液压传动 课件 过滤器

过滤器主讲人：陈其怀华侨大学机电及自动化学院2026年8月10日第七章液压辅件2内容提要过滤器的主要作用及基本要求过滤器的基本结构过滤器的关键参数过滤器的安装部位过滤器的组合单元过滤器的选用123456一、过滤器的主要作用及基本要求油的污染一、系统内部的污染1.残留物:元件的冷热加工,安装,清洗….2.生成物:油温高引起化学反应;3.混入物:混入水;混入空气;4.元件磨损.二、油本身油的生产,储存,运输等过程中受到污染,新油不一定干净.一、过滤器的主要作用及基本要求过滤器的功能就是过滤杂质，防止油被污染。过滤器的主要性能指标是过滤精度。过滤器的过滤精度是指滤芯能够滤除的最小杂质颗粒的大小，以直径d作为公称尺寸表示。按精度可分为粗过滤器(d＜100μm)、普通过滤器(d＜10μm)、精过滤器(d＜5μm)、特精过滤器(d＜1μm)。一、过滤器的主要作用及基本要求一般对过滤器的基本要求是：(1)能满足液压系统对过滤精度要求，即能阻挡一定尺寸的杂质进入系统；(2)滤芯应有足够强度，不会因压力而损坏；(3)通流能力大，压力损失小；(4)易于清洗或更换滤芯。系统类别润滑系统传动系统伺服系统工作压力(MPa)0~2.5<1414~32>32≤21精度d(μm)≤10025~50≤25≤10≤5不同系统的过滤精度二、过滤器的基本结构安装位置液压管路：吸油过滤器、压油过滤器和回油过滤器油箱材料和结构网式线隙式纸质滤芯式烧结式过滤器磁性过滤器连接方式管式法兰式板式二、过滤器的基本结构网式过滤器过滤精度与铜丝网层数及网孔大小有关。在压力管路上常用100、150、200目(每英寸长度上的孔数)的铜丝网，在液压泵吸油管路上常采用20~40目铜丝网。压力损失不超过0.004MPa；结构简单，通流能力大，清洗方便，但过滤精度低。二、过滤器的基本结构线隙式过滤器滤心由绕在心芯架上的一层金属线组成，依靠线间微小间隙来挡住油液中杂质的通过；压力损失约为0.03~0.06MPa；结构简单，通流能力大，过滤精度高，但滤心材料强度低，不易清洗，用于低压管道中，多为回油过滤器。1—金属线；2—芯架；3—壳体二、过滤器的基本结构纸质过滤器结构与线隙式相同，但滤心为平纹或波纹的酚醛树脂或木浆微孔滤纸制成的纸心。为了增大过滤面积，纸心常制成折叠形；压力损失约为0.01~0.04MPa；过滤精度高，但堵塞后无法清洗，必须更换纸心，通常用于精过滤。为了增强滤芯的强度，一般滤芯分为三层，如图所示。外层采用粗眼钢板网，中层为折叠式W形滤纸，里层由金属丝网与滤纸折叠在一起，滤芯中央还安装有支撑弹簧。为了保证纸质过滤器能够正常工作，不至于因杂志逐渐聚集在滤芯上引起压差增大而压破纸芯，纸质过滤器的上端装有堵塞状态发讯装置。1—堵塞状态发讯装置；2—粗眼钢板网；3—折叠式W形滤纸；4—金属丝网与滤纸二、过滤器的基本结构烧结式过滤器滤心由金属粉末烧结而成，利用金属颗粒间的微孔来挡住油中杂质通过。改变金属粉末的颗粒大小，就可以制出不同过滤精度的滤心；压力损失约为0.03~0.2MPa；过滤精度高，滤心能承受高压，但金属颗粒易脱落，堵塞后不易清洗；适用于精过滤。二、过滤器的基本结构磁性过滤器磁性过滤器的工作原理是利用磁铁吸附油液中的铁质微粒。但一般结构的磁性过滤器对其它污染物不起作用，通常用作回流过滤器。它常被用作复式过滤器的一部分。复式过滤器指的是上述几类过滤器的组合。复合过滤器性能更为完善，一般设有多种结构原理的堵塞状态发讯装置，有的还设有安全阀。当过滤杂质逐渐将滤芯堵塞时，滤芯进出油口的压力差增大。若超过所调定的发讯压力，发讯装置便会发出堵塞信号。如不及时清洗或更换滤芯，当压差达到所调定的安全压力时，类似于直动式溢流阀的安全阀便会打开，以保护滤芯免遭损坏。复式过滤器二、过滤器的基本结构常用过滤器的图形符号三、过滤器的关键参数过滤精度压降特性纳垢容量三、过滤器的关键参数1、过滤精度它表示过滤器对各种不同尺寸的污染颗粒的滤除能力，用绝对过滤精度、过滤比和过滤效率等指标来评定。（1）绝对过滤精度是指通过滤心的最大坚硬球状颗粒的尺寸(y)，它反映了过滤材料中最大通孔尺寸，由试验方法测定。（2）过滤比(βx)是指过滤器上游油液单位容积中大于某给定尺寸x的颗粒数与下游油液单位容积中大于同一尺寸的颗粒数之比：βx=Nu/Nd；式中：Nu和Nd分别为上、下游油液中大于某一尺寸x的颗粒浓度。βx愈大，过滤精度愈高。当过滤比的数值达到75时，y即被认为是过滤器的绝对过滤精度。过滤比能确切地反映过滤器对不同尺寸颗粒污染物的过滤能力，它已被国际标准化组织采纳作为评定过滤器过滤精度的性能指标。一般要求系统的过滤精度要小于运动副间隙的一半。压力越高，对过滤精度要求越高。（3）过滤效率：Ec=（Nu-Nd）/Nu=1-1/βx。过滤器过滤尺寸与过滤粒子数目关系三、过滤器的关键参数2、压降特性液压回路中的过滤器对油液流动来说是一种阻力，因而油液通过滤心时必然要出现压力降。在滤心尺寸和流量一定的情况下，滤心的过滤精度愈高，压力降愈大；在流量一定的情况下，滤心的有效过滤面积愈大，压力降愈小；油液的粘度愈大，流经滤心的压力降也愈大。滤心所允许的最大压力降，应以不致使滤心元件发生结构性破坏为原则。在高压系统中，滤心在稳定状态下工作时承受到的仅仅是它那里的压力降，这就是为什么纸质滤心亦能在高压系统中使用的道理。三、过滤器的关键参数3、纳垢容量指过滤器在压力降达到其规定限值之前可以滤除并容纳的污染物数量，这项性能指标可以用多次通过性试验来确定。过滤器的纳垢容量愈大，使用寿命愈长，所以它是反映过滤器寿命的重要指标。一般来说，滤心尺寸愈大，即过滤面积愈大，纳垢容量就愈大。增大过滤面积，可以使纳垢容量至少成比例地增加。四、过滤器的安装部位泵入口——吸油粗滤器泵出口油路上——高压过滤器系统回油路上——低压过滤器安装在系统以外——旁路过滤系统在系统的分支油路上21343四、过滤器的安装部位1、泵入口——吸油粗滤器粗过滤器用来保护泵，使其不致吸入较大的机械杂质。为了不影响泵的吸油性能，防止发生气穴现象，过滤器的过滤能力应为泵流量的两倍以上，压力损失不得超过0.01~0.035MPa。四、过滤器的安装部位2、泵出口油路上——高压过滤器主要用来滤除进入液压系统的污染杂质，一般采用过滤精度10~15μm的过滤器。它应能承受油路上的工作压力和冲击压力，其压力降应小于0.35MPa，并有安全阀或堵塞状态发讯装置，以防泵过载和滤芯损坏。四、过滤器的安装部位3、系统回油路上——低压过滤器因回油路压力很低，可采用滤芯强度不高的精过滤器，并允许过滤器有较大的压力降。四、过滤器的安装部位4、安装在系统以外——旁路过滤系统

