本文節選自 《實用過濾器技術》
新油的清潔度
液壓系統設計者的經驗和知識越豐富,他為取得滿意的清潔度所作的考慮也就越多。已經知道能影響一個系統的污染度和壽命的明顯因素有:過濾器的質量、對污物入侵的防備在裝配前和裝配期間各元件的清潔度保證等。但是,調查表明,也有許多系統所加新油,其污染程度超過了元件污染耐受度的限度。已經發現,我國有些新油的污染度達到NAS11級之高。
調查還表明,新油中會含有很多的水分,水與不穩定的添加劑結合會生成沉積物。
國際標準有ISO4021作為如何從管路取樣的標準。美國ANSI/B93.44是如何從油箱取樣的方法標準,但沒有人推薦這一方法,可能不切合實際。
液壓油液中的水,可能是以游離狀或以溶解在油中的形式存在,或兩者兼有。游離水可能呈沉淀狀態,也可能因比重之差而與油分離,或者呈乳化狀。當油液受油泵的機械作用或經過管路油孔而完全分散時,總會形成乳化狀的。一般來說,含有表面活性添加劑或污染物的油液往往同水形成較牢固的、完全不分離的乳化液。雖然大多數添加劑和抑制劑都為特定的目的而加入油中,但它們的存在常常又起到有害的作用,即傾向于形成堵塞過濾器的沉積物。為檢查這種傾向,應做可過濾性試驗?!翱蛇^濾性因素” 越低,在過濾器出現完全堵塞之前,通過被試濾器的油液就越少。
杜絕污染物的侵入
由于外界污染物的侵入被認為是保持系統清潔度的主要污染源,也是過濾器需要濾除的新污染物的主要對象。為有效地控制系統的污染度,必須查明所有的污染物侵入的來源并限制其侵入量。有兩個重要的侵入渠道:一是裝在油箱上的透氣裝置,二是油缸活塞桿上的防塵密封。
在采用對小顆粒敏感的元件構成的系統中,油箱上部安裝的空氣濾會大大影響系統的壽命和可靠性。遺憾的是,人們很少注意或考慮到對空氣濾的要求。筆者在2007年的實際考察證明,這種空氣濾的分離能力比裝在系統中的油過濾器的分離能力差2~3個數量級。顯然,這種不可思議的、不合理的現象必須加以糾正。有理由認為,應該象循環油液過濾器所規定的那樣,對透氣裝置(空氣氣濾)也應規定對顆粒大小的過濾能力。
能通過防塵密封點進入系統的污物是系統污染的另一個主要來源,也是活塞桿壓力密封圈磨損和桿密封處泄漏的主要原因。為評定防塵密封圈的工作壽命和污染物侵入特性,美國流體動力研究中心費奇等作了六年的努力,結果提出了SAE/ANSI標準試驗方法(美國機動車工程師協會/美國國家標準協會)。現介紹如下:
密封點侵入污染試驗臺
試驗用如圖1-5所示的裝置。在以15.25米/分的速度往復通過防塵密封試驗件的活塞桿周圍,始終保持循環空氣中含AC粗灰量為1克/米3。密封件下方以熱油霧噴洗,使活塞桿上的侵入物掉進循環油液中。當循環油液的污染度達到140毫克/升或往復運動達 12,200米行程時,結束試驗。 這個試驗方法的過程,用了超過250多個防塵密封件,它們來自美國和歐洲的各主要防塵密封件廠。最后的26個防塵密封件試驗,用于對本試驗法作最后鑒定。這個方法作為工作標準的實用性和試驗結果的意義當然很大。 根據總行程(米)的30~100%期間試驗出現的每分鐘10微米和大于10微米尺寸顆粒的平均侵入顆粒數,可用一個數值Ri來表示防塵密封件的功能。計算這一侵入率的方程式是: 污染源 在一個液壓系統中,為了將系統油液中的固體顆粒(及其它有害物質)過濾掉,設計制造成這樣一個液壓輔機(或稱液壓元件)就稱它為液壓過濾器。它的功能就是防止液壓系統發生繼發性破壞(如磨損),如果它的性能下降,還會由于它成為另一個污染源而產生新顆粒去損害另一些元件。例如:油泵產生了磨損,排油量降下,它新產生的金屬顆粒(磨削力加強)又去磨損閥類和油缸等元件。 由于過濾器能有效的將危害元件的污染雜質顆粒從油液中分離出來,就能有效地讓系統中各個元件能正常工作,使系統發揮出設計應有的性能,可靠地工作,提高設備使用效率。 飛機液壓專家們做了統計:飛機液壓系統發生的故障,70%是由于系統產生的污染造成的。系統中某一元件由于污染造成磨損、卡孔、油液變質都是污染造成的,一個元件的故障就是整個系統的故障。元件都能正常工作,系統的工作壽命也就延長了。
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