光整機液壓系統過濾器的選擇與應用

趙佳超

摘 要：近些年來，我國的經濟和科學技術都在快速的發展，在科學技術發展的過程中，液壓技術也在不斷的發展，并在現代化的機械設備中得到了廣泛的應用，但是其在應用的過程中也存在諸多問題，因此要不斷的提高液壓技術的精準度，而要想提高液壓技術的精準程度，就要提高使用介質的清潔度。有很多研究數據表明，大部分的液壓系統故障是由于系統污染造成的，因此過濾器的選擇和應用受到了人們的廣泛關注。因此本文對光整機液壓過濾系統的設計進行了闡述，然后對過濾的選擇進行了分析。希望能為光整液壓技術的發展貢獻一份綿薄之力。

關鍵詞：過濾器;過濾精度;選擇

隨著社會和經濟的不斷發展，我國的鋼材行業也在不斷的發展，并且我國的鋼材產量已經位居世界的首位。而在鋼材產量不斷增加的過程中，液壓系統的運行也出現了諸多問題，因此要不斷的提高液壓技術的精準度，而要想提高液壓技術的精準程度，就要提高使用介質的清潔度。有很多研究數據表明，大部分的液壓系統故障是由于系統污染造成的，所以，在進行液壓系統設計的時候，過濾系統的性能受到了人們的廣泛關注，因此本文對光整機液壓系統過濾系統的設計進行了闡述，然后對過濾器的選擇進行了分析。

1 光整機液壓系統的概述

光整機是一種在鋼材生產中廣泛使用的設備，用來改善產品板面質量和改變板面光潔度的，同時消除一定的應力和屈服平臺，在一定程度上改善板型。光整機中的液壓系統是光整機中的重要組成部分，光整機中的液壓系統多用于帶鋼的板形的控制，其具有響應速度快、慣性力小等特點，為生產高質量、高精度的鋼材提供了保證[1]。液壓系統的過濾環節是光整機安裝中的重要一環，其過濾效果的好壞對于液壓系統的正常運行有著非常重要的影響。因此在對液壓系統進行設計的時候，應該更加的重視對過濾器的選擇和應用，進而保障光整機液壓系統運行的可靠性、穩定性和安全性。

光整機液壓系統的特點包括以下幾個方面：慣性小、反應快，系統對外來干擾跟隨性好，調節精度高，系統響應快。

2 過濾系統的設計

在過濾系統的設計中，過濾裝置的選擇尤為重要，只有科學合理的對過濾裝置進行選擇，才能夠提升液壓元件的使用性能和使用年限，如果已經選擇好了過濾器的型號，就要根據過濾器的型號科學合理的選定過濾器的過濾精度，因為這樣不僅能夠延長濾芯的使用壽命，還能夠降低停機的時間和由于維修而產生的費用，進而提高企業的經濟效益[2]。下面以某公司的光整機液壓系統過濾裝置為例來進行介紹。

依據光整機液壓系統執行元件的參數及工況要求，該系統確定選用PARKER雙聯柱塞泵，采用高低壓系統，液壓泵參數如下：

液壓泵數量：2臺;

液壓泵型號：PV046R1L1T1NFWS、PV180R1K1K1NFHS;

電機：75kW、1500r/min;

流量：Q=60L/min、Q=230L/min;

工作壓力：高壓P=27MPa、低壓P=11MPa;

工作介質：46#抗磨液壓油。

油箱有效容積1.5m?

過濾器在系統中的安裝方式對污染控制的效果有很大影響，可以根據需要安裝在吸油油路、壓力油路和回油油路中，也可以安裝在主系統之外，組成單獨的外過濾系統。在光整機液壓系統中，有部分高精度的伺服閥，考慮到消除流量和壓力脈動的影響，在本系統中選用系統外過濾，即設置一個獨立的過濾系統，采用單獨的油泵對油箱內油液進行循環過濾[3]。外過濾系統優點有：1）能消除主系統流量、壓力脈動對過濾器性能的不良影響;2）可以在任何時間對濾芯進行更換，但是不影響主系統正常工作;3）可以在主系統啟動之前讓過濾系統先工作，降低油箱油液的污染度，有效保護液壓泵及其他液壓元件;4）在變量泵系統中，不受主泵流量大小的影響;⑤可以與加熱和冷卻等裝置結合在一起，實現對油液溫度的調節與控制。

3 過濾器的選擇

在本系統中，考慮到實際生產中可能產生的故障，所以泵組采用一用一備的方式，過濾器也選用雙聯過濾器。

在外過濾系統中，泵的流量選擇與工作環境有關，若環境較臟，過濾系統的流量為油箱容積的20%左右;若系統中介質工作區間均為封閉系統，工作環境清潔度較高，選擇油箱容積的5%左右;本液壓系統因油箱空間有限，不設置回油濾芯，故選取10%左右。即為：

Q=1.5×10%=150L/min

其中：Q為所需泵的流量。

經計算，結合實際情況及樣本選型，后選用PARKER生產的葉片泵，參數如下：葉片泵：PFVH35A30R1FN1;

電機：75KW：1500r/min;

流量：Q=140L/min;

泵壓力：P=1MPa。

根據泵的流量合理選擇過濾器。選擇過濾器時要考慮以下幾點：1）通流能力符合要求、壓力損失要小;2）過濾精度要滿足實際使用要求;3）濾芯更換、維護及清洗方便。

選擇過濾器時，其精度的考慮相當重要，精度過大會增加運行成本，精度過小，會使系統的故障率升高，而且元器件的使用壽命也會受到很大的影響[4]。在本系統中，由于含有工業用伺服閥等關鍵設備，對過濾精度的要求較高，根據英國液壓設備制造者協會（AHEM）推薦的確定過濾器精度的方法，最終確定選用精度為5μm的濾芯。

根據系統壓力、流量、液壓油牌號、工作溫度、系統需求的油液精度NAS等級等參數，查詢Parker過濾器樣本，最終確定選用340系列雙聯低壓過濾器，選用型號為：F340CN205QE250E2E21。

采用上述方案后，在光整機液壓系統實際運行過程中，油液精度得到了保證，使用效果良好，達到了預期的目標，為光整機液壓系統的穩定運行提供了有力的保障。

4 結束語

隨著液壓技術的發展，液壓控制系統在機械設備中所占的比重越來越高，控制精度的要求也越來越高，油液的精度會隨之變得越來越重要。由于應用方面的不同，過濾方式的改進會有不同的側重，合適的過濾器的選擇會給企業創造更多的效益。而采用系統外過濾的方式，合理選用過濾器的型號，在保證過濾精度的同時。達到介質運動黏度下的流量要求，實現光整機液壓系統穩定運行的目的。

參考文獻

[1]官中范.液壓傳動系統（第3版）[M].北京：機械工業出版社，2011.

[2]王春行.液壓控制系統[M].北京：機械工業出版社，2006.

[3]楊秀榮.液壓系統污染物的分析與控制[J].液壓與氣動，2011，（5）：100-101.

[4]畢長飛.液壓與氣動技術[M].北京：冶金工業出版社，2011.