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 過濾器結(jié)構(gòu)對濾芯過濾精度評定結(jié)果的影

   杜立鵬

    摘要: 分析了某型過濾器試驗結(jié)果的影響因素，闡述了過濾器結(jié)構(gòu)缺陷對試驗結(jié)果的不利影響，為過濾器的試驗分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了借鑒。
    關(guān)鍵詞: 過濾器; 過濾精度; 結(jié)構(gòu)缺陷
    中圖分類號: TH161 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號: 1001 － 3881 ( 2013) 14 － 103 － 2
    采用多次通過方法評定過濾器過濾精度時，影響試驗結(jié)果的因素較多。當(dāng)試驗結(jié)果達(dá)不到預(yù)期時，需要對試驗結(jié)果進(jìn)行分析以查找原因所在，考慮相關(guān)因素的影響，如材料、結(jié)構(gòu)、工藝和試驗過程等，尤其是當(dāng)過濾器存在結(jié)構(gòu)上的缺陷時，過濾器的評定結(jié)果將難以代表濾芯的實際過濾精度水平。文中提及的過濾器其主要組成部分有殼體和濾芯元件，并帶有旁通閥。該型過濾器的定型試驗結(jié)果達(dá)標(biāo)，但在隨后批量提交產(chǎn)品時進(jìn)行的數(shù)次試驗結(jié)果均不達(dá)標(biāo)，且是在材料、工藝等均無變化的情況下。以下將重點(diǎn)從過濾器結(jié)構(gòu)方面對其不達(dá)標(biāo)的原因進(jìn)行分析。
    1· 試驗
    1. 1 試驗條件
    按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18853-2002，采用多次通過方法對某型油過濾器進(jìn)行了過濾性能評定，著重檢測其過濾精度。試驗條件如表1 所示。
    
    1. 2 試驗結(jié)果
    按照上述試驗條件，對1 #—4 #油濾樣件分別進(jìn)行了多次通過試驗，它們的型號相同。試驗結(jié)果如表2 所示。
    
    從上表中的試驗結(jié)果可以看出，4 次試驗結(jié)果均未達(dá)標(biāo)。
    2 ·分析
    2 . 1 濾芯缺陷
    該型過濾器采用的是折疊筒形濾芯。該濾芯采用濾紙作過濾介質(zhì)。按照標(biāo)準(zhǔn)要求，分別在多次通過試驗前和試驗后，按照試驗標(biāo)準(zhǔn)ISO 2942: 2004 對被試濾芯進(jìn)行結(jié)構(gòu)完整性檢驗，以檢查其是否存在加工中的缺陷和儲運(yùn)中可能造成的損壞，如濾芯介質(zhì)破裂，端蓋粘結(jié)缺陷和裂縫等。檢驗結(jié)果如表3 所示，濾芯結(jié)構(gòu)完整性符合設(shè)計要求，多次通過試驗后濾芯初始冒泡點(diǎn)未下降，表明濾芯不存在影響其過濾精度評定結(jié)果的結(jié)構(gòu)缺陷。
    
    2. 2 旁通閥泄漏
    旁通閥泄漏是影響濾芯過濾性能評定結(jié)果的一個重要因素。旁通閥是過濾器的一種安全保護(hù)裝置。過濾器在使用過程中，濾芯逐漸被污染物堵塞，濾芯兩端的壓差也隨著增大。當(dāng)壓差增大到旁通閥的設(shè)定值時旁通閥開啟，油液從旁路繞過濾芯，以防止濾芯壓差過高而破裂。確保試驗結(jié)果準(zhǔn)確的前提是試驗時油液不旁通被試濾芯，否則會導(dǎo)致被試濾芯失去應(yīng)有的攔截作用，過濾精度評定結(jié)果低于實際值。為排查原因，采用工藝濾芯替代被試濾芯裝入過濾器，對過濾器進(jìn)行打壓試驗，測得其旁通閥的打開壓差約為100kPa，低于濾芯極限壓差值，不排除試驗油液經(jīng)旁通閥泄漏的可能性。將旁通閥打開壓力調(diào)整至250 kPa以上，對同型號的5#—8#共4 件油濾樣件進(jìn)行了試驗，繪制1#—8#樣件10 μm 粒徑對應(yīng)的過濾比與試驗壓差的對比曲線如圖1 所示。
     
    由圖1 可見，試驗得到的5 #—8 #樣件的過濾比值比1#—4#樣件有了明顯的提高。5#—8#樣件的試驗結(jié)果如表4 所示。
    
    顯然，表4 的數(shù)據(jù)說明5#—8#樣件的過濾精度評定結(jié)果相比表2 有了顯著提高。這些結(jié)果是在提高旁通閥打開壓力后試驗得到的，充分說明了旁通閥開閉狀態(tài)對過濾器過濾精度評定結(jié)果的影響。
    2. 3 密封失效
    由表4 可以看出，調(diào)高過濾器旁通閥的打開壓力后，過濾精度的評定結(jié)果有所提高，雖然還存在不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象，但是從程度上已經(jīng)有所減輕。這就要考慮過濾器密封結(jié)構(gòu)對試驗結(jié)果的影響了。該型過濾器在濾芯出油口和過濾器上殼體裝配部位采用了“O”型膠圈進(jìn)行密封，以防止內(nèi)泄漏。濾芯出油口密封結(jié)構(gòu)如圖2 所示。
    
    試驗前，試驗人員將被試濾芯裝入殼體，裝配時發(fā)現(xiàn)安裝“O”型膠圈的導(dǎo)向凸臺設(shè)計高度不夠，起不到應(yīng)有的導(dǎo)向定位作用，定位精度只能由人工保證?！癘”型膠圈是否與配合面完全貼合純憑感覺判斷，帶有一定的隨機(jī)性，很難保證每次都裝配到位。于是，裝配到位試驗結(jié)果就正常; 裝配不到位，會導(dǎo)致膠圈漏封或彈性變形量不夠，從而失去應(yīng)有的密封作用，使過濾器的過濾精度評定結(jié)果失常，其影響程度有待于進(jìn)一步的試驗評估。
    3 ·結(jié)論
    過濾器的結(jié)構(gòu)性能是保證污染控制效果的重要因素。如果過濾器在結(jié)構(gòu)上存在缺陷，過濾精度再高的過濾器也不能對系統(tǒng)實現(xiàn)可靠的保護(hù)作用。這一點(diǎn)對于過濾器試驗也同樣重要。試驗前，用戶或設(shè)計方應(yīng)充分評估過濾器的結(jié)構(gòu)對于試驗的可能影響，采取必要的預(yù)防措施; 試驗后，應(yīng)充分利用試驗結(jié)果所反映出的信息，有針對性地對過濾器的結(jié)構(gòu)作必要的改進(jìn)。其目的都是為了如實地反映出濾芯的實際過濾精度，保證試驗結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。
參考文獻(xiàn):
【1】中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局． GB/T18853-2002． 液壓傳動過濾器評定濾芯過濾性能的多次通過方法［S］． 2002 － 10 － 11．
【2】夏志新． 液壓系統(tǒng)污染控制［M］． 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社， 1992．