影響液壓系統(tǒng)Y型過濾器壓差-流量特性的三個(gè)基本因素剖析

影響液壓系統(tǒng)Y型過濾器壓差-流量特性主要有下列三個(gè)因素。

1、過濾面積

液壓系統(tǒng)Y型過濾器過濾面積的增大會(huì)使通過的流量成正比地增加。目前液壓濾芯所采用的星形折迭式結(jié)構(gòu)與以往的線隙式或燒結(jié)管式結(jié)構(gòu)相比，在同樣外形尺寸條件下，流量可數(shù)倍增大5-10倍。主要是因?yàn)檎鄣浇Y(jié)構(gòu)增大了過濾面積。圖2是相同外形尺寸和過濾精度的折迭式結(jié)構(gòu)和 線隙式結(jié)構(gòu)濾芯的流量特性曲線及各自的過濾面積比較示意圖。

圖2 折迭式和線隙式過濾面積及對(duì)性能的影晌

2、過濾精度

過濾精度對(duì)Y型過濾器所通過流量的影響是相當(dāng)大的，同一型號(hào)的過濾器當(dāng)其選用不同精度濾芯時(shí)，其通過流量也不同。由于受濾材結(jié)構(gòu)、濾芯制作工藝等因素的影響，精度與流量之間沒有固定的比例變化關(guān)系，但一般來說，過濾精度越高，其通過的流量越小。表1所示為某廠一標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)產(chǎn)品，當(dāng)其精度變化時(shí)流量變化的數(shù)據(jù)。從表中可以看出精度變化對(duì)流量的影響是非常大的，這也是高精度Y型過濾器經(jīng)常發(fā)生流量不夠的主要原因。

3、介質(zhì)粘度

介質(zhì)粘度變化對(duì)于各種液壓元件的通過流量都會(huì)發(fā)生影響，但是對(duì)一般元件而言，這個(gè)影響不大，設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)往往予以忽略，而對(duì)于具有微孔通過特點(diǎn)的Y型過濾器來說，介質(zhì)粘度影響卻忽略不得。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)介質(zhì)粘度從32mm2/S變到46mm2/S時(shí)，同樣濾芯的流量將減少30%。這是應(yīng)引起系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員注意的。因?yàn)檫^濾器廠家提供的壓差-流量特性曲線都是按同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)粘度（通常為32mm2/S）做出的，而有些特殊系統(tǒng)如重型機(jī)械的液壓系統(tǒng)上卻常采用高粘度液壓油，如320mm2/S、460mm2/S等。因此在這種情況下選用Y型過濾器時(shí)，一定要認(rèn)真考慮粘度對(duì)流量產(chǎn)生的影響。

另外，系統(tǒng)溫度也是影響介質(zhì)粘度的一個(gè)原因，如N32抗磨液壓油，當(dāng)其溫度為40℃時(shí)，粘度是32mm2/S，而溫度降為30℃時(shí)，粘度變?yōu)?6mm2/S，幾乎增長了44%，即使按線性考慮，這時(shí)Y型過濾器上的壓力損失至少也要增加44%。因此，設(shè)計(jì)人員在選用液壓系統(tǒng)過濾器時(shí)，一定要考慮設(shè)備的使用環(huán)境允許的極限使用溫度等，尤其是一些用于野外作業(yè)的工程機(jī)械，這個(gè)問題更為突出。

以上影響流量特性的幾個(gè)因素中，過濾精度和介質(zhì)一般都已在系統(tǒng)中作為先決條件給定。Y型過濾器廠家則提供每種規(guī)格過濾器的流量特性曲線，供用戶選擇，如圖3。

圖3 各種規(guī)格Y型過濾器流量特性曲線(試驗(yàn)介質(zhì)粘度u=30mm2/S)

表2

為簡明起見，圖3只給出了20μ和10μ兩種精度的試驗(yàn)曲線。用戶可以從圖3曲線中清楚地查出某型號(hào)Y型過濾器在不同過濾精度時(shí)的壓差一流量情況。

表2提供了介質(zhì)粘度變化時(shí)所相應(yīng)的流量修正系數(shù)。使用流量修正系數(shù)可將系統(tǒng)實(shí)際流量換算為標(biāo)準(zhǔn)粘度下的流量，然后才進(jìn)行Y型過濾器計(jì)算選型。