就必須要用很厚的鋼芯作支撐，并且為了保證濾芯可以獲得最大的過(guò)濾面積，又在鋼芯外部包覆一層不承受壓力的薄鋼板。 再來(lái)看另外一個(gè)例子，HYDAC公司的“D”系列過(guò)濾器屬于高

4、壓過(guò)濾器，有兩種型號(hào)：BH/3HC和BN/3HC，BH/3HC濾芯的端蓋全部采用鑄鋼鍛壓而成，其端蓋厚度至少在2mm，因?yàn)樗惺?10bar的壓力；BN/3HC濾芯的端蓋采用的鋼板拉伸而成，厚度僅為0.6mm，它承受的壓力僅為25bar。 濾芯端蓋的設(shè)計(jì)原則“端蓋端蓋的設(shè)計(jì)一定要與濾芯的使用壓力的設(shè)計(jì)一定要與濾芯的使用壓力相適應(yīng)，在保持必要的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度相適應(yīng)，在保持必要的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的原則下，盡量增大過(guò)濾面積的原則下，盡量增大過(guò)濾面積”。國(guó)際上油過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 一般采用 這么幾個(gè)等級(jí)： 吸油過(guò)濾器：13bar 管路過(guò)濾器： 中、低壓：20bar 高壓：210bar 大家再看上面的圖HC9021，

5、不知大家注意沒(méi)有，濾芯兩頭的端蓋都向里收口，這是為什么？過(guò)去我們?yōu)橐粋€(gè)廠家加工一批高壓濾芯，送過(guò)去后，替人家安裝，用力一拔，結(jié)果把濾層拔了下來(lái)，端蓋卻留在里面，用螺絲刀撬，用鉗子拔，紋絲不動(dòng)，害了別人停機(jī)一天，損失慘重。因?yàn)楦邏哼^(guò)濾器要承受很高的壓力，端蓋骨架容易變形卡死，不易拆換。故兩端端蓋向里收緊，增加結(jié)合強(qiáng)度。 濾芯的端蓋有好多種，有機(jī)加的、沖壓的，有金屬的、非金屬的，有注塑成型的、有發(fā)泡成型的，只要我們堅(jiān)守以上原則，就可以設(shè)計(jì)出既能保證性能，又節(jié)省材料的新產(chǎn)品來(lái)。第二講、濾層的設(shè)計(jì)與制造1、波紋高度波紋的高度按下面公式計(jì)算：hb=(d1-D2)/2式中：hb波紋高度，mm d1-波紋濾

6、層外徑，mm D2-波紋濾層內(nèi)徑，mm 最佳波紋高度（過(guò)濾面積最大時(shí)的波紋高度稱為最佳波紋高度）hb=d/4對(duì)于直徑小于100mm的濾層，其波紋高度可按上式來(lái)計(jì)算；對(duì)于直徑大于100mm的濾層，切不可盲從上面的公式，波紋高度以不超過(guò)25mm為準(zhǔn)，波紋太高時(shí)受到壓力會(huì)造成幾個(gè)波紋并在一起，造成過(guò)濾器有效過(guò)濾面積變小而很快失效。2、波紋數(shù)波紋數(shù)按下面公式進(jìn)行計(jì)算： n=*D2/(2(t+r)+l)式中：n-波紋數(shù)，個(gè) t-濾層厚度，mm r-波紋折疊半徑，mm l-波紋內(nèi)間距，mm不可清洗或高壓可清洗濾芯的波紋數(shù)按下式記算： n=*D2/2(t+r)低壓可清洗濾芯的波紋數(shù)按下式記算： n=*D2/

7、（2(t+r)+0.25) 以上公式為理想公式。實(shí)際操作上，很少按此公式計(jì)算，因?yàn)闉V材不一樣，材料的彈性也不一樣，計(jì)算出來(lái)的數(shù)值往往與實(shí)際的不相符。這里，我們給出一般情況下的濾層其內(nèi)徑波紋間距： 單層金屬網(wǎng)的濾層-1.52mm 雙層金屬網(wǎng)的濾層-1.82.5mm 帶雙層護(hù)網(wǎng)的不銹鋼燒結(jié)氈濾層-2.83.5mm 單層濾紙的濾層-1.72.3mm 帶雙層護(hù)網(wǎng)的玻纖濾層-2.53mm 帶雙層護(hù)網(wǎng)并有護(hù)紙的玻纖濾層-2.73.5mm 波紋少了會(huì)影響過(guò)濾面積，但波紋多了會(huì)造成內(nèi)徑波紋根部擠死，增大流通阻力，反而會(huì)影響過(guò)濾器的壽命。3、過(guò)濾面積過(guò)濾面積按下式計(jì)算： A=2nhbLA-過(guò)濾面積，mm2L-有

