第4章　液压辅助元件

4.1　滤油器

4.1.1　滤油器的作用及过滤精度

滤油器的作用是滤掉油液中的杂质，使油液的污染程度控制在允许范围之内。如果液压油中存在颗粒状杂质，就会造成元件相对运动表面的摩擦、滑阀卡住、节流孔或间隙堵塞，以致影响液压系统的工作和寿命。液压系统的75以上的故障是由于油液污染造成的，所以滤油器的作用非常大。

任何形式的滤油器，其工作原理都是依靠具有一定尺寸过滤孔的滤芯过滤污染物。滤油器的过滤精度是指油液通过滤油器时，滤芯能够滤除的最小杂质颗粒的大小，以直径的公称尺寸（μm为单位）来表示。颗粒越小，滤油器的过滤精度越高。一般把滤油器分为四类：粗滤油器（d≥100μm）；普通滤油器（d=10～100μm）；精滤油器（d=5～10μm）；超精滤油器（d=1～5μm）。

液压系统压力越高，相对运动表面的配合间隙越小，要求的过滤精度就越高。当系统压力p<14MPa时，过滤精度为25～50μm；当14MPa≤P≤21MPa时，过滤精度为25μm；当P>21MPa时，过滤精度为10μm；对液压伺服系统，则过滤精度为5μm。

4.1.2　滤油器的分类

按滤芯的材料和结构形式，可将滤油器分为网式、线隙式、纸质滤芯式、烧结式滤油器及磁性滤油器等。按滤油器安装位置不同，还可以分为吸滤器、压滤器和回油过滤器。考虑到泵的自吸性能，吸油滤油器多为粗滤器。

1.网式滤油器

如图4.1所示，网式滤油器是在滤芯周围开有很多孔的金属筒形骨架1上，包着一层或两层铜丝网2，过滤精度由网孔大小和层数决定。网式滤油器结构简单，清洗方便，通油能力大过滤精度低，常用作吸滤器。

2.线隙式滤油器

线隙式滤油器如图4.2所示，用铜线或铝线密绕在筒形骨架的外部来组成滤芯，油液经线间间隙和筒形骨架槽孔汇入滤芯内，再从上部孔道流出。这种滤油器结构简单，通油能力大，过滤效果好，多为回油过滤器。

3.纸质滤芯式滤油器

纸质滤芯滤油器，结构类同于线隙式，只是滤芯为纸质，纸质滤芯式过滤精度可达5～30μm，可在32MPa的高压下工作。它结构紧凑，通油能力大，可在配备壳体后用作压力油的过滤；其缺点是无法清洗，需经常更换滤芯。图4.3所示为纸质滤芯式滤油器的结构，滤芯由三层组成；外层2为粗眼钢板网，中层3为折叠成星状的滤纸，里层4由金属丝网与滤纸折叠组成。为了保证滤油器能正常工作，不致因杂质逐渐聚积在滤芯上引起压力差增大而损坏纸质滤芯，滤油器顶部装有堵塞状态发信装置1，当滤芯逐渐堵塞时，压力差增大，感应活塞推动电气开关并接通电路，发出堵塞报警信号，提醒操作人员更换滤芯。

4.烧结式滤芯

图4.4所示为金属烧结式滤芯。滤芯可按需要制成不同的形状，选择不同粒度的粉末烧结成不同厚度的滤芯，可以获得不同的过滤精度，其范围在10～100μm之间。烧结式滤油器的过滤精度较高，滤芯的强度高，抗冲击性能好，能在较高温度下工作，有良好的抗腐蚀性，且制造简单，它安装在不同的位置。

磁性滤油器的工作原理是利用磁铁吸附油液中的铁质微粒。但一般的磁性滤油器对其他非铁质污染物不起作用，通常用作回油过滤或被用作其他形式滤油器的一部分。

4.1.3　滤油器的安装

1.安装在液压泵的吸油管道上

如图4.5所示，可将滤油器安装在液压泵的吸油管道上，使油泵的吸油阻力增加，而且，当滤油器堵塞时，使液压泵的工作条件恶化。为此，要求滤油器有较大的通油能力和较小的压力损失[不超过（0.1～0.2）×105Pa]，一般多用精度较低的网式滤油器，其主要作用是保护液压泵。

2.安装在液压泵的出油口处

如图4.6所示，这种安装方式可以保护液压系统中除液压泵以外的其他元件。由于滤油器在高压下工作，要求滤油器应有足够的强度，其最大压力差不能超过3.5×105Pa。为了避免由于滤油器的堵塞而引起液压泵过载，可与滤油器并联一旁通阀，当滤油器压力差超过最大允许值时，旁通阀开启。也有的在滤油器上还设置压力差指示器。当滤油器压力差达到一定值时，指示器压力开关被触动，安装在驾驶室仪表板上的指示灯发亮，警告驾驶员滤油器滤芯需要更换。

3.安装在回油管路上

如图4.7所示，这种安装方式不能直接防止杂质进入液压泵和其他元件，而只能循环地除去油液中的部分杂质。它的优点是允许滤油器有较大的压力降；由于是在低压回路上，故可用强度较低、刚度较小的滤油器。在汽车上这种滤油器安装方法应用非常普遍。为防备滤油器堵塞，也要并联一旁通阀。旁通阀的开启压力也应高于滤油器最大允许压力差。