对工程机械液压油过滤技术的研究
陈晓幸
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陈晓幸,. 对工程机械液压油过滤技术的研究[J]. 中国机械研究,2022.7. DOI:10.12721/ccn.2022.157069.
摘要:
现阶段,我国工业技术水平不断提高,机电液一体化技术在现代工程机械领域得到日益广泛应用,并取得良好的应用效果。液压系统中,液压油的属于工程机械信号及动力传输的重要媒介,并具有冷却、润滑、防锈等作用。如液压油发生污染,则可导致工程机械元件磨损,液压系统无法正常工作,为此需采取有效的技术方案过滤液压油,以确保液压系统稳定运行。本文总结分析工程机械液压油过滤技术,希望为技术人员提供参考。
关键词: 工程机械液压油过滤技术
DOI:10.12721/ccn.2022.157069
基金资助:

工程机械行驶系统、转向系统、工作装置均需液压系统支持,液压油的整体质量可对液压系统的运行状态产较大影响,为此需确保液压油清洁无污染。目前,大部分机构为确保液压油清洁,选择在试验后更换液压油,但液压系统内部结构复杂,更换液压油过程中无法完全排除内部杂质,更换后液压系统故障发生率仍处于较高水平,为此需采取更为有效的过滤措施,以确保液压油清洁。

一、工程机械液压油污染的主要原因

工程机械液压油污染的原因包括内部原因及内部原因,其中内部原因为液压系统部分零部件磨损、液压油理化性质变化、新液压油内部含有污染物所致污染,外部原因为空气、其他油类、水分及杂质等进入工程机械液压系统所致污染。液压油污染可导致液压系统中多个零部件磨损,也可导致液压元件性能下降。固体污染物可对液压系统的危害较为严重,为此需准确测定固体污染物数量,并实施分级,以便于采取有效的处理措施[1]

二、工程机械液压油过滤技术的基本要求

工程机械液压油过滤技术的基本要求如下,第一,过滤精度符合标准要求。过滤精度即过滤杂质粒径大小,工程机械液压油过滤技术要求控制过滤精度为5μm。同时,过滤管路及油箱中可能存在直径较大的杂质颗粒物,因此需实施分级过滤,并将末级过滤精度设定为5μm,以确保过滤精度达到相关标准要求[2]。第二,过滤器滤芯需具有良好的抗腐蚀性能,可在特定温度下持续稳定工作,且清洗更换操作简单,拆装容易,过滤器机械强度需符合相关标准要求。第三,过滤能力符合要求。过滤能力即有效过滤面积,如过滤器安装位置为吸油管路,则要求其过滤能力为液压泵额定流量的2倍以上。第四,动态过滤。液压油过滤系统应与主机液压油箱组成循环回路,无需放出液压油便可达到良好的过滤效果。

三、工程机械液压油过滤系统的主要结构及技术原理

工程机械液压油过滤系统主要包括管路与过滤设备,过滤设备中设有操作板,可实现过滤等操作。

(一)过滤主系统

过滤主系统的组成成分包括吸油管与吸油过滤器、主工作泵、电加热器、粗过滤器与精过滤器、流量计、出油管。过滤主系统采取3级过滤模式,过滤精度逐步提高。吸油过滤器滤芯采用不锈钢网状滤芯及强磁过滤,可有效过滤液压油中体积较大的杂质及铁质粉末,进而确保主工作泵处于正常运行状态。粗过滤器可有效过滤次级杂质,进而确保精过滤器正常运行。精过滤器内部包含7个滤芯,过滤精度可达5μm,过滤面积较大。粗过滤器与精过滤器两端均设置溢流阀,如压力值超过限定范围,则溢流阀可有效保护滤芯,电气系统发出报警信号,电加热器加热液压油至70±3℃,此时液压油粘性显著降低,流经过滤器的阻力下降,可确保系统内流量处于较高水平。主系统中设有调节流量管路,管路分布范围为粗过滤器出口至主工作泵进口,管路中液压油在压力作用下倒流,进而形成局部循环。管理中存在截止阀,通过对阀门的调节可调整局部循环流量。精过滤器出口区域设有取样设备,可采集过滤后的液压油,评估其过滤效果[3]