8、效波紋長(zhǎng)度，mm4、過(guò)濾材料的選擇4.1、要確定過(guò)濾材料，首先要確定系統(tǒng)的目標(biāo)清潔度。美國(guó)太平洋科學(xué)公司HIAC分部曾對(duì)各種類型液壓裝置的油液污染度進(jìn)行了廣泛的調(diào)查，匯總了美、英、德、法等8個(gè)國(guó)家85個(gè)公司的油液污染度數(shù)據(jù)，在分析總結(jié)的基礎(chǔ)上提出了各個(gè)工業(yè)部門液壓裝置污染度等級(jí)參考指標(biāo):液壓元件清潔度等級(jí)種 類ISO4406NAS1638液壓泵一般齒輪泵一般葉片泵一般柱塞泵導(dǎo)彈液壓泵民用飛機(jī)液壓泵機(jī)床液壓泵16/1316/1317/1413/1015/1216/13778467液壓閥導(dǎo)彈液壓閥試驗(yàn)臺(tái)液壓閥民用飛機(jī)液壓閥機(jī)床液壓閥機(jī)動(dòng)重型設(shè)備13/1013/1014/1115/1217/1444

9、568液壓系統(tǒng)清潔度等級(jí)種 類ISO4406NAS1638民用飛機(jī)液壓系統(tǒng)(制造廠)液壓系統(tǒng)(航空公司)制動(dòng)系統(tǒng)和閥16/1318/1512/9793工程機(jī)械液壓系統(tǒng)制造廠用戶17/1418/1589 我國(guó)早在1985年就制定了有關(guān)的規(guī)范“液壓元件及系統(tǒng)清潔度管理規(guī)范”：典型液壓元件的清潔度等級(jí)液壓元件類型優(yōu)等品一等品合格品各類型液壓泵16/1318/1519/16一般液壓閥16/1318/1519/16伺服閥13/1014/1115/12比例控制閥14/1115/1216/13液壓馬達(dá)16/1318/1519/16液壓缸16/1318/1519/16擺動(dòng)液壓缸17/1419/1620/17蓄

10、能器16/1318/1519/16濾油器殼體15/1216/1317/1412/913/1014/1115/1216/1317/1418/1519/1620/1721/1822/19污染極敏感系統(tǒng)伺服系統(tǒng)高壓系統(tǒng)中壓系統(tǒng)低壓系統(tǒng)低敏感系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)機(jī)床液壓系統(tǒng)一般機(jī)器液壓系統(tǒng)行走機(jī)器液壓系統(tǒng)重型設(shè)備液壓系統(tǒng)重型和行走設(shè)備液壓系統(tǒng)冶金軋鋼液壓系統(tǒng)典型液壓系統(tǒng)的清潔度等級(jí) 4.2、選擇過(guò)濾器的過(guò)濾精度。液壓系統(tǒng)的清潔度后，就可以根據(jù)液壓系統(tǒng)的清潔度等級(jí)來(lái)確定所選濾材的過(guò)濾精度。 下表是現(xiàn)代液壓潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)過(guò)濾器過(guò)濾精度的選擇：液壓系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)伺服閥13200滾珠軸承系統(tǒng)13200比例閥13200滾

11、柱軸承系統(tǒng)16200變量泵312200止推軸承（鋼廠用）3200定量泵36200止推軸承（汽輪機(jī)用）6200一般液壓閥512200工業(yè)用齒輪箱310200液壓缸615200 4.3、選擇過(guò)濾介質(zhì) 說(shuō)到過(guò)濾介質(zhì)的選擇，就不得不談到過(guò)濾原理。當(dāng)液壓系統(tǒng)工作時(shí)，除了外界的污染物不斷地侵入系統(tǒng)外，系統(tǒng)內(nèi)部也不斷產(chǎn)生污染物，如元件磨損、油液氧化變質(zhì)等。油液中常見的污染物有固體顆粒、膠狀物、水、空氣和有害化學(xué)物質(zhì)。當(dāng)工作油液被各種雜質(zhì)污染，特別是固體顆粒污染時(shí)，液壓系統(tǒng)的可靠性下降、元件的壽命縮短。油液的污染還促使系統(tǒng)內(nèi)部元件的腐蝕以及加快油液本身的變質(zhì)。所以，保持工作油液的清潔度非常重要，而油液的過(guò)濾是

