韓志剛

（安徽合力股份有限公司，安徽?合肥?230601）

1 液力變速箱試驗(yàn)臺(tái)專用過(guò)濾器[2]需要解決的問(wèn)題

為了解決在線實(shí)時(shí)過(guò)濾系統(tǒng)中氣體聚集所導(dǎo)致的油路不暢、系統(tǒng)內(nèi)部壓力增高、油液回流和噴油等現(xiàn)象，需提供一種過(guò)濾器，該過(guò)濾器應(yīng)具有如下能力：

（1）能夠及時(shí)地去除試驗(yàn)油品內(nèi)的污染物，以達(dá)到油品在線凈化的效果；

（2）傳動(dòng)油通過(guò)能力強(qiáng)，過(guò)濾器不應(yīng)該產(chǎn)生過(guò)大的壓力差，導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)變形；

（3）因?yàn)楸辉囎兯傧錇殍T件箱體，污染物較多，從而過(guò)濾器必須有足夠的納污能力，避免頻繁更換濾芯，降低使用耗材成本和維護(hù)人工成本；

（4）過(guò)濾器應(yīng)能夠密封，試驗(yàn)時(shí)不能因?yàn)楣苈穬?nèi)壓力過(guò)大，從而導(dǎo)致漏油、噴油等現(xiàn)象；

（5）能夠及時(shí)排出變速箱循環(huán)油路內(nèi)的氣體，防止氣體聚集，避免油品回流，解決試驗(yàn)用油不可定量加注的問(wèn)題。

2 專用過(guò)濾器的使用環(huán)境及條件

該過(guò)濾器作為主要的過(guò)濾裝置串聯(lián)在液力變速箱試驗(yàn)臺(tái)的工作油循環(huán)系統(tǒng)中，工作原理見(jiàn)圖1。在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，液力變速箱會(huì)安裝在變速箱試驗(yàn)臺(tái)上。安裝完成后會(huì)從工件加油箱內(nèi)取定量的油加注到被試變速箱中，作為變速箱的工作油。在試驗(yàn)過(guò)程中，變速箱內(nèi)的變矩器會(huì)在電機(jī)的帶動(dòng)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的作用是讓變速箱的出油口產(chǎn)生0.2～0.4 MPa的壓力，使工作油在試驗(yàn)臺(tái)油路中產(chǎn)生循環(huán)。專用過(guò)濾器就串聯(lián)在試驗(yàn)臺(tái)油路中，從而起到對(duì)工作油進(jìn)行過(guò)濾的作用。因?yàn)樽兙仄鲀?nèi)的油無(wú)法及時(shí)排出，在試驗(yàn)完成后被試變速箱帶走一定量的油，留到下一道工序中，所以殘留油的清潔度直接影響了變速箱的使用潛在風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 ??專用過(guò)濾器原理圖

3 試驗(yàn)臺(tái)油路中氣體聚集的原因

由于被試液力變速箱在上試驗(yàn)臺(tái)前內(nèi)部是空的，并沒(méi)有注入工作用油，因此在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，變速箱內(nèi)的氣體在轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪的攪動(dòng)下會(huì)混入工作油中并進(jìn)入試驗(yàn)臺(tái)的循環(huán)油路中，久而久之，氣體會(huì)在油路中相對(duì)穩(wěn)定的位置尤其是濾清器頂部溢出并大量聚集，最后導(dǎo)致油路中油路不暢或油液回流、噴油等現(xiàn)象。

4 專用過(guò)濾器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理

為了增強(qiáng)過(guò)濾效果，此專用過(guò)濾器采用三級(jí)過(guò)濾筒多組串聯(lián)的方式，循環(huán)油依次通過(guò)25 μm、10 μm、5 μm過(guò)濾器，此方式可以降低循環(huán)油路的阻力，保證油流暢通，同時(shí)可以增加納污量，減少系統(tǒng)維護(hù)次數(shù)，提高試驗(yàn)臺(tái)的使用效率（見(jiàn)圖2）。

圖 2??過(guò)濾器總成

過(guò)濾器的排氣原理見(jiàn)圖3，當(dāng)工作油通過(guò)進(jìn)油孔進(jìn)入濾芯內(nèi)部，在壓力的作用下油液會(huì)滲透到濾芯的外部，過(guò)濾后的油會(huì)儲(chǔ)存在濾筒外部的空腔內(nèi)并由出油口流入下一個(gè)過(guò)濾器，從而達(dá)到過(guò)濾的作用。