(二)辅助油箱系统、仪表、操作系统

辅助油箱系统组成成分包括粗过滤器、辅助油泵、辅助油箱、管路、电磁换向阀等,粗过滤器、辅助油箱进出口通过电磁换向阀与辅助油泵连接。系统启动后,液压油经由粗过滤器流入辅助油箱内,并通过电磁换向阀作用,经由辅助油箱回流至粗过滤器,辅助油箱进出口均设置过滤器,继而达到过滤效果。仪表与操作系统的主要作用是监控过滤机运行,操控液压油过滤,仪表板中设有电源、主工作泵、辅助油泵、电加热器等按钮,并设有多个信号指示装置及报警装置,操作人员可实时了解系统的运行状态。

(三)管路系统

管路系统主要包括回油钢管、吸油钢管、软管、蝶阀、钢管支架、吸油与回油接头等。拆线及安装管路系统过程中,需关系2个蝶阀,使后方管路中的液压油处于封闭状态,此时可利用快换接头将软管与工程机械钢管妥善连接,连接后将蝶阀打开,实施液压油过滤即可[4]

四、工程机械液压油过滤技术应用分析

(一)连接液压油过滤系统

工程机械液压油过滤系统采用液压油箱加油口为吸油口,且需在液压油箱顶部区域设置工艺回油口。液压油过滤系统需中的回油管及吸油管均为钢管,管路一段需焊接连接快换接头一半,另一端连接油箱,快换接头另一半需连接软管。液压油过滤过程中,需连接快换接头两半,进而实现工程机械与过滤系统的有效连接,此时可实施过滤操作。如需过滤其他工程机械,仅需将快换接头拆开,并妥善连接钢管与软管即可[5]

(二)液压油过滤操作

工程机械液压油过滤操作中,技术人员需将工程机械移动至过滤机周边,将油箱口过滤器、工艺回油口拆开,回油管与吸油管妥善连接油箱,并连接工程机械液压油箱与过滤系统。完成上述操作后,可打开回油钢管与吸油钢管中的蝶阀,启动过滤机电源,设定加热温度为70±3℃,启动电加热器及主工作泵,此时过滤机正常运转。技术人员需将工程机械发动机开启,使工程机械处于怠速状态,逐步加大幽门,操作液压系统,使液压油在液压系统中循环流动,此时工程机械外部液压过滤系统与内部液压系统均处于循环运行状态,持续过滤40分钟即可。液压油过滤过程中,液压系统内部处于循环流动状态的液压油可持续冲洗工程机械中各个液压元件,液压油携带污染物进入油箱内,与油箱内部液压油混合后分流至过滤系统,通过三级过滤后可清除液压油中的污染物,清洁的液压油回流至油箱内部,并在此进入工程机械液压系统中,通过多次反复冲洗及过滤,可达到良好的清洁效果。

(三)液压油过滤技术效果分析

通过相关仪器检测,液压油过滤技术可将污染等级控制为17/14级,显著优于行业相关标准(19/16级),可以认为液压油过滤技术可满足工程机械液压油清洁的相关要求,具有较高的推广应用价值[6]

结语:

工程机械液压油过滤技术操作简单,过滤效率较高,可提升液压元件及液压油的清洁度,确保液压系统稳定运行。相关资料数据显示,运用液压油过滤技术后,每台工程机械液压油消耗量减少约100kg,有助于节约资源,降低生产成本。现阶段,液压油过滤技术尚未得到广泛应用,为此需相关技术需加强技术研究,制定合理的应用方法,使其发挥应有效果。

参考文献:

[1] 谷延玲. 对工程机械液压油过滤技术的研究[J]. 中国高新区,2019(11):37.

[2] 刘勇,黄熊伟. 关于工程机械液压油过滤技术的探析[J]. 中国化工贸易,2015,7(33):321.

[3] 吉海云. 基于工程机械的液压油过滤技术应用与分析[J]. 科技创新导报,2011(2):114.

[4] 郭术亮,赵治宇. 对工程机械液压油过滤技术的探讨[J]. 建筑工程技术与设计,2017(16):188-188.

[5] 王朝辉,包明迅,崔品楠,等. 一款大型液压污油过滤设备的特性研究[J]. 中国设备工程,2021(6):142-143.

[6] 丰兰,金涛. 工程机械油液污染控制探讨[J]. 机电工程技术,2021,51(4):255-260.

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