12、控制固體顆粒污染的重要方法。過(guò)濾是利用多孔介質(zhì)濾除污染物的過(guò)程。目前使用的過(guò)濾介質(zhì)有許多種，濾除機(jī)理主要有兩類，即直接阻截和吸附作用。直接阻截的特點(diǎn)是液流中的顆粒不偏離流束，直到被阻擋在過(guò)濾介質(zhì)表面。吸附作用的特點(diǎn)是油液中的顆粒在流經(jīng)過(guò)濾介質(zhì)時(shí)由于各種力的作用偏離流束，并在靜電力或分子吸附力等吸附在通道的內(nèi)壁或纖維的表面。 用于液壓的過(guò)濾材料主要分為表面型過(guò)濾介質(zhì)（如金屬網(wǎng)、板等）和深度型過(guò)濾介質(zhì)（如各種纖維濾材等）。 對(duì)于表面型過(guò)濾介質(zhì)，被濾除的污染顆粒全部被截留在過(guò)濾介質(zhì)的上游一面。表面型過(guò)濾介質(zhì)的通孔大小一般是均勻的，它可濾除所有大于孔口尺寸的顆粒，而小于介質(zhì)孔口尺寸的顆?？梢酝ㄟ^(guò)。由于

13、污染顆粒積聚在介質(zhì)表面，孔口容易被堵塞，所以表面型過(guò)濾介質(zhì)的納污容量較低。但由于污染顆粒積聚在介質(zhì)表面，介質(zhì)表面的污染物容易清除，因而表面型過(guò)濾介質(zhì)可以在清洗后重復(fù)使用。 深度型過(guò)濾介質(zhì)內(nèi)部有無(wú)數(shù)曲折迂回的通道。當(dāng)油液流經(jīng)過(guò)濾介質(zhì)時(shí)，大顆粒污染物被阻截在介質(zhì)表面孔口或介質(zhì)內(nèi)部通道的縮口處，小顆粒污染物流經(jīng)通道時(shí)有些被吸附在通道內(nèi)壁或粘附在纖維表面，而有些則沉積在通道內(nèi)的孔穴或液流靜止區(qū)。因而深度型過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾機(jī)理是既有直接阻截，又有吸附作用，且過(guò)濾介質(zhì)對(duì)顆粒的濾除作用發(fā)生在過(guò)濾介質(zhì)的整個(gè)深度范圍內(nèi)。因此，深度型過(guò)濾介質(zhì)的納污容量往往較大。與表面型過(guò)濾介質(zhì)相比，深度型過(guò)濾介質(zhì)內(nèi)部的污染顆粒不容

14、易清洗出來(lái)，因而深度型過(guò)濾介質(zhì)只能一次性使用。 需要說(shuō)明的是，不論是表面型過(guò)濾介質(zhì)還是深度型過(guò)濾介質(zhì)，都可以濾除比過(guò)濾介質(zhì)孔徑小的污染顆粒。這是由于：兩個(gè)或多個(gè)比孔小的顆粒同時(shí)通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)時(shí)，可能發(fā)生搭橋現(xiàn)象。表面型濾材和深度型濾材的過(guò)濾特性類 型名 稱可濾除的最小顆粒m表面型濾材金屬元件片式、線隙式5金屬編織網(wǎng)金屬網(wǎng)5多層燒結(jié)網(wǎng)5深度型濾材多孔剛性介質(zhì)陶瓷1粉末燒結(jié)3微孔織品泡沫塑料3微孔濾膜（表面型）0.005纖維織品天然及合成纖維織品10非織品纖維毛氈、棉絲10濾紙12合成纖維3玻璃纖維1不銹鋼燒結(jié)氈3下表是一般過(guò)濾介質(zhì)的類型和過(guò)濾精度 吸油過(guò)濾器一般情況下選擇金屬編織網(wǎng)作過(guò)濾材料，因?yàn)?/p>

