絲網微型過濾元件的製造方法及用途的製作方法

2023-10-22 17:03:17 2

專利名稱：絲網微型過濾元件的製造方法及用途的製作方法
技術領域：
本發明屬於過濾元件及其製造方法領域。主要適用於氣體——固體、液體—固體的分離過濾，特別適用於伺服系統控制閥用微型過濾元件。
伺服閥用微型過濾元件是現代工業控制系統中具有重要作用的關鍵部件，它是保障閥體工作穩定性和可靠性的一個重要因素。由於伺服控制系統閥體密封配合和加工精度的要求很高，其流通孔徑又非常細小，這就要求工作時進入閥體的液壓油和動力氣必須是乾淨的，以免堵塞閥體或影響閥體的開關特性。雖然伺服控制系統中使用的液壓油和動力氣一般都已經過淨化處理，但考慮到工作環境中輸送管路和密封材料的存在也不可避免地會產生各種各樣的雜質汙染，因此進一步加強保險的措施就是在伺服閥體中再增設一次過濾。考慮到伺服閥體內部空間的限制，除了對過濾精度的可靠性和流通性能的穩定性有較高的要求外，過濾元件的尺寸必須很小才行。另外，閥體工作時，過濾元件還要承受閥體開關過程頻繁的正、反向衝擊和較高的壓力，也必須具有良好的抗壓強度和耐衝擊性能。
在現有技術中，伺服閥閥體內所採用的過濾元件有兩種金屬粉末燒結過濾元件和金屬絲纏繞燒結過濾元件。
金屬粉末燒結過濾元件通常採用青銅或不鏽鋼粉末原料，通過壓製成型和燒結而成。由於粉末形狀既有不規則的，也有近似球狀的。不規則形狀粉末製備出來的過濾元件，其過濾孔徑範圍大，均勻性差；而近似球狀的粉末不易燒結，導致過濾元件強度低，流阻大，使用周期短，同時，粉末易脫落。為此，嚴重地影響伺服閥工作可靠性和穩定性的提高。(《液壓系統汙染控制》夏元新編著)。
金屬絲纏繞燒結過濾元件雖然較好的解決了粉末脫落對系統可靠性的影響，但其阻流偏大，而且由於燒結時無法加壓，使其強度和剛度偏低，容易產生伸縮變形，這也給伺服閥控制系統的可靠性和穩定性帶來一定的影響。(《液壓控制系統》(美)H.E.梅裡特)。
本發明的目的在於提供一種絲網微型過濾元件的製造方法及用途，用該方法製備的絲網微型過濾元件不僅強度高，可靠性強，而且穩定性好，精度高。
本發明所述的絲網微型過濾元件是由兩層以上金屬絲網交叉疊加後，經預燒結、軋制、燒結成形、焊接而成；其結構形式為由保護網、過濾網和支承網組成的管式結構，過濾網處於保護網和支承網之間。其中保護網對過濾網起保護作用，防止過濾網在軋制或使用過程受到損壞，通常選用開孔率較大的平紋方孔網；過濾網則起過濾精度的保證作用，可根據過濾精度的要求選擇合適的絲網網型和網號；支承網的作用是增加過濾元件的強度和剛度，可根據過濾元件承受的壓差大小來選擇絲網的網型和網號。以上所述的保護網、過濾網和支承網根據各自的作用和使用要求所選擇的網型和網號均是市場上銷售的不同金屬或不同鋼號的各種網型和網號的絲網。
本發明絲網微型過濾元件的製造方法如下，首先該方法的工序包括選配絲網和確定層次——預燒結——軋制——燒結——定尺切割——卷管、焊接——成品。
現將各工序分述如下(1)、選配絲網和確定層次根據過濾精度和其它使用要求，選擇金屬種類、網型、網號均合適的不同絲網分別用作保護網、過濾網和支承網，並確定層次安排和數量；(2)、預燒結將所選擇的絲網根據所確定的層次，依次將各層絲網交叉疊加，然後放入燒結爐中進行預燒結，燒結氣氛為真空或保護氣氛，預燒結溫度為1000～1350℃，燒結時間1～3小時。其目的是通過擴散燒結，固定絲網經緯絲界點的位置，防止軋制時絲網錯位；(3)、軋制將經預燒結後的疊加的金屬絲網待冷卻後送入軋機中進行軋制，軋制壓下量為10～60％，以控制絲網板材的厚度和孔隙滲透性能，並有利於絲網燒結強度的提高；(4)、燒結將軋制後的絲網放入真空或保護氣氛燒結爐中進行燒結，燒結溫度1000～1350℃，燒結時間2～6小時，其目的通過擴散燒結，獲得絲網間較高的結合強度、使多層絲網變成剛性的整體；(5)、定尺切割根據所需的管式過濾元件的尺寸規格，對經軋制後的絲網進行定尺切割；(6)、卷取、焊接將定尺切割的絲網在卷管機上進行卷製成管狀，隨後採用真空或保護氣氛焊接成管，即成為管式結構的伺服閥用絲網微型過濾元件。
