超微过滤应用于液压系统

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1、超微过滤 应用于液压系统超微过滤 应用于液压系统Use of Microfiltration in Hydraulic System影响液压系统寿命的因素影响液压系统寿命的因素 Ref: Dr. E. Rabinowicz, 1981影响液压系统寿命的因素影响液压系统寿命的因素影响液压系统寿命的因素影响液压系统寿命的因素 Ref: Dr. E. Rabinowicz, 1981腐腐蚀蚀 (20%)陈 旧 淘 汰陈 旧 淘 汰 (15%)意 外 事 故意 外 事 故 (15%)失 去 效 用失 去 效 用机械机械磨磨损损 (50%)侵蚀 爆碎效应侵蚀 爆碎效应刮 伤 磨 损刮 伤 磨 损表面损坏

2、表面损坏 (70%)美国每年耗掉美国每年耗掉6- 8% GNP用于因机械磨损而需要维修的费用用于因机械磨损而需要维修的费用. (USD$820billion)VIRGINIA 大学大学2005报告报告污染来源及种类污染来源及种类污染来源及种类污染来源及种类 (润滑系统之两种最主要污染）润滑系统之两种最主要污染）固体微粒- 在输送期间污染 - 在机器制造及装配中 - 在维修中 - 在操作期间 - 尘埃及水分从排气口进入系统 - 在活塞柱密封之间 - 接口 - 零部件或喉管磨损 - 在重新注油时用不洁净容器水分- 外来水分进入油箱- 冷却系统损坏产生漏水- 因温差而产生冷凝水- 或水分经排气口进入

3、固体微粒可造成以下磨损固体微粒可造成以下磨损固体微粒可造成以下磨损固体微粒可造成以下磨损侵蚀（爆碎效应侵蚀（爆碎效应）Erosion wear (sandblasting)刮伤磨损刮伤磨损(Abrasive wear)固体微粒在高压及固体微粒在高压及 高速构成爆碎效应高速构成爆碎效应 而产生磨损，磨损而产生磨损，磨损 微粒再经爆碎效应微粒再经爆碎效应 制造更多固体微粒制造更多固体微粒固体微粒在间隙固体微粒在间隙 之间可损坏油膜之间可损坏油膜 及构成磨损及刮及构成磨损及刮 伤磨损，从而产伤磨损，从而产 生更多固体微粒生更多固体微粒Erosive wearErosive wear 侵蚀性磨损侵蚀性

4、磨损侵蚀性磨损侵蚀性磨损Particles impinge on the component surface or edge and remove material due to momentum effects 微粒因动力影响产生撞击使元件表面或边缘部份脱落微粒因动力影响产生撞击使元件表面或边缘部份脱落 （若脱落金属不及时清除便产生循环性磨损，构成更严（若脱落金属不及时清除便产生循环性磨损，构成更严重重损损害）害） 过滤精度由40m提高至30m，系统磨损减少50% 若过滤精度再提高至15m，磨损减少更高达75% 同时，因摩擦减少可以降低燃油消耗5%清清洁度洁度影响系统影响系统的评论的评论清清

5、洁度洁度影响系统影响系统的评论的评论80的的液压系统故液压系统故障是由障是由于油液于油液污染污染造成造成的的，液压油清，液压油清洁洁 度度提提高高一级一级，液压系统，液压系统主要主要元件元件的的使用使用寿命寿命可可延长十倍延长十倍污染污染污染污染- -固体微粒的危害固体微粒的危害固体微粒的危害固体微粒的危害固体微粒产生侵蚀及刮伤磨损，从而生成固体微粒产生侵蚀及刮伤磨损，从而生成新的新的固体微粒固体微粒并并在系统在系统中中 产生磨损产生磨损的的链式反链式反应应，因，因此：此： 间隙更大使间隙更大使泄漏量增加泄漏量增加 降低操作能降低操作能力力 油压不油压不稳稳，动，动作作不不顺畅顺畅 系统压力不

6、系统压力不足足 降低降低系统效系统效率率 增加能源消耗增加能源消耗 阻塞狭窄阻塞狭窄油油路路而使而使阀门阀门故故障障 加加速液压油速液压油老化老化因因此降低此降低液压油液压油寿命寿命 固体微粒可固体微粒可保持热量保持热量，使，使热量热量在液压油在液压油中中不不易释放易释放，而过，而过热是热是液压液压 油油的最的最大大威胁：加威胁：加速液压油速液压油老化、加老化、加速速密封圈硬化密封圈硬化（注：根据注：根据经经验验，过滤，过滤后后液压油液压油温度温度可可降低降低2）What contamination is the most damaging?What contamination is the

7、most damaging? 怎样的污染是怎样的污染是构成构成最最大大的的伤伤害？害？怎样的污染是怎样的污染是构成构成最最大大的的伤伤害？害？Often the most significant damage occurs when the contamination is of a similar size to the dynamic clearances of the given system, then the mechanical forces give far greater wear 污染污染微粒微粒与与间隙间隙差差不多大不多大小小，再，再加上加上在系统在系统内的内的机械动力机械