15、金屬編織網(wǎng)具有開孔率高、壓降小、易清洗、強(qiáng)度大等特點(diǎn)，正好適應(yīng)吸油過(guò)濾器的工作特點(diǎn)。若工作壓差很高，還可以選擇線隙式濾材，這種濾材可以承受更高的壓力。 壓力管路過(guò)濾器和回油過(guò)濾器由于要有高的精度、大的納污容量，所以一般采用纖維濾材。對(duì)于精度大于20微米以上，要求不太嚴(yán)格的場(chǎng)合，可選用濾紙或合成纖維濾材；對(duì)于精度小于20微米的過(guò)濾器，可選用玻纖材料或合成纖維濾材；對(duì)于耐高溫、高壓場(chǎng)合，可選用不銹鋼燒結(jié)氈和金屬粉末燒結(jié)元件。而對(duì)于用在主過(guò)濾系統(tǒng)在線保護(hù)那些對(duì)污染顆粒敏感的重要系統(tǒng)部件，如伺服閥、比例溢流閥等元件的最終保護(hù)過(guò)濾器，因元件對(duì)顆粒污染物十分敏感，必須選擇高精度編織網(wǎng)來(lái)做濾材。濾芯的納污容

16、量與過(guò)濾面積之間的關(guān)系可用下式表示： G2=G1*(F2/F1)n 式中G2過(guò)濾面積為F2的納污容量； G1過(guò)濾面積為F1的納污容量； n系數(shù)，一般n=1.31.5。 由上式得出：對(duì)于同一種濾材的過(guò)濾器，其納污容量與濾層的尺寸大小有關(guān)。濾層越大，即過(guò)濾面積越大，其納污容量越大。在流量一定的情況下，隨著過(guò)濾面積的增大，單位面積上通過(guò)的流量減小，也即通過(guò)的流速減小，濾芯的壓差也減小。因而達(dá)到額定壓差時(shí)濾芯能夠容納更多的污染物。因此選用大納污量、大流量的過(guò)濾器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)油液的污染控制是很重要的一步。 4.5、過(guò)濾器濾層的設(shè)計(jì)原則“濾層的濾層的設(shè)計(jì)應(yīng)該要保證濾層擁有最佳的過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)該要保證濾層擁有最佳的過(guò)濾

17、面積、最大的納污容量。只有這濾面積、最大的納污容量。只有這樣，才能有效降低濾層的表面流速，樣，才能有效降低濾層的表面流速，從而保證濾芯的精度。從而保證濾芯的精度。 讓我們?cè)賮?lái)品味一下國(guó)外優(yōu)秀設(shè)計(jì)師在這方面的良苦用心吧。我們?cè)僦匦禄氐角懊妫匆幌翽ALL公司的HC9020HC9021圖。為了擁有最大的過(guò)濾面積，設(shè)計(jì)師們將端蓋和骨架的厚度減到最小，濾層充滿了整個(gè)端蓋，為了增加濾層的厚度，HC9021甚至將骨架的內(nèi)徑減到了與端蓋內(nèi)徑相同的尺寸。 PALL過(guò)濾器發(fā)展到現(xiàn)在大致經(jīng)歷了五代產(chǎn)品。從第三代起，PALL開始采用特殊的高性能濾芯結(jié)構(gòu)，如螺旋纏帶、新型支撐網(wǎng)等，關(guān)鍵是采用了高性能的濾材。這種濾材采

18、用漸變孔徑結(jié)構(gòu)，可以最大限度地截獲顆粒，另外，與傳統(tǒng)濾材相比，在相同孔徑時(shí)它的纖維更細(xì)，因而具有更高的開孔率，有效降低通過(guò)濾材的流速，提高了納污容量。 第四代產(chǎn)品，更是采用了創(chuàng)新的無(wú)骨架結(jié)構(gòu)，此舉大大增高了波紋的高度，使過(guò)濾面積一下子提高了60以上。 就在我們對(duì)PALL設(shè)計(jì)師的創(chuàng)造感到眼花繚亂的時(shí)候，PALL又推出了第五代產(chǎn)品-“Ultipleat SRT過(guò)濾器”，PALL的廣告詞是-“不是改進(jìn)，而是革命”。 這種號(hào)稱“新月形打褶”結(jié)構(gòu)的濾芯，可使濾層的過(guò)濾面積達(dá)到最大，PALL公司驕傲地說(shuō)“這種結(jié)構(gòu)代表了我們所認(rèn)為的打褶設(shè)計(jì)的極致”。 如圖所示，傳統(tǒng)的折波方法，其波紋是從內(nèi)向外輻射的，這樣就

