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过滤器结构对滤芯过滤精度评定结果的影响

                                  过滤器结构对滤芯过滤精度评定结果的影响
                                                      杜立鹏
                    ( 航空工业过滤产品质量监督检测中心,河南新乡453019)
    摘要: 分析了某型过滤器试验结果的影响因素,阐述了过滤器结构缺陷对试验结果的不利影响,为过滤器的试验分析和结构设计提供了借鉴。
    关键词: 过滤器; 过滤精度; 结构缺陷
    中图分类号: TH161 文献标识码: A 文章编号: 1001 - 3881 ( 2013) 14 - 103 - 2
    采用多次通过方法评定过滤器过滤精度时,影响试验结果的因素较多。当试验结果达不到预期时,需要对试验结果进行分析以查找原因所在,考虑相关因素的影响,如材料、结构、工艺和试验过程等,尤其是当过滤器存在结构上的缺陷时,过滤器的评定结果将难以代表滤芯的实际过滤精度水平。文中提及的过滤器其主要组成部分有壳体和滤芯元件,并带有旁通阀。该型过滤器的定型试验结果达标,但在随后批量提交产品时进行的数次试验结果均不达标,且是在材料、工艺等均无变化的情况下。以下将重点从过滤器结构方面对其不达标的原因进行分析。
    1· 试验
    1. 1 试验条件
    按照标准GB/T 18853-2002,采用多次通过方法对某型油过滤器进行了过滤性能评定,着重检测其过滤精度。试验条件如表1 所示。
    
    1. 2 试验结果
    按照上述试验条件,对1 #—4 #油滤样件分别进行了多次通过试验,它们的型号相同。试验结果如表2 所示。
    
    从上表中的试验结果可以看出,4 次试验结果均未达标。
    2 ·分析
    2 . 1 滤芯缺陷
    该型过滤器采用的是折叠筒形滤芯。该滤芯采用滤纸作过滤介质。按照标准要求,分别在多次通过试验前和试验后,按照试验标准ISO 2942: 2004 对被试滤芯进行结构完整性检验,以检查其是否存在加工中的缺陷和储运中可能造成的损坏,如滤芯介质破裂,端盖粘结缺陷和裂缝等。检验结果如表3 所示,滤芯结构完整性符合设计要求,多次通过试验后滤芯初始冒泡点未下降,表明滤芯不存在影响其过滤精度评定结果的结构缺陷。
    
    2. 2 旁通阀泄漏
    旁通阀泄漏是影响滤芯过滤性能评定结果的一个重要因素。旁通阀是过滤器的一种安全保护装置。过滤器在使用过程中,滤芯逐渐被污染物堵塞,滤芯两端的压差也随着增大。当压差增大到旁通阀的设定值时旁通阀开启,油液从旁路绕过滤芯,以防止滤芯压差过高而破裂。确保试验结果准确的前提是试验时油液不旁通被试滤芯,否则会导致被试滤芯失去应有的拦截作用,过滤精度评定结果低于实际值。为排查原因,采用工艺滤芯替代被试滤芯装入过滤器,对过滤器进行打压试验,测得其旁通阀的打开压差约为100kPa,低于滤芯极限压差值,不排除试验油液经旁通阀泄漏的可能性。将旁通阀打开压力调整至250 kPa以上,对同型号的5#—8#共4 件油滤样件进行了试验,绘制1#—8#样件10 μm 粒径对应的过滤比与试验压差的对比曲线如图1 所示。
     
    由图1 可见,试验得到的5 #—8 #样件的过滤比值比1#—4#样件有了明显的提高。5#—8#样件的试验结果如表4 所示。
    
    显然,表4 的数据说明5#—8#样件的过滤精度评定结果相比表2 有了显著提高。这些结果是在提高旁通阀打开压力后试验得到的,充分说明了旁通阀开闭状态对过滤器过滤精度评定结果的影响。
    2. 3 密封失效
    由表4 可以看出,调高过滤器旁通阀的打开压力后,过滤精度的评定结果有所提高,虽然还存在不达标现象,但是从程度上已经有所减轻。这就要考虑过滤器密封结构对试验结果的影响了。该型过滤器在滤芯出油口和过滤器上壳体装配部位采用了“O”型胶圈进行密封,以防止内泄漏。滤芯出油口密封结构如图2 所示。
    
    试验前,试验人员将被试滤芯装入壳体,装配时发现安装“O”型胶圈的导向凸台设计高度不够,起不到应有的导向定位作用,定位精度只能由人工保证。“O”型胶圈是否与配合面完全贴合纯凭感觉判断,带有一定的随机性,很难保证每次都装配到位。于是,装配到位试验结果就正常; 装配不到位,会导致胶圈漏封或弹性变形量不够,从而失去应有的密封作用,使过滤器的过滤精度评定结果失常,其影响程度有待于进一步的试验评估。
    3 ·结论
    过滤器的结构性能是保证污染控制效果的重要因素。如果过滤器在结构上存在缺陷,过滤精度再高的过滤器也不能对系统实现可靠的保护作用。这一点对于过滤器试验也同样重要。试验前,用户或设计方应充分评估过滤器的结构对于试验的可能影响,采取必要的预防措施; 试验后,应充分利用试验结果所反映出的信息,有针对性地对过滤器的结构作必要的改进。其目的都是为了如实地反映出滤芯的实际过滤精度,保证试验结果准确、可靠。
参考文献:
【1】中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. GB/T18853-2002. 液压传动过滤器评定滤芯过滤性能的多次通过方法[S]. 2002 - 10 - 11.
【2】夏志新. 液压系统污染控制[M]. 北京: 机械工业出版社, 1992.


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