圖 3??過(guò)濾器結(jié)構(gòu)圖

濾筒在工作時(shí)，大量的空氣會(huì)從油液中溢出并儲(chǔ)存在濾筒頂部的聚氣室內(nèi)，工作液位以下存儲(chǔ)一定量的油液，稱之為儲(chǔ)油室。當(dāng)濾筒內(nèi)部為空的時(shí)候，閥芯在其自重和浮子的重力作用下保持下垂?fàn)顟B(tài)。閥芯與頂蓋之間存在間隙，聚氣室與大氣相通。隨著油液的進(jìn)入，液位不斷升高，空氣會(huì)從濾筒頂部排出。當(dāng)油液達(dá)到工作液位時(shí)，浮子在油液的浮力作用下會(huì)推動(dòng)閥芯上升。由于閥芯與頂蓋之間裝有密封圈，當(dāng)閥芯頂?shù)巾斏w時(shí)會(huì)形成密封，防止油液溢出。隨著過(guò)濾的油液越來(lái)越多，油液中的空氣不斷溢出并聚集在聚氣室內(nèi)，聚氣室內(nèi)的氣壓會(huì)逐漸增高，而油液的壓力是循環(huán)系統(tǒng)的系統(tǒng)壓力，也就是變速箱的出口壓力，此壓力會(huì)維持在0.2～0.4 MPa之間。當(dāng)聚氣室內(nèi)的壓力增加到一定量時(shí)，氣壓會(huì)將浮子和工作液面同時(shí)向下推，這樣閥芯與頂蓋之間就會(huì)出現(xiàn)間隙，此時(shí)壓縮氣體會(huì)迅速排出。當(dāng)聚氣室壓力降低到平衡點(diǎn)時(shí)，工作油會(huì)再次推動(dòng)浮子將閥芯頂?shù)巾斏w上，從而再次形成密封狀態(tài)。上述動(dòng)作往復(fù)循環(huán)，從而及時(shí)排出循環(huán)油路內(nèi)的氣體，并能夠及時(shí)密封筒體，防止油品溢出造成污染與浪費(fèi)。

5 液力變速箱專用過(guò)濾器使用效果驗(yàn)證

利用同一臺(tái)液力變速箱試驗(yàn)臺(tái)分別采用外置過(guò)濾系統(tǒng)、在線實(shí)時(shí)過(guò)濾系統(tǒng)（普通過(guò)濾器）、在線實(shí)時(shí)過(guò)濾系統(tǒng)（專用過(guò)濾器）3種過(guò)濾方式分別對(duì)1000臺(tái)液力變速箱進(jìn)行出廠檢驗(yàn)，在檢驗(yàn)過(guò)程中對(duì)檢驗(yàn)完成時(shí)間、油品清潔度變化進(jìn)行對(duì)比統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。

表 1??過(guò)濾效果對(duì)比

驗(yàn)證結(jié)果分析：

（1）因?yàn)橥庵醚h(huán)系統(tǒng)中有單獨(dú)的工作油儲(chǔ)存過(guò)濾油箱，油箱上有排氣孔，所以此類循環(huán)系統(tǒng)在試驗(yàn)過(guò)程中一般不會(huì)出現(xiàn)噴油、氣體堵塞等現(xiàn)象。然而此系統(tǒng)過(guò)濾效率較低，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由于油品過(guò)濾未達(dá)到使用要求而試驗(yàn)臺(tái)停止試驗(yàn)的情況，如表1所示，每進(jìn)行200臺(tái)的試驗(yàn)后由于油品的清潔度變差，試驗(yàn)臺(tái)都要停機(jī)10 h左右等待工作油過(guò)濾完成。完成1000臺(tái)變速箱試驗(yàn)后系統(tǒng)內(nèi)油品的清潔度大概維持在NAS=13左右。

（2）從表1可以明顯看出，安裝普通過(guò)濾器的在線實(shí)時(shí)過(guò)濾系統(tǒng)與外置過(guò)濾系統(tǒng)相比具有良好的過(guò)濾效果，完成1000臺(tái)試驗(yàn)后系統(tǒng)內(nèi)油品清潔度約為NAS=12。由于在試驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)噴油、堵塞等問(wèn)題，需要維修人員經(jīng)常維護(hù)，所以完成1000臺(tái)試驗(yàn)所需時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。

（3）雖然安裝了專用過(guò)濾器的實(shí)時(shí)過(guò)濾系統(tǒng)與非專用過(guò)濾器相比過(guò)濾效果并無(wú)太大差別，但是由于專用過(guò)濾器排氣效果較好，在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中未出現(xiàn)噴油、回流等現(xiàn)象，大大節(jié)省了日常維護(hù)時(shí)間。因此1000臺(tái)變速箱的總體試驗(yàn)時(shí)間與其他兩種過(guò)濾系統(tǒng)相比要少得多。

6 總????結(jié)

通過(guò)液力變速箱專用過(guò)濾器的設(shè)計(jì)及使用，有效提高了液力變速箱試驗(yàn)臺(tái)的油品清潔度及使用效率。這不但提升了液力變速箱的生產(chǎn)效率，而且還提升了產(chǎn)品的質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。