19、會(huì)增加波紋之間的間距。從而產(chǎn)生未使用的體積。而“新月形”打褶結(jié)構(gòu)，波紋與波紋之間沒(méi)有未使用的空間，不會(huì)浪費(fèi)體積，從而使過(guò)濾面積達(dá)到最大化。同時(shí)流量均勻分布，可有效消除傳統(tǒng)打褶方式中流經(jīng)波紋頂部的液體少于流經(jīng)波紋底部的液體，從而使濾材均勻攔截雜質(zhì)，延長(zhǎng)了濾芯的使用壽命。 這種結(jié)構(gòu)還使波紋互相支撐，增強(qiáng)了波紋的穩(wěn)定性。其中最主要的一點(diǎn)，還是可使濾芯在相同的過(guò)濾面積下，擁有較小的體積或是在或是在相同的體積下?lián)碛懈蟮倪^(guò)濾面積。 4.6、支撐材料的選擇 合適的過(guò)濾材料選擇好后，還要考慮如何加工才能使濾材的性能達(dá)到最佳狀態(tài)。對(duì)于濾材來(lái)講，必須在濾材的上下表面作適當(dāng)?shù)闹?，才能承受上下由的壓差所引起的疲?/p>

20、應(yīng)力。如果沒(méi)有支撐，在高壓差情況下波紋會(huì)被壓縮在一起，產(chǎn)生“并牙”現(xiàn)象，同時(shí)波紋的根部會(huì)因疲勞產(chǎn)生斷裂，從而造成濾芯的失效。 用金屬編織網(wǎng)作過(guò)濾材料，如果材料的目數(shù)較低，絲徑較粗，可以不用加支撐，如80目以下的方孔網(wǎng)及500以下的特種網(wǎng)。如果材料的目數(shù)較高或需要承受大的壓差，就要增加一層或多層支撐網(wǎng)。支撐網(wǎng)一般選40目以下的方孔網(wǎng)，有時(shí)甚至需要粗絲徑密紋網(wǎng)。 用濾紙做濾材，一般不加護(hù)網(wǎng)，如需承受大壓差，可內(nèi)加一層20目左右的方孔網(wǎng)。 若用玻纖濾紙作濾材，不但要加支撐網(wǎng)，有時(shí)還需加護(hù)紙來(lái)保護(hù)濾材。 在加工高精度過(guò)濾器的時(shí)候，需要我們特別注意。高精度過(guò)濾器的過(guò)濾材料一般選用玻璃纖維濾紙，玻璃纖維很

21、脆，經(jīng)過(guò)折疊易折斷，因此需特別保護(hù)才行。 以下，是我們的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，僅供大家參考。 過(guò)濾精度10m以上的濾芯，一般內(nèi)加一層4060目的方孔網(wǎng)，外加一層2540目的方孔網(wǎng)；若選用兩面帶護(hù)紙的玻纖濾紙，可不加護(hù)紙。 過(guò)濾精度10m以下的濾芯（包含10m）可按照下列方法進(jìn)行加工生產(chǎn)： 1 若選用如南玻院NF系列帶雙層護(hù)紙的濾材，濾層的排布由外向內(nèi)依次為： 2540目吋絲徑0.15方孔網(wǎng) NF玻璃纖維濾紙 4060目吋絲徑0.1方孔網(wǎng) 2 若選用如LYPORE系列純玻纖濾材時(shí)，濾層的排布由外向內(nèi)依次為： 40目吋絲徑0.15方孔網(wǎng) 雙層茶葉濾紙或60g無(wú)紡布 LYPORE玻璃纖維濾紙 雙層茶葉濾紙或60

22、g無(wú)紡布 60目吋絲徑0.1方孔網(wǎng) 3 在折波紋前,所有濾網(wǎng)、濾紙均進(jìn)行檢驗(yàn)，若有跳絲、脫絲、破孔等，均不得使用。 對(duì)于使用壓差小于2MPa的濾芯，如有條件，最好采用尼龍方孔或菱形網(wǎng)來(lái)做支撐網(wǎng)，并且采用加熱的方式折波。對(duì)于使用壓差21MPa的濾芯，則必須采用金屬網(wǎng)作支撐，并且保護(hù)層最好采用200目以上的尼龍編織方孔網(wǎng)。HYDAC-BH系列過(guò)濾器濾層的排布由外向內(nèi)依次為： 25目吋絲徑0.18金屬編織方孔網(wǎng) 單層無(wú)紡布 玻璃纖維濾紙 200目尼龍方孔編織絲網(wǎng) 46目吋絲徑0.15金屬編織方孔網(wǎng)HYDAC-BN系列過(guò)濾器濾層的排布由外向內(nèi)依次為： 25目吋絲徑0.18金屬編織方孔網(wǎng) 單層無(wú)紡布 玻

