文档介绍：浅论液压系统的外循环过滤
曾建涛
随着科技的发展，现代制造技术越来越朝着高速、高压、高精度、高自动化 及高可靠性的方向发展，机械设备的动力传动部分越来越普遍地采用液压设备来 实现各种动作。轴向柱塞泵、比例阀、伺服阀、静压液压轴承等精密液压元件在 液压系统中的应用越来越普及。此类元件的正常运行对油品清洁度要求极高。研 究表明：75%- 85%的系统故障归因于系统中的污染物。
液压系统中的污染物，指在油液中对系统可靠性和元件寿命有害的各种物 质。主要有以下几类：固体颗粒、水、空气、化学物质、微生物和能量污染物等。 不同的污染物会给系统造成不同程度的危害。在液压系统的各类污染物中固体颗 粒最常见且危害最大。有关资料表明，在污染引发的液压系统故障中，除了 30%
源于腐蚀外，其余70%都是由于固体颗粒存在造成液压元件表面机械磨损。固体 颗粒不仅加快液压元件的磨损，而且会堵塞元件的空隙和孔口，使控制元件失灵 而引起控制系统失效。另外，固体颗粒还引起着催化剂的作用。 并使油液氧化导 致其性能下降。由于固体颗粒的存在还增加了油液的热容量， 所以还影响到热量 向周围传递的能力。因此，在液压系统中设臵过滤器已成为一种必然的选择。
对于一个液压系统，可有多种过滤装臵。根据液压系统的实际工作情况，我 们将应用于主液压系统的过滤装臵定义为内循环过滤系统，而将独立于主液压系 统之外的过滤装臵定为外循环过滤系统。
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对于内循环过滤系统，根据系统和元件的不同要求分别在泵的吸油管路、压 力管路、回油管路、伺服阀或调速阀的进油口处，设臵不同过滤精度的过滤器。 这些过滤器与液压系统内的其他元件一起构成液压系统的内循环系统， 保证油品
及系统的清洁度，从而达到减少磨损，避免维修，延长元件及设备使用寿命的目 的。
在液压系统中设臵过滤器，现已成为液压系统设计师们的常识性选择。由各
种过滤装臵组成的内循环过滤系统在液压系统中发挥着至关重要的作用。但是， 内循环过滤系统也有其固有的缺陷。 对于任一个液压系统，我们都希望其维护工 作量越少越好，因此选择一个足够大的过滤器成为设计师的首选， 但现代液压系 统往往要求体积小、结构紧凑，其上安装的过滤器往往都很小， 这就造成更换滤 芯频繁，维护工作量大。同时由于过滤器太小，单位面积上流速过大，过滤精度 也无法保证。并且主液压系统各执行元件在动作时会造成非常剧烈的液压冲击、 这些液压冲击所造成的压力、流量变化，都会直接作用于过滤器上，造成过滤器 的超压、超速，从而导致过滤器过早失效。
试验表明，在流量波动的影响下，过滤器的过滤能力明显下降，原来已被拦 截吸附的颗粒又被从新冲刷到下游中去。因此，每一次流量波动，下游就会增加 一些颗粒，如果连续出现流量波动，则下游的附加颗粒就会逐渐增多， 从而造成 系统污染度的增大。
采用外循环过滤恰好可以克服内循环过滤系统的缺陷。 外循环过滤系统与内 循环系统一样对油液有相同的污染控制能力。 又由于外过滤系统是独立于主液压 系统之外的，不受主液压系统工作状态（如压力、流量波动等因素）的影响，因 而对于同一精度的过滤器，用于外过滤时的效果比内过滤时要好的多， 因此在外 过滤系统中可采用低压、高精度和大压差的过滤器，并且在主系统不工作时可对 油箱油液进行预净化，使系统油液的初始污染度水