由本發明方法所製備的伺服閥用絲網微型過濾元件，可達到發下指標(1)、過濾精度5μm、10μm、20μm、40μm。
(2)、工作壓力0.5～31.5MPa。
(3)、尺寸規格濾芯直徑≤φ30mm。
濾芯長度≤200mm。
(4)、流體滲透率(N2)2≥5×10-4L/min.cm2.Pa。
本發明方法所製取的絲網微型過濾元件用作伺服系統控制閥的過濾元件。
與現有技術相比，本發明具有如下優點(1)、孔徑尺寸分布窄，無盲孔，孔隙分布均勻，流通阻力小，透過能力大。其與粉末燒結板滲透性對比如表1。(2)、強度和剛度高，使伺服控制系統穩定可靠。(3)、可反洗再生使用壽命長。表1本發明過濾元件與粉末燒結板滲透性對比
實施例根據本發明所述的絲網微型過濾元件的製造方法製備了4批絲網微型過濾元件，並分別用於不同類型和規格的伺服閥上。
4批絲網微型過濾元件的結構形式、各層絲網所選擇的金屬種類、網型、網號如表2所述。
根據結構形式，將各批號選用的各層絲網分別交叉疊加，然後分批進行真空預燒結、軋制和真空燒結，隨後定尺切割、卷取和焊接。預燒結軋制和燒結工藝參數如表3所示。最終過濾元件的尺寸規格及具體應用和應用效果如表4所示。表2實施例過濾元件的結構形式、各層所選絲網的金屬種類、網型和網號
表3實施例過濾元件製造過程中的預燒結、軋制和燒結工藝參數
表4實施例過濾元件的尺寸規格性能及用途
權利要求
1.一種絲網微型過濾元件的製造方法，其工序包括選配絲網和確定層次、預燒結、軋制、燒結、定尺切割、卷管和焊接，其特徵在於(1)、將所選擇的絲網，根據所確定的層次，依次將各層絲網交叉疊加，然後放入真空或保護氣氛下的燒結爐中進行預燒結，預燒結工藝參數如下溫度1000～1350℃，時間1～3小時；(2)、將經預燒結後的絲網待冷卻後進行軋制，軋制工藝參數為冷軋，壓下量10～60％。(3)、將軋制後的絲網放入真空或保護氣氛下的燒結爐中進行燒結，燒結工藝參數如下溫度1000～1350℃，時間2～6小時。(4)、根據所需管式過濾元件的尺寸規格，對經軋制後的絲網進行定尺切割；(5)、將定尺切割的絲網在卷管機上卷製成管，隨後在真空或保護氣氛下焊接成管。
2.一種由權利要求1所述的製造方法製備的絲網微型過濾元件，其特徵在於該過濾元件用於伺服控制系統伺服閥過濾元件。
全文摘要
本發明屬於過濾元件及製造方法領域。該過濾元件由兩層以上金屬絲網交叉疊加後經預燒結、軋制、燒結、定尺切割、卷管和焊接而成。其中燒結工藝參數為溫度為1000～1350℃，時間1～6小時，軋制工藝參數為冷軋，壓下量10～60％。過濾元件為由保護網、過濾網和支承網組成的管式結構。該過濾元件用作伺服系統控制閥的過濾。其特點是孔徑尺寸分布窄、無盲孔，流通阻力小，透過能力大，透過性均勻，強度高，使用壽命長。
文檔編號B01D39/20GK1143534SQ96104650
公開日1997年2月26日 申請日期1996年4月29日 優先權日1996年4月29日
發明者方玉誠, 王燚, 詹冬巧, 吳淑瓊, 丁桂山 申請人:冶金工業部鋼鐵研究總院