8、动力是是 最有最有损损害害性性。To understand what contamination causes such problems we need to understand the typical dynamic clearances in hydraulic and lubrication systems 若若要知道为什要知道为什么么，我们必须明白我们必须明白什什么么是是动力间隙动力间隙?Dynamic Clearance： Tooth to side plate：0.5- 5 m （动力间隙（动力间隙）Tooth tip to case：0.5- 5 mDynamic clear

9、ances exampleDynamic clearances example Gear pumpGear pumpCut in Track颗颗粒粒与与油油泥泥在在阀与阀与活活塞阀的塞阀的颗颗粒粒与与油油泥泥在在阀与阀与活活塞阀的塞阀的 间隙间隙中中造成造成的的影响影响间隙间隙中中造成造成的的影响影响大颗粒能堵塞间隙工作压力因油泥堆积使油膜裂开（不能形成油膜）颗粒/油泥堆积， 制造更多磨损大小比例（放大大小比例（放大大小比例（放大大小比例（放大10001000倍）倍）倍）倍）人类头发人类头发 75 m视视力力能能看见看见的的极限极限 50 m油膜油膜厚厚度度 1 m粗糙粗糙微粒微粒 15 m纤

10、细纤细微粒微粒 5 m- What is a Micron?One millionth is one micron A 11- point period is about 500 microns 0.000039 inch is one micron 0.001- inch equals 25 microns污染污染污染污染- -水分的危害水分的危害水分的危害水分的危害 使使润滑润滑油油乳乳化化，无法形无法形成油膜成油膜 加加速速润滑润滑油油水解水解、氧氧化化 消耗消耗/破破坏坏添添加加剂剂 加加速腐蚀及速腐蚀及气气蚀（蚀（气窝现象气窝现象） 腐蚀产生腐蚀产生锈锈蚀，因蚀，因此此制造更多固体微

11、粒制造更多固体微粒 加加速速密封圈硬化密封圈硬化及及降低寿命降低寿命，因，因此此容容易泄漏易泄漏，增加增加用油用油量量 损坏损坏/降低降低过滤过滤装置装置的的过滤效过滤效率率 注：注：水分水分使使酸值升酸值升高造成腐蚀高造成腐蚀油油品含水对比品含水对比油油品含水对比品含水对比 0.1% 0.03%0.1% 0.03%油中含水量对油中含水量对油中含水量对油中含水量对轴承寿命的影响轴承寿命的影响轴承寿命的影响轴承寿命的影响Proactive Vs Preventive /Predictive 预防预防性性维修维修与与防止防止/预测预测性性维修维修proactive(预防预防性性维修维修) 污染污染

12、控控制制 平行平行及及调正调正中中线线 黏黏度度及及酸值控酸值控制制无无故故障障机机器器 延长延长机机器器寿命寿命磨损磨损监察监察震震动动监察监察马达电流监察马达电流监察监察监察在机在机器器失效失效前前提提早维修早维修但问题继续但问题继续循环循环发发生生root Cause根根本原本原因因preventive /Predictive(防止防止/预测预测性性维修维修)失效失效及故及故障障征狀征狀清洁度标准清洁度标准清洁度标准清洁度标准 清洁度是不能用肉眼或个人感官来衡量，应用以下两个认可标准衡量国际认可标准：ISO4406(International Standard Organization

13、4406) NAS(National aerospace Standard) KLEENFLUID超微过滤器不会把添加剂滤掉,因为: 大多大多数添数添加加剂只剂只有有0.064m 添添加加剂溶剂溶于油于油中中呈呈液液态状态状，所以所以不不会被会被滤滤掉掉NAS 1638NAS 1638清洁度等级清洁度等级清洁度等级清洁度等级No. Of Particles Per 100 ml Class5- 15m15- 25m25- 50m50- 100m100m001252241002504482015008916312100017832613200035663112440007121262245800

14、0142525345861600028505069016732000570010121803286400011400202536064912800022800405072012810256000456008100144025611512000912001620028805121210240001824003240057601024不同清洁度标准不同清洁度标准不同清洁度标准不同清洁度标准/ISO 4406/ISO 4406与与与与NAS 1638NAS 1638对照表对照表对照表对照表No of particles per 100mlISO 4406NAS 16382m5m15m2,000,00

15、04,000,000500,0001,000,00064,000130,00022/20/17-1,000,0002,000,000250,000500,00032,00064,00021/19/1612500,0001,000,000130,000250,00016,00032,00020/18/1511250,000500,00064,000130,0008,00016,00019/17/1410130,000250,00032,00064,0004,0008,00018/16/13964,000130,00016,00032,0002,0004,00017/15/12832,00064,

16、0008,00016,0001,0002,00016/14/11716,00032,0004,0008,0005001,00015/13/1068,00016,0002,0004,00025050014/12/954,0008,0001,0002,00013025013/11/842,0004,0005001,0006413012/10/731,0002,000250500326411/9/625001,000130250163210/8/51250500641308169/7/401302503264488/6/300641301632247/5/2-3264816126/4/1-163248125/3/1-816240.514/2/0.9-48120.250.53/1/0.9-解读解读解读解读ISO 4406 ISO 44