能源效率和集成:吸回油过滤器
客户利益最大化的简洁而精准的设计
尤其是在装备了静液压传动和联合工作液压系统的自走式机器中,过滤器概念通常包含回油过滤器(工作液压系统)和吸滤器或压滤器(静液压传动)。
过滤精度必须加以调整,以便达到传动制造商所要求的洁清度等级20/18/15 … 19/17/14(依据ISO 4406)。
吸回油过滤器概念
使用回吸过滤器能大幅度提高功能性能。在装备静液压传动和联合工作液压系统的机器中,以回吸过滤器代替闭路静液压传动回路输油泵所需的吸滤器或压滤器以及开路工作液压回路的回油过滤器。较之于这些过滤器概念,回吸过滤器还能降低成本。
概念优点
- 两个回路,只需一个过滤器;
- 两个回路的总油量在回油管过滤;
- 通常,回油管中流动的油比经吸油管而吸走的油多;
- 输油泵经压力控制阀吸油预加压油——所以,具有优良的冷启动性能;
- 输油泵一般供应的是过滤油。没有旁路可用(除串联系统外)。装有泄压阀,保护轴封超载。
尽管两个回路各自依靠独立的过滤器独立工作,但以回吸过滤器将两个回路联合后,两个回路会相互影响。
如果考虑以下设计标准,则可以充分发挥回吸过滤器概念的优越性。
系统所需回油
为了保证输油泵入口具有大约0.5bar的预加压压力,在任何情况下,回油必须超过吸流,但可根据过滤器的大小和设计有所变化。
输油泵的允许流量
- 在工作温度和额定速度下,加油泵的容积流量不能超过过滤器公称流量的50%(例如,回吸公称容积流量/回油为200l/min时,加油泵的容积流量不能超过100l/min)。
- 超低温启动时(ν = 1000 mm²/s),怠速稍做增加(n = 1000 min-1),加油泵的容积流量应比过滤器的公称流量低20%。
正常工作条件
自回路(A)回油的液压油流过滤芯(1),经0.5bar止回阀(2)加压,供给静液压传动(B)的输油泵。回油和吸油容积流量之间的余油经过滤进入油箱。吸油管预加压0.5 bar,能将加油泵的空化风险降至最低程度,使机器即便是在关键的冷启动阶段也能发挥全部功能。在正常运行时,应避免出现缺油现象。
一体式泄压阀(3)能预防回油管出现过度的回压。由于这种阀门直接将油导入油箱,所以回油管(A)之间以及输油管(B)(无旁路)之间不存在连接。如果适时缺油(通风/冷启动),装配保护性滤网(5)的应急吸油阀(4)可向输油泵供油。
吸油管压损
在上述的冷启动条件下,吸油管压损必须低于0.4bar,这能保证加油泵即便是在滤芯局部污染的情况下也能得到足量供油。
系统回油管回压
静液压传动的排放油流经过滤器时,必须遵守允许漏油压力的规定,保护轴封。此时,除过滤器的回压外,还应考虑漏油管和冷油器导致的压损。
根据应用情况,推荐使用冷却器旁通阀。
过滤精度和油洁净度等级
依照标准,对于回吸过滤器,有两个ARGOHYTOS过滤等级:10EX2和16EX2,两者已取得EXAPOR®MAX2专利设计。
根据ISO 4406,可达到以下油洁净度:
- 10EX2 18/15/11 … 14/11/7
- 16EX2 20/17/12 … 17/14/10
正常运行条件下,静液压传动制造商大多数时间推荐的油洁净度为20/18/15;如果有更多要求,则推荐19/17/14(t > 90 °C)。
即使过滤精度是16EX2,相应要求也应100%满足。
以不同精度的玻璃和聚脂纤维配合不锈钢和聚脂改良型混合支撑结构(专利)而特制的3层滤料的结构针对以下内容设定了相应标准:
- 压损
- 纳污量
- 流动疲劳稳定性
所采用的塑料套管具有以下优点:
- 自定义标签
- 防损
- 流动疲劳稳定性有所提高
对用户来说,这些改进具有以下效果:
- 延长了维护间隔时间
- 操作可靠性更高
- 提高了油的洁净度
- 提升了性能
- 积极识别滤芯
- 降低了操作和维护成本
作为EXAPOR®MAX2替代品,新近研制出了价格更低的EXAPOR®Light滤芯,呈索即供。由于降低了纳污量,此类滤器尤其适合要求不太严格的系统(例如,约500工作小时/年)。
可用的过滤器系列
根据安装位置和要求性能,在ARGO-HYTOS,可在以下设计和系列之间进行选择。
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设计 | 型号 | 公称流量 |
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管路内安装 | E 068 / E 088 | 高达 100 l/min |
管路内安装 | E 178 / E 258 | 高达 250 l/min |
油箱内安装 | E 084 | 高达 80 l/min |
油箱内安装 | E 158 / E 198 /E 248 | 高达 250 l/min |
油箱内安装 | E 328 / E 498 | 高达600 l/min |
油箱内安装 | E 598 / E 998 | 高达 850 l/min |
油箱内安装型过滤器配备有溢流阀;管路内安装型过滤器配备有旁通阀。过滤器的模块化设计使得客户的愿望能够轻易实现,例如特殊的连接配置。
总结
设计吸回油过滤器时,较之于加油泵和工作回路的独立过滤器的设计,对静液压传动的具体要求考虑得更多。
过滤器概念的优点:
- 优良的系统冷启动特性,因为加油泵供应的是预加压油(降低了空化风险);
- 通过供应微过滤器保护加油泵;
- 节省过滤器,组件更少;
- 减少了备件和降低了维护成本。
这些优点以及精准设计,使该产品取得飞跃性发展,从而保证了系统即便是在极端工作条件下也具有最高的效率和最优的性能。