韓志剛

（安徽合力股份有限公司，安徽?合肥?230601）

1 液力變速箱試驗臺專用過濾器[2]需要解決的問題

為了解決在線實時過濾系統(tǒng)中氣體聚集所導致的油路不暢、系統(tǒng)內部壓力增高、油液回流和噴油等現(xiàn)象，需提供一種過濾器，該過濾器應具有如下能力：

（1）能夠及時地去除試驗油品內的污染物，以達到油品在線凈化的效果；

（2）傳動油通過能力強，過濾器不應該產生過大的壓力差，導致試驗數(shù)據(jù)變形；

（3）因為被試變速箱為鑄件箱體，污染物較多，從而過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人工成本；

（4）過濾器應能夠密封，試驗時不能因為管路內壓力過大，從而導致漏油、噴油等現(xiàn)象；

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

2 專用過濾器的使用環(huán)境及條件

該過濾器作為主要的過濾裝置串聯(lián)在液力變速箱試驗臺的工作油循環(huán)系統(tǒng)中，工作原理見圖1。在進行試驗時，液力變速箱會安裝在變速箱試驗臺上。安裝完成后會從工件加油箱內取定量的油加注到被試變速箱中，作為變速箱的工作油。在試驗過程中，變速箱內的變矩器會在電機的帶動下進行旋轉，旋轉的作用是讓變速箱的出油口產生0.2～0.4 MPa的壓力，使工作油在試驗臺油路中產生循環(huán)。專用過濾器就串聯(lián)在試驗臺油路中，從而起到對工作油進行過濾的作用。因為變矩器內的油無法及時排出，在試驗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險。

圖1 ??專用過濾器原理圖

3 試驗臺油路中氣體聚集的原因

由于被試液力變速箱在上試驗臺前內部是空的，并沒有注入工作用油，因此在進行試驗時，變速箱內的氣體在轉動齒輪的攪動下會混入工作油中并進入試驗臺的循環(huán)油路中，久而久之，氣體會在油路中相對穩(wěn)定的位置尤其是濾清器頂部溢出并大量聚集，最后導致油路中油路不暢或油液回流、噴油等現(xiàn)象。

4 專用過濾器結構設計及工作原理

為了增強過濾效果，此專用過濾器采用三級過濾筒多組串聯(lián)的方式，循環(huán)油依次通過25 μm、10 μm、5 μm過濾器，此方式可以降低循環(huán)油路的阻力，保證油流暢通，同時可以增加納污量，減少系統(tǒng)維護次數(shù)，提高試驗臺的使用效率（見圖2）。

圖 2??過濾器總成

過濾器的排氣原理見圖3，當工作油通過進油孔進入濾芯內部，在壓力的作用下油液會滲透到濾芯的外部，過濾后的油會儲存在濾筒外部的空腔內并由出油口流入下一個過濾器，從而達到過濾的作用。

圖 3??過濾器結構圖

濾筒在工作時，大量的空氣會從油液中溢出并儲存在濾筒頂部的聚氣室內，工作液位以下存儲一定量的油液，稱之為儲油室。當濾筒內部為空的時候，閥芯在其自重和浮子的重力作用下保持下垂狀態(tài)。閥芯與頂蓋之間存在間隙，聚氣室與大氣相通。隨著油液的進入，液位不斷升高，空氣會從濾筒頂部排出。當油液達到工作液位時，浮子在油液的浮力作用下會推動閥芯上升。由于閥芯與頂蓋之間裝有密封圈，當閥芯頂?shù)巾斏w時會形成密封，防止油液溢出。隨著過濾的油液越來越多，油液中的空氣不斷溢出并聚集在聚氣室內，聚氣室內的氣壓會逐漸增高，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，此壓力會維持在0.2～0.4 MPa之間。當聚氣室內的壓力增加到一定量時，氣壓會將浮子和工作液面同時向下推，這樣閥芯與頂蓋之間就會出現(xiàn)間隙，此時壓縮氣體會迅速排出。當聚氣室壓力降低到平衡點時，工作油會再次推動浮子將閥芯頂?shù)巾斏w上，從而再次形成密封狀態(tài)。上述動作往復循環(huán)，從而及時排出循環(huán)油路內的氣體，并能夠及時密封筒體，防止油品溢出造成污染與浪費。

5 液力變速箱專用過濾器使用效果驗證

利用同一臺液力變速箱試驗臺分別采用外置過濾系統(tǒng)、在線實時過濾系統(tǒng)（普通過濾器）、在線實時過濾系統(tǒng)（專用過濾器）3種過濾方式分別對1000臺液力變速箱進行出廠檢驗，在檢驗過程中對檢驗完成時間、油品清潔度變化進行對比統(tǒng)計，統(tǒng)計結果見表1。

表 1??過濾效果對比

驗證結果分析：

（1）因為外置循環(huán)系統(tǒng)中有單獨的工作油儲存過濾油箱，油箱上有排氣孔，所以此類循環(huán)系統(tǒng)在試驗過程中一般不會出現(xiàn)噴油、氣體堵塞等現(xiàn)象。然而此系統(tǒng)過濾效率較低，經常會出現(xiàn)由于油品過濾未達到使用要求而試驗臺停止試驗的情況，如表1所示，每進行200臺的試驗后由于油品的清潔度變差，試驗臺都要停機10 h左右等待工作油過濾完成。完成1000臺變速箱試驗后系統(tǒng)內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，安裝普通過濾器的在線實時過濾系統(tǒng)與外置過濾系統(tǒng)相比具有良好的過濾效果，完成1000臺試驗后系統(tǒng)內油品清潔度約為NAS=12。由于在試驗過程中經常會出現(xiàn)噴油、堵塞等問題，需要維修人員經常維護，所以完成1000臺試驗所需時間相對較長。

（3）雖然安裝了專用過濾器的實時過濾系統(tǒng)與非專用過濾器相比過濾效果并無太大差別，但是由于專用過濾器排氣效果較好，在整個試驗過程中未出現(xiàn)噴油、回流等現(xiàn)象，大大節(jié)省了日常維護時間。因此1000臺變速箱的總體試驗時間與其他兩種過濾系統(tǒng)相比要少得多。

6 總????結

通過液力變速箱專用過濾器的設計及使用，有效提高了液力變速箱試驗臺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效率，而且還提升了產品的質量，為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經濟價值。