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液压泵吸油过滤器的负面作用

2020-10-10 10:05 厦门三江盛达

液压系统中过滤器的功能是保持流体清洁。鉴于保持流体清洁的目的是确保系统元件获得最长的使用寿命,因此必须了解某些过滤器位置可能产生负面的影响,吸油管就在其中。

 

从过滤的角度来看,泵的入口是过滤介质的理想位置。理论上,没有高速流体干扰受困颗粒,也没有滤芯所受的高压降促使颗粒分离,从而提高了过滤效率。但是,这些优点可能会被滤芯在进油管路中产生的限流以及对泵寿命的负面影响所抵消。

 

泵的入口过滤器或吸滤器通常采用150微米(100目)的过滤器形式,该过滤器拧在油箱内部的泵吸油口上。由吸滤器引起的节流效果在低流体温度(高粘度)下增加,并且随着滤芯的堵塞而增加,从而增加了在泵入口处产生部分真空的机会。泵入口处的真空度过高可能会导致气蚀和机械损坏。

 

气蚀

当在泵的进油管路中出现局部真空时,绝对压力的下降会导致流体中形成气体和/或气泡。当这些气泡在泵出口处高压下状态时,它们会剧烈破裂。有数据表明,当爆破压力大于10000 bar,如果发生空气/油混合物燃烧,则温度可能高达1100 º。当气泡在靠近金属表面的位置破裂时,会发生腐蚀(图1)。

 

 

气蚀腐蚀会损坏关键部件表面并导致磨损颗粒污染液压油。慢性气蚀会导致严重腐蚀并导致泵故障。

 

机械损伤

当在泵的入口处出现局部真空时,由真空本身引起的机械力会导致灾难性故障。在轴线向柱塞泵的容腔中产生真空,使活塞头部和滑靴处于张紧状态。


如果真空产生的张力足够大,这种情况可能立即发生,也可能在使用多个小时后发生。

 

活塞保持板的主要功能是使活塞滑靴与斜盘保持接触,该活塞保持板必须抵抗将活塞与滑靴分离的作用力。这种由真空引起的负载会加速滑靴和固定板之间的磨损,并可能导致固定板弯曲。这允许滑靴在入口期间与旋转斜盘失去接触,然后在出油口,当加压流体作用在活塞的末端时,将其锤击回斜盘。撞击会损坏活塞滑靴和旋转斜盘,从而迅速导致灾难性故障。

 

在斜轴泵设计中,活塞能够更好地承受真空引起的拉力。活塞的结构通常更坚固,活塞球通常通过螺栓固定的板固定在其轴槽中。但是,在高真空条件下,仍然可能发生活塞杆的拉伸失效和/或固定板的弯曲。

 

在叶片泵设计中,叶片在入口必须从其在转子中的缩回位置伸出。发生这种情况时,来自泵入口的流体会填充由延伸叶片产生的转子中的空隙。如果泵入口处存在过多真空,它将作用于叶片的底部。这会导致叶片在入口期间失去与凸轮环的接触,然后在出口期间加压流体作用在叶片的底部,从而将叶片锤回到凸轮环上。撞击会损坏叶片末端和凸轮环,从而迅速导致灾难性故障。

 

齿轮泵在机械上最不易受到真空作用力的影响。尽管有这个事实,但研究表明,树脂油氧化副产物引起的吸油网堵塞会降低外齿轮泵的使用寿命至少50%。

 

考虑到吸滤网可能损坏泵,为什么还要使用它们呢?当您考虑到如果油箱和油箱中的流体开始是干净的并且进入油箱的所有空气和流体都经过充分过滤,则油箱中的流体将不会包含足够大的硬颗粒以被粗吸油过滤器所捕获。显然,需要检查安装吸滤器的参数。

防止垃圾进入

一种流行的观点是,应安装吸滤器以防止泵因不小心的维护操作而进入杂物。螺母,螺栓,工具和类似的碎屑在设计合理的油箱中对泵的威胁最小,在该油箱中,泵的入口距底部至少100mm。如果安装了吸滤器,由于疏忽维护最终由于气蚀也会导致泵的损坏。

 

尽管如此,针对该问题的优选解决方案是采取措施以防止污染物首先进入油箱。

 

制造商的质保问题

围绕吸油滤网的另一种普遍误解是,如果没有滤油网,将使泵制造商的质保无效。如果螺母或螺栓通过其入口进入泵而导致泵发生故障,则可以猜测到制造商将拒绝保修。如果泵故障是由于小于滤网筛孔的颗粒引起的,或者由于滤网堵塞而导致的气穴现象,制造商也可能拒绝质保。因此,如果泵由于污染或气蚀而失效,则制造商不太可能接受保修-无论有吸滤器或无吸滤器。

在安装了吸滤器的情况下,用于拆卸和丢弃吸滤器的外壳非常引人注目。在大多数应用中,这些过滤器对泵使用寿命的负面影响大大超过了这些过滤器提供的污染控制益处。在需要安装的应用中或人为阻碍其移除的应用中,必须采取预防措施以防止组件损坏。

 

如果安装了吸滤器,则位于油箱外部的过滤器比吸滤器更可取。维修位于油箱内部的过滤器的不便是吸油滤网无法使用的常见原因-直到泵发生故障。如果使用吸滤器,则选择60目(240微米),而不是更常见的100目(150微米)。即使在最不利的条件下,过滤器的尺寸也应根据泵的流量进行大幅增加,以确保将压降降至最低。无论使用哪种过滤器,都必须装有一个旁通阀,以防止滤芯产生的压降超过泵的安全真空极限。压力表或传感器也应安装在过滤器的下游,以便能够连续监控泵入口处的绝对压力。

 


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