23、璃纖維濾紙 單層無(wú)紡布 46目吋絲徑0.15金屬編織方孔網(wǎng)這是PALL公司濾層的結(jié)構(gòu)PALL-K系列過(guò)濾器濾層的排布由外向內(nèi)依次為： 3X1.3絲徑0.33菱形尼龍網(wǎng) 單層無(wú)紡布 玻璃纖維濾紙（下游帶護(hù)層） 3X1.3絲徑0.33菱形尼龍網(wǎng) PALL-D系列過(guò)濾器濾層的排布由外向內(nèi)依次為： 30目吋絲徑0.24金屬編織方孔網(wǎng) 280目尼龍方孔編織絲網(wǎng) 玻璃纖維濾紙（下游帶護(hù)層） 280目尼龍方孔編織絲網(wǎng) 85目吋絲徑0.13金屬編織方孔網(wǎng) 4.7、分流網(wǎng)的選擇 進(jìn)入過(guò)濾器殼體里的油液，一般都是固定于一個(gè)方向流動(dòng)，這樣就會(huì)造成濾芯的整個(gè)濾層上面承受的流量不一樣，這既是造成濾芯壽命短的重要因素，有

24、時(shí)造成濾芯精度達(dá)不到的重要原因。因此十分有必要在濾芯的進(jìn)液面增加一層分流網(wǎng)。 PALL過(guò)濾器采用外纏螺旋帶，同時(shí)螺旋帶上的膠液也可起到固定波紋間距，使波紋不易變形，可謂一舉兩得。HYDAC公司則采用加菱形網(wǎng)或微孔板的方法的方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。國(guó)內(nèi)液壓過(guò)濾器生產(chǎn)的龍頭企業(yè)溫州黎明也開始在它的高壓過(guò)濾器上推廣這種方法。 4.8、濾層的合縫 濾層的合縫往往是大家容易忽略的地方。從濾芯的完整性試驗(yàn)來(lái)看，過(guò)去我們經(jīng)常采用的金屬合縫片合縫的方法是極不可靠的，大約有1/3的泄漏都產(chǎn)生于合縫處?，F(xiàn)在我們一般采用在合縫處涂膠的方式進(jìn)行合縫。對(duì)于金屬網(wǎng)，低精度可采用滾焊的方式，高精度必須用等離子焊或氬弧焊。 下圖

25、是經(jīng)常采用的一些合縫方法。其中圖1是HYDAC公司的專利合縫結(jié)構(gòu)，圖2是PALL公司的合縫結(jié)構(gòu)。圖1的方法應(yīng)該是最佳的，它可確保合縫處不會(huì)產(chǎn)生泄漏，圖2的方式合縫處窄，可以增加過(guò)濾面積，但工藝復(fù)雜，沒(méi)有專門的設(shè)備，不易保證合縫質(zhì)量。合縫的形式4.9、濾層的粘結(jié) 濾層既粘結(jié)在端蓋上，又粘結(jié)在骨架上。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，由于粘結(jié)的原因造成濾芯旁通滲漏的占濾芯總?cè)毕莸谋壤c合縫處的缺陷幾乎相當(dāng)。濾層與端蓋、骨架之間的連接和密封的可靠性全靠膠液的性能的好壞以及工藝的優(yōu)劣。理想的膠液應(yīng)具備以下性能：粘結(jié)強(qiáng)度高，滲透性能好，化學(xué)穩(wěn)定性好、固化時(shí)間短、膠液含氣量少等。 粘結(jié)工藝的優(yōu)劣，也是影響濾芯粘結(jié)性能的重要因素。一

