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高清洁度液压油的净化技术 |
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作者：空军第二航空学院基础部 蔡文海 蒋永洲 |
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摘要：文章对目前国内外高清洁度液压油的几种主要净化方法和工作原理进行了简要介绍，并对它们的优缺点进行了比较。
关键词：清洁度；滤芯过滤；静电过滤；离心过滤
随着科技的进步，液压系统将向着高温、高压、大流量方向发展，液压件的精度越来越高，零件之间配合的间隙越来越小，这势必对液压油的清洁度提出更高的要求。近年来，国内外开始对高清洁度液压油的净化技术进行研究，并研制出了一些高清洁度液压油的净化装置，在油液净化方面发挥了重要作用，下面根据净化原理不同，分别加以简要介绍和比较。
1 高精度滤芯过滤技术
在工程中，通常把能够过滤出3 μm以下尺寸颗粒污染物的过滤器称为高精度过滤器或称为精密过滤器，其滤芯主要有网状、纸质、烧结、钢丝和磁性等形式，过滤细度最高可达1 μm。
1.1 技术要点
高精度滤芯过滤技术的关键是在油液净化装置泵出口的高压管路中加装若干个专用的精密滤芯式过滤器，其过滤精度按NAS-1638标准(以下同)取样达4级。除此之外，有的在管路中还装有蓄能器，散热器和报警器等部件，以防止系统压力脉动，控制油液的温度，提醒人们及时更换精密过滤器的滤芯。有的净化装置还配备油箱增压系统，提高泵进口的压力，防止管路产生“气塞“现象。
1.2 工作原理
高精度滤芯过滤装置虽然型号各异，但其主要工作原理并无太大区别，通过图1所示的工作原理图可以对这一净化技术有个大概的了解。
图1 高精度滤芯装置工作原理图
1.3 功用及优缺点
高精度滤芯过滤装置一般采用系统供压和净化为一体的结构，即：不仅为液压系统提供能源，操纵相关元件运动，进行性能检查，同时还能清洗、净化液压系统，滤除油液中大部分颗粒污染物。
高精度滤芯过滤装置具有过滤精度高，使用方便，自动化程度较高等特点，在工程中应用比较广泛。但是，该项技术也存在一定不足，主要是滤芯使用寿命比较短，工作中要频繁更换滤芯，有时不慎还可能造成人为污染。另外，滤芯式过滤器不能有效地滤除油液中的水分和胶状生成物，所以，在工程应用中，经常把这一技术与其他净化方法混合使用，以达到最佳净化效果。
2 静电过滤技术
对液压油进行静电过滤是依据油液为绝缘流体的特性，利用高压静电产生较强的吸附能力，达到清除油液中污染物的作用。
2.1 技术要点
目前，国内外静电过滤器主要有2种结构形式。
一种是平行板电极式结构，(如图2所示)，即在净油室内放置平行电极板，在平行板电极之间插入折叠的纤维纸集尘体，油液自下而上循环流过集尘体，油液中的污染物不断被吸附在集尘体上，从而使油液净化。
图2 平行板电极式结构
另一种是圆柱形金属网电极式结构(如图3所示)，把过滤器外壳作为接地电极，并与集尘体的一极相连，集尘体的另一极通过绝缘线引出壳外，集尘体是由相互绝缘的金属网电极和纤维介质卷成的柱状结构，这是一种改进的静电过滤器，性能优于前者。
图3 圆柱形金属网电极式结构
2.2 工作原理
静电过滤器单独安装在净油室中，靠泵使油循环，它和供压循环管路无关。图4为静电过滤器和液压系统工作示意图。
图4 静电过滤器和液压系统工作示意图
2.3 功用及优缺点
由于静电过滤器和液压系统为相互独立系统，所以，油液的净化不受工作状态的影响，适用于各种贮油设备油液的净化。
静电过滤装置的突出优点是压差小，纳污能力强，噪声较低，对油液中各种污染物都有净化作用。但是这种过滤技术也有明显的不足：主要是一次通过的油液净化效率较低，油液流过静电过滤器的速度不宜太快，否则净化效果将很差。
3 离心过滤技术
所谓离心过滤技术就是采用离心机对液压油箱内的油液直接净化的技术，离心机的工作不受液压系统的制约。
3.1 技术要点
图5为一离心过滤装置。它是利用离心机将含有颗粒等污染物的油液高速旋转，使密度大于油液的杂质甩出，达到净油的目的。
图5 离心过滤装置
3.2 工作原理
在工程实际应用中，常采取离心过滤器与滤芯式过滤器相组合的过滤方法，并以离心过滤为主，以滤芯过滤为辅，使过滤效果更好。图6为某型液压油地面净化装置的工作原理图。它采用了离心过滤技术和高精度滤芯过滤技术。
图6 某型液压油地面净化装置工作原理图
3.3 功用及优缺点
离心式过滤装置由于与液压系统工作无关，所以适用各部门、各种情况下对油液进行净化处理。离心过滤技术过滤精度高，不受油液流速的限制，纳污能力强，阻力小，工作效率高。例如，30 L污染度为9级的液压油经5 min时间净化，污染度降为5级，经8 min净化后降为2级，可见净油效率是非常高的。这种形式的净化技术的不足之处是离心机体积和重量较大，如果经常移动，需安装于车上。
(end)
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(6/19/2004) |
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