单独过滤系统是由专用液压泵和过滤器单独组成一个独立于液压系统之外的过滤回路，用于滤除油液中的杂质，以保护主系统。过滤系统连续运转，可以滤掉油箱中油液的杂质，适用于大型机械设备中的液压系统。四、过滤器的安装部位5、在系统的分支油路上当泵流量较大时，若仍采用上述各种油路过滤，过滤器可能过大。为此可在只有泵流量20％~30％左右的支路上安装一小规格过滤器。21343五、过滤器的组合单元为了满足不用的应用场合和使用功能，过滤器会和压力表、单向阀、压力继电器等组合在一起，实现不同的功能组合。比如为了防止过滤器滤芯堵塞时不影响工作，过滤器一般会和一个单向阀并联使用。六、过滤器的选用不同的液压系统有不同的过滤精度要求。过滤器的选用应考虑下列因素：（1）过滤精度原则上大于滤芯网目的污染物就不能通过滤芯。过滤器上的过滤精度常用能被过滤掉的杂质颗粒的公称尺寸大小来表示。系统压力越高，过滤精度越低，如表所示为液压系统中建议采用的过滤精度。液压系统建议采用的过滤精度六、过滤器的选用

(2)通油能力的选择液压液通过的流量大小和滤芯的通流面积有关。一般可根据要求通过的流量选用相对应规格的过滤器。（为减低阻力，过滤器的容量为泵流量的2倍以上）。

(3)耐压选用过滤器时须注意系统中冲击压力的发生。