光整机液压系统过滤器的选择与应用

赵佳超

摘 要：近些年来，我国的经济和科学技术都在快速的发展，在科学技术发展的过程中，液压技术也在不断的发展，并在现代化的机械设备中得到了广泛的应用，但是其在应用的过程中也存在诸多问题，因此要不断的提高液压技术的精准度，而要想提高液压技术的精准程度，就要提高使用介质的清洁度。有很多研究数据表明，大部分的液压系统故障是由于系统污染造成的，因此过滤器的选择和应用受到了人们的广泛关注。因此本文对光整机液压过滤系统的设计进行了阐述，然后对过滤的选择进行了分析。希望能为光整液压技术的发展贡献一份绵薄之力。

关键词：过滤器;过滤精度;选择

随着社会和经济的不断发展，我国的钢材行业也在不断的发展，并且我国的钢材产量已经位居世界的首位。而在钢材产量不断增加的过程中，液压系统的运行也出现了诸多问题，因此要不断的提高液压技术的精准度，而要想提高液压技术的精准程度，就要提高使用介质的清洁度。有很多研究数据表明，大部分的液压系统故障是由于系统污染造成的，所以，在进行液压系统设计的时候，过滤系统的性能受到了人们的广泛关注，因此本文对光整机液压系统过滤系统的设计进行了阐述，然后对过滤器的选择进行了分析。

1 光整机液压系统的概述

光整机是一种在钢材生产中广泛使用的设备，用来改善产品板面质量和改变板面光洁度的，同时消除一定的应力和屈服平台，在一定程度上改善板型。光整机中的液压系统是光整机中的重要组成部分，光整机中的液压系统多用于带钢的板形的控制，其具有响应速度快、惯性力小等特点，为生产高质量、高精度的钢材提供了保证[1]。液压系统的过滤环节是光整机安装中的重要一环，其过滤效果的好坏对于液压系统的正常运行有着非常重要的影响。因此在对液压系统进行设计的时候，应该更加的重视对过滤器的选择和应用，进而保障光整机液压系统运行的可靠性、稳定性和安全性。

光整机液压系统的特点包括以下几个方面：惯性小、反应快，系统对外来干扰跟随性好，调节精度高，系统响应快。

2 过滤系统的设计

在过滤系统的设计中，過滤装置的选择尤为重要，只有科学合理的对过滤装置进行选择，才能够提升液压元件的使用性能和使用年限，如果已经选择好了过滤器的型号，就要根据过滤器的型号科学合理的选定过滤器的过滤精度，因为这样不仅能够延长滤芯的使用寿命，还能够降低停机的时间和由于维修而产生的费用，进而提高企业的经济效益[2]。下面以某公司的光整机液压系统过滤装置为例来进行介绍。

依据光整机液压系统执行元件的参数及工况要求，该系统确定选用PARKER双联柱塞泵，采用高低压系统，液压泵参数如下：

液压泵数量：2台;

液压泵型号：PV046R1L1T1NFWS、PV180R1K1K1NFHS;

电机：75kW、1500r/min;

流量：Q=60L/min、Q=230L/min;

工作压力：高压P=27MPa、低压P=11MPa;

工作介质：46#抗磨液压油。

油箱有效容积1.5m?

过滤器在系统中的安装方式对污染控制的效果有很大影响，可以根据需要安装在吸油油路、压力油路和回油油路中，也可以安装在主系统之外，组成单独的外过滤系统。在光整机液压系统中，有部分高精度的伺服阀，考虑到消除流量和压力脉动的影响，在本系统中选用系统外过滤，即设置一个独立的过滤系统，采用单独的油泵对油箱内油液进行循环过滤[3]。外过滤系统优点有：1）能消除主系统流量、压力脉动对过滤器性能的不良影响;2）可以在任何时间对滤芯进行更换，但是不影响主系统正常工作;3）可以在主系统启动之前让过滤系统先工作，降低油箱油液的污染度，有效保护液压泵及其他液压元件;4）在变量泵系统中，不受主泵流量大小的影响;⑤可以与加热和冷却等装置结合在一起，实现对油液温度的调节与控制。

3 过滤器的选择

在本系统中，考虑到实际生产中可能产生的故障，所以泵组采用一用一备的方式，过滤器也选用双联过滤器。

在外过滤系统中，泵的流量选择与工作环境有关，若环境较脏，过滤系统的流量为油箱容积的20%左右;若系统中介质工作区间均为封闭系统，工作环境清洁度较高，选择油箱容积的5%左右;本液压系统因油箱空间有限，不设置回油滤芯，故选取10%左右。即为：

Q=1.5×10%=150L/min

其中：Q为所需泵的流量。

经计算，结合实际情况及样本选型，后选用PARKER生产的叶片泵，参数如下：叶片泵：PFVH35A30R1FN1;

电机：75KW：1500r/min;

流量：Q=140L/min;

泵压力：P=1MPa。

根据泵的流量合理选择过滤器。选择过滤器时要考虑以下几点：1）通流能力符合要求、压力损失要小;2）过滤精度要满足实际使用要求;3）滤芯更换、维护及清洗方便。

选择过滤器时，其精度的考虑相当重要，精度过大会增加运行成本，精度过小，会使系统的故障率升高，而且元器件的使用寿命也会受到很大的影响[4]。在本系统中，由于含有工业用伺服阀等关键设备，对过滤精度的要求较高，根据英国液压设备制造者协会（AHEM）推荐的确定过滤器精度的方法，最终确定选用精度为5μm的滤芯。

根据系统压力、流量、液压油牌号、工作温度、系统需求的油液精度NAS等级等参数，查询Parker过滤器样本，最终确定选用340系列双联低压过滤器，选用型号为：F340CN205QE250E2E21。

采用上述方案后，在光整机液压系统实际运行过程中，油液精度得到了保证，使用效果良好，达到了预期的目标，为光整机液压系统的稳定运行提供了有力的保障。

4 结束语

随着液压技术的发展，液压控制系统在机械设备中所占的比重越来越高，控制精度的要求也越来越高，油液的精度会随之变得越来越重要。由于应用方面的不同，过滤方式的改进会有不同的侧重，合适的过滤器的选择会给企业创造更多的效益。而采用系统外过滤的方式，合理选用过滤器的型号，在保证过滤精度的同时。达到介质运动黏度下的流量要求，实现光整机液压系统稳定运行的目的。

参考文献

[1]官中范.液压传动系统（第3版）[M].北京：机械工业出版社，2011.

[2]王春行.液压控制系统[M].北京：机械工业出版社，2006.

[3]杨秀荣.液压系统污染物的分析与控制[J].液压与气动，2011，（5）：100-101.

[4]毕长飞.液压与气动技术[M].北京：冶金工业出版社，2011.