26、種好的粘接工藝，可以使粘結(jié)缺陷降到最低。 我們現(xiàn)在一般采用環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行粘結(jié)。環(huán)氧樹脂具有良好的粘結(jié)強(qiáng)度，并且耐酸耐堿，與過(guò)濾介質(zhì)的相容性非常好。但滲透性很差，含氣量也多。在制作高精度過(guò)濾器時(shí)，極易產(chǎn)生旁通等缺陷，造成產(chǎn)品的報(bào)廢。一般采用端蓋灌注少量膠液，濾層端面涂一層膠液來(lái)解決彌補(bǔ)滲透性不足的缺陷。 膠液的滲透性太好也不行，有時(shí)會(huì)造成濾紙吸膠，影響過(guò)濾面積，還會(huì)造成旁通。下圖是國(guó)外一家大公司生產(chǎn)的濾芯，由圖可見，膠液有非常嚴(yán)重的上吸現(xiàn)象。第三講、骨架的設(shè)計(jì) 過(guò)濾器中的骨架主要是起支撐作用。濾芯在工作時(shí)， 在壓力的作用下，濾層會(huì)產(chǎn)生變形，若沒(méi)有一個(gè)強(qiáng)有力的支撐，將會(huì)造成濾芯的壓潰和濾材的損壞。

27、 過(guò)濾器的骨架一般分為內(nèi)骨架（流向?yàn)橛衫锵蛲猓┗蛲夤羌埽飨驗(yàn)橛赏庀蚶铮﹥煞N類型，由于直徑較小的骨架能夠獲得較高的強(qiáng)度，因此最佳的流向應(yīng)為由外向內(nèi)流動(dòng)。對(duì)于壓力管路過(guò)濾器，因其要承受較高的壓差，一般采用內(nèi)骨架。對(duì)于回油過(guò)濾器，壓力一般比較低，并且要求分流效果要好，采用外骨架較多。 骨架必須具有很小的流動(dòng)阻力。因此其開孔率越高越好。骨架的強(qiáng)度一般分為“標(biāo)準(zhǔn)型”（即耐壓在20bar左右）和“高強(qiáng)型”（耐壓在210bar左右）兩類。 “高強(qiáng)型”骨架的必須要在超過(guò)210bar的壓差下仍保持不變。此時(shí)應(yīng)選用小孔骨架以適應(yīng)壓力的變化。有時(shí)骨架上的孔小至2mm，但仍會(huì)由于承受很高的壓差而造成濾材被壓入孔中使

28、材料拉裂失效，此時(shí)就必須增加一些必要的措施來(lái)增強(qiáng)濾層的支撐。 PALL公司高壓過(guò)濾器采取的措施是在骨架的外面再加一層0.5mm厚0.6mm孔的微孔板。 HYDAC公司BH系列過(guò)濾器又在骨架的外面套一層45目/吋的金屬方孔網(wǎng)。來(lái)增加對(duì)濾層的支撐。 第四講、密封的設(shè)計(jì) 在過(guò)濾器的使用中，密封件的作用是阻擋油液從高壓腔向低壓腔流動(dòng)。正確的密封設(shè)計(jì)是保證過(guò)濾效果的重要條件。 過(guò)濾器的密封件主要有兩種類型：O型密封圈和平墊圈。 O型密封圈的密封原理如圖： 在無(wú)液壓力的情況下，彈性壓縮變形的O型密封圈，在自身的彈性力作用下，對(duì)接觸面產(chǎn)生一個(gè)預(yù)緊力。當(dāng)有液壓力后，O型密封圈在液壓力的作用下發(fā)生變形，移向低壓

29、側(cè)，并進(jìn)一步加大彈性變形，緊逼并封閉了密封間隙，大大增強(qiáng)了密封效果。 平墊圈的密封原理如圖： 無(wú)論有無(wú)液壓力，平墊圈只在自身的彈性力作用下，對(duì)接觸面產(chǎn)生一個(gè)恒定的預(yù)緊力。當(dāng)有液壓沖擊時(shí)，平墊圈極有可能在液壓力的作用下發(fā)生進(jìn)一步變形，從而造成泄漏。 因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，我們應(yīng)優(yōu)先選用O型密封圈。密封材料石油基液壓油和礦物基潤(rùn)滑油難燃液壓液使用溫度范圍水-油乳化液水-乙二醇膦酸酯油丁腈橡膠-40120聚胺酯橡膠-3080氟橡膠-25250硅橡膠-50280丙烯酸酯橡膠-10180丁基橡膠-20130乙丙橡膠-30120聚四氟乙烯-100200 在密封的設(shè)計(jì)中，我們還應(yīng)考慮工作介質(zhì)的類型和